中波天线塔地网监测方案

文章出处：本站人气：379发表时间：2022-12-15

一、介绍

1.1 任务来源

中波广播电台的地网是电台天线的重要组成部分，对降低天线驻波比、提升天线发射效率、扩大广播覆盖范围、保证广播信号强度、改善播出质量有着重要的作用。由于地网大都埋于地下 40~50cm,日常的巡查和测试无法测量出地网的损坏且工作量巨大。因此能检测地网损坏程度和损坏位置的中波广播天线地网智能检测系统具有一定的实用性和迫切性。

1.2 功能和用途

主要功能：

1.实现地网监测装置数据采集、显示与存储，包括接地状态等数据。

2.实现地网数据实时监测显示与刷新以及历史数据查询并对数据进行分析统计生成报表。

3.实现场所设备巡查维护工作的计划制定，智能跟踪，记录管理。

4.实现系统用户、角色、权限、参数配置的管理功能。

5.实现以地图的立体方式展示防雷区域信息，整合位置信息、人员信息、任务信息实现智能化的管理。

用途：

满足中波天线塔的地网监测的需求，实现全自动化的数据监测、统计分析的功能，实现从 web 端读取相关数据，并有断开报警信号。

1.3 组成

地网监测系统主要由开合式接地电阻在线监测装置、集成式地网监测箱和监测软件组成。

2 主要技术指标

产品技术参数

测量范围	量程：0.01~200Ω；分辨率：0.001Ω
精度	精度：＞97.5% (20℃±5℃，70%RH以下)
电源	12VDC，100mA MAX
测量方式	回路法（自动测量）
功能	传感器-开合式；穿孔尺寸（参考）：66×36mm
功能	检测终端-有防雷保护
最大放电电流Imax(8/20)	100kA
测量周期	＜10分钟
通讯方式	4G通讯
溢出显示	超量程溢出功能：“OL”符号显示
安装要求	传感器安装于被测端，检测板安装于箱内
溢出显示	超量程溢出功能：“OL”符号显示
工作温湿度	-20℃～60℃；90%rh以下
箱内组成	Ⅰ型10组

3 设计过程

（主要技术的分析计算、接口的考虑、设计难点及解决办法。带技术协议的外协外购产品需写明协议的名称、协议号。）

协议：接地电阻在线监测仪

通讯协议采用标准 MODBUS-RTU 通讯协议。仪表为从机。一、RTU 消息帧基本定义

0	1	2	3	4	5	6	7
设备地址	功能编码	地址 1	地址 0	数据 1	数据 0	CRC	CRC
8 位字节	8 位字节	8 位字节	8 位字节	8 位字节	8 位字节	8 位字节	8 位字节

二、参数读命令

2.1主机读命令格式

0	1	2	3	4	5	6	7
设备地址	功能代码	地址 1	地址 0	数据 1	数据 0	CRC	CRC
0x01~0xff	0x03	0x00	0x0D-0x0F	XX	XX	XX	XX

2.2主机设置命令格式

0	1	2	3	4	5	6	7
设备地址	功能代码	地址 1	地址 0	数据 1	数据 0	CRC	CRC
0x01~0xff	0x06	0x00	0x11、0x12	XX	XX	XX	XX

说明：设备地址：1~255 0 为广播地址；

1) 功能代码：0x03 读取读取地址作用:

0x0D 数据写入

1，返回电阻值（0D 八进制为 15）数据写入

2，同时返回电阻值和小数位

0x0E 数据写入 1，返回电阻值小数位（0E 八进制为 16）

0x0F 数据写入 1，返回电压值（0F 八进制为 17）

100-200（十进制）数据写入 1，返回仪表所存 1-99 组电压值

400-500（十进制）数据写入 1，返回仪表所存 1-99 组电阻值

600-700（十进制）数据写入 1，返回仪表所存 1-99 组电阻值小数位

2) 功能代码：0x06 设置

测试地址:0x11 数据写入 1 为测试（11 八进制为 21）

更改ID地址:0x12 数据写入内容为 ID 值（12 八进制为 22）

2.3从机读取数据回应格式

0	1	2	3	..	6	7	8
设备地址	功能代码	数据长度	数据 4	..	数据 0	CRC	CRC
0x01~0xff	0x03	0x02、0x04	XX	XX	XX	XX	XX

2.4从机设置数据回应格式

0	1	2	3	4	5	6	7
设备地址	功能代码	地址 1	地址 0	数据 1	数据 0	CRC	CRC
0x01~0xff	0x06	0x00	0x11、0x12	XX	XX	XX	XX

例：

2.4.1设置 ID 地址（起始为 1 地址，设置地址为 2）

发送：01 06 00 12 00 02 A8 0E

接收：01 06 00 12 00 02 A8 0E

2.4.2发送开始测试命令

发送：01 06 00 11 00 01 18 0F

接收：01 06 00 11 00 01 18 0F

2.4.3读取电阻值（假设值为 30.0 欧）

发送：01 03 00 0D 00 01 15 C9

接收：01 03 02 01 2C B8 09

注：02 代表有效数据长度；01 2C 代表数值为 300

读取电阻值小数位（假设值为 30.0 欧）

发送：01 03 00 0E 00 01 E5 C9

接收：01 03 02 00 01 79 84

注：02 代表有效数据长度；00 01 代表单位为 1 位小数所以最终读值为 300*0.1=30 欧

2.4.4同时读取电阻值和小数位（假设值为 8.00 欧）

发送：01 03 00 0D 00 02 55 C8

接收：01 03 04 03 20 00 02 7A 7C

注：04 代表有效数据长度；03 20 代表数值为 800；00 02 代表单位为 2 位小数所以最终读值为 800*0.01=8.00 欧

2.4.5读取电压值（39V）

发送：01 03 00 0F 00 01 B4 09

接收：01 03 02 00 27 F8 5E

注：02 代表数据长度；00 27 代表数值为 39V

注意事项：

1、波特率为 9600bps 数据位为 8 位停止位为 1 位无校验位。

2、不允许对从机设置为地址 0。

3、广播地址 0x00 可对所有从机发送测试命令，但从机并不返回确认响应！

4、对从机发送测试命令，要等 30 秒测试结束才能读取新的电阻值，否则读取的是上一个电阻值。

4 “七性”设计·

（可靠性设计包括可靠性建模、可靠性分配、MTBF和MTBCF预计等；维修性设计包括系统可更换单元、MTTR、系统故障监测和诊断等；测试性设计包括测试方案、测试类型、测试分配、测试预计等；安全性设计包括危险项目、危险分析、具体设计措施等；保障性设计包括供用保障、保障设备、技术资料等；电磁兼容性设计包括电气设计和结构设计中需考虑的电磁兼容性问题等；环境适应性设计包括电气设计和结构设计中需考虑的环境适应性问题等。若有本产品的可靠性设计报告，则可直接引用。）

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