单片机电气设备自动监控系统研究 本文关键词：单片机，监控系统，电气设备，研究
单片机电气设备自动监控系统研究 本文简介：摘要：传统的电气设备自动监控系统存在监控性能低的缺陷，为此提出基于单片机的电气设备自动监控系统设计研究。主要包括传感器、单片机与控制器设计，软件设计主要包括数据采集模块、数据特征量提取模块及电气设备自动监控实现模块。通过硬件与软件的设计，实现电气设备自动监控系统的运行。实验得出设计的电气设备自动监控
单片机电气设备自动监控系统研究 本文内容：
摘要：传统的电气设备自动监控系统存在监控性能低的缺陷，为此提出基于单片机的电气设备自动监控系统设计研究。主要包括传感器、单片机与控制器设计，软件设计主要包括数据采集模块、数据特征量提取模块及电气设备自动监控实现模块。通过硬件与软件的设计，实现电气设备自动监控系统的运行。实验得出设计的电气设备自动监控系统监控延时比传统系统少3秒，说明设计的电气设备自动监控系统具备更好的监控性能。
关键词：单片机；电气设备；自动；监控
一、电气设备自动监控系统硬件设计
（一）传感器
因系统工作环境复杂，在传感器的选择上，需要满足灵敏度高、体积小，防水、防风、耐高温的特性。安装地点在电气设备的外壁，对电气设备数据进行定向采集。选择外部塑胶套管制作传感器，以保护内部的零件，采用密封圈对外部环境灰尘等杂物隔离，同时具有缓冲作用保护内部零件安全。
（二）单片机
为了保证系统稳定运行，选取SPCE单片机为系统的处理器，其具备强大的数据处理功能，可提升电气设备自动监控系统的性能。SPCE单片机的端口设置为串行通信，速度可以满足系统需求，为系统通信提供便利。通过SPCE单片机可以实现多监测点同时通信，极大的简化了系统的硬件设计过程，提高效率。
（三）控制器
控制器主要功能是对计算机监控操作的失误进行弥补。主要采用双串行通信结构分别为RS322与RS242总线协议，通过网线与监控计算机进行直接的连接控，因系统的数据量比较大，为提高数据处理效率选择MAX芯片作为系统的控制器，控制器发送命令时，若与监控相同则发送为1反之则发送为0。通过上述传感器、单片机与控制器的设计完成了电气设备自动监控系统的软件设计，为系统的运行提供支撑。
二、电气设备自动监控系统软件设计
（一）数据采集模块
将传感器安装在电气设备的外壁对电气设备的数据进行采集。采用Direct方法对数据进行读取与保存，具有极好的灵活性，可快速对数据读取，准确性高。读取的过程为：1.对Direct方法进行初始化；2.采用传感器对电气设备数据进行采集-采集结束；3.判断数据有无异常，若存在异常，则重新采集，若无异常，则进行下一步骤；4对正常数据进行读取并存储。
（二）数据特征量提取模块
电气设备自动监控系统软件设计的关键就是数据特征量的提取，具体过程如下。1.将上述读取的电气设备数据进行转换，2.转换为统一格式便于特征的提取，3.采用傅里叶变换对数据的特征量进行提取，4.得到数据MFCC参数=数据的特征量[4]。其中，MFCC表示的是数据特征量参数；X表示的是采集的电气设备数据集；α表示的是计算参数；ang()表示的是函数公式；ix表示的是第i个电气设备数据。通过上述过程得到了数据特征量参数，为下述电气设备自动监控的实现提供数据支撑。
（三）电气设备自动监控的实现
以上述MFCC参数为依据，采用自动监控模型进行自动监控。MFCC参数与电气设备数据特征库里的参数进行对比分析，对设备运行的情况进行相应的判断，将判断的结果通过控制器传输给监控计算机，实现电气设备的自动监控。具体的过程:开始——电气设备数据采集——电气设备数据特征量参数提取——给定电气设备数据特征参数库——参数是否在标准范围（将有正确和错误两种结果）1.正确将完成工作——结束。2.错误——将结果传输给监控计算机——工作人员对其进行检修——结束。
三、电气设备自动监控系统监控性能分析
为保证本文设计的电气设备自动监控系统的监控性能，将电气设备作为实验对象，对其进行自动监控，将使用设计的电气设备自动监控系统与传统电气设备自动监控系统进行比较，观察实验对比结果。将传统自动监控系统称为对照组，设计的自动监控系统称为实验组。如图1所示，实验组监控延时明显低于对照组实验组，监控延时最小值为1.5秒，对照组监控延时最小值为5秒，实验组监控延时平均值比对照组监控延时平均值少3秒，实验证明电气设备自动监控系统的监控性能更好。
四、结束语
设计的电气设备自动监控系统极大的减少了监控延时，为电气设备的安全提供更好的保障。
参考文献
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[3]王冬梅,路敬祎.基于单片机的温室大棚智能监控系统设计[J].内燃机与配件,2017，51(6):6-8.
[4]李金灿,陈皓勇.关于电力系统远程监控优化配置设计[J].计算机仿真,2016,33(3):389-394.
[5]苏获,刘晓东.基于OpenCV的智能视频监控告警系统的研究[J].电子设计工程,2016,24(3):26-28.
作者：武建伟
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