基于单片机的电缆在线监测研究-基于C8051单片机的电力电缆故障在

基于单片机的电力电缆故障在线检测

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本 科 生 毕 业 论 文（设 计）

题 目： 基于C8051单片机的电力电缆故障在线检测

学习中心： 江苏宜兴奥鹏中心 层 次： 专 升 本 专 业： 电气工程与自动化 年 级： 07 年 春 季 学 号： 077E50336001 学 生： 李 继 洲 指导教师： 周 长 亮 完成日期： 2009 年 2 月 11日

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基于单片机的电力电缆故障在线检测

摘要

电力电缆在运行过程中，必然要出现绝缘老化现象，甚至发生绝缘击穿，引起供电线路的突发停电事故。绝缘老化的本质是材料性能发生不可逆转的改变，影响老化的因素一般涉及热、电、机械与环境等方面。然后介绍常用的电缆故障的测试方法.采取在线监测电缆接头温度，沿电缆多测点分布之间无线连网，全系统联合多测点数据分析计算电缆绝缘状况，综合确定漏电或绝缘降低的情况和故障点位置具有很多优点。测试设备接入时，不用断开现场任何回路和接点，也不影响电缆网络输电运行；增加的测试点常常选择电缆接头处，而且只在监测时接通，不测时仍断开，不改变原系统的运行环境和运行性能；对于长电缆可沿电缆线路增加多个测点，使故障点查找更为准确。本文主要介绍下基于C8051单片机电缆在线检测装备，检测的项目主要包括电缆通，短，断及电缆接头温度等，最后，对论文进行总结，并对未来研究进行展望。希望为电力系统安全、方便、迅捷的检测电缆状态及环境，温度信息提供有利的理论与实践依据。

关键词：电力电缆 检测 故障 诊断

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Abstract

Power cable running process, is bound to occur insulation aging, or even insulation breakdown, caused by sudden power lines power outages. Insulating nature of the aging of material properties are irreversible changes in the factors that affect the aging generally involve heat, electricity, machinery and environment. And introduce commonly used cable fault testing methods. Take the cable-line monitoring of temperature, many measurement points along the cable between the distribution of wireless networking, system-wide United many points of data analysis and calculation cable insulation situation, the Composite insulation to reduce leakage or to determine the circumstances and location of the point of failure has many advantages. Access to test equipment do not need to disconnect any circuit at the scene and contact, nor does it affect the operation of the transmission cable network; the increase in test point selection usually cable connector, and that only when connected to monitor, when something bad happens is still disconnected, do not change the original system operating environment and operational performance; for long cables along the cable lines can increase the number of measuring points, so that the point of failure and more accurate search. This paper mainly introduces C8051 single-chip based on cable online detection equipment, test items include cables pass, short, and the cable connector off temperature, etc. Finally, the paper summed up the future Prospect of the study. Hope for the power system safe, convenient and rapid detection of cable condition and environment, the temperature information to provide a favorable basis for the theory and practice.

Keywords: Power cable Detected Fault Diagnosis

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目录

引言： ...................................... 2 1 前沿-电缆故障的现状与特点 ................. 5 2 电缆故障在线监测方法及比较 ................ 6

2.1 直流叠加法 ................................ 6 2.2 直流成分法 ................................ 7 2.3 局部放电法 ................................ 7 2.4 低频重叠法 ................................ 7

3 基于单片机的电力电缆故障在线监测的原理..... 8

3.1 断路测试 .................................. 8 3.2 断路点测试 ................................ 8

4 基于单片机的电力电缆故障在线监测系统的组成 . 9

4.0 微处理器电路…….…….……………………………….3

4.1 硬件系统 .................................. 9 4.2 软件系统 ................................. 13

5 数据分析 ................................. 19

5.1 电缆在线绝缘信息分析 ...................... 19 5.2 电缆运行绝缘故障信息分析 ................... 19

6结论 ...................................... 20 参考文献： ................................. 21

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引言：随着经济的发展、城市规划的要求以及对更高供电可靠性的要求，

电力电缆在电力系统中的使用越来越多，实时监测电缆的绝缘状态，确保电缆安全运行的任务越来越重。但是在实际的电力传输过程中,长距离的电缆线每1000米左右就有一个接头,由于电缆接头众多,并且容易发生内部故障和外部故障,引发的电缆火灾在整个电缆事故中约占一半以上。事实上,电缆接头故障的发展是一个渐进的过程,为了有效地避免隐患事故的发生, 采用对电缆接头进行实时的温度监测, 全面准确地了解各个接头点的工作状况,确定维修计划,可确保送电安全。因此，电缆绝缘在线监测技术日益受到人们的关注，国内外也进行了大量的研究，提出了许多在线监测的方法，并且在实际中也有了相应的应用，但是这些方法都或多或少地存在着不完善之处。本文为此提出一套基于单片机的电缆在线监测研究方案，希望对于电缆在线监测有所帮助。

1 前沿-电缆故障的现状与特点

众所周知，电力电缆在运行过程中，必然要出现绝缘老化现象，甚至发生绝缘击穿，引起供电线路的突发停电事故。绝缘老化的本质是材料性能发生不可逆转的改变，影响老化的因素一般涉及热、电、机械与环境等方面。电力电缆的故障不是一下发展起来的，而是由于长期运行造成绝缘老化而最终导致击穿。有调查显示，现在全国运行的电力电缆故障80%以上是由于电力电缆附件故障引起的，其中电缆接头引起的事故占一半以上。电缆接头故障也可分为外部热故障和内部热故障两类：第一类是外部热故障。电缆接头的外部热故障主要指裸露接头由于压接不良等原因，在大电流作用下，接头温度升高，接触电阻增大，恶性循环而造成火灾隐患。第二类是内部热故障。电缆接头内部热故障的特点是故障点密封在绝缘材料或金属外壳中。内部热故障一般都表现为发热时间长而且较稳定，与故障点周围导体或绝缘材料发生热量传递，使局部温度升高而引发火灾。电缆接头处过热造成的电缆短路放炮所引起的火灾，将导致大面积电缆烧坏，设备停机，短时间内无法恢复生产，造成重大经济损失。电缆接头在沟道或隧道中敷设时相距其他运行电缆较近，因此要防止故障电缆引燃其他运行电缆。电力电缆敷设距离长、走向复杂，而运行人员定期巡视的方法、巡视间隔、巡视的准确性等方面都存在很多问题，因此，研究设计电力电缆火灾在线监测系统就是为了能够实时监测电力电缆的温度变化，在温度越限或温升速度越限时能及时报警，并指出发

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热点位置，通知运行人员及时处理，从而保证运行安全，避免经济损失。

2 电缆故障在线监测方法及比较

在线检测是一种对运行中电缆绝缘状况的有效检测手段。了解电缆绝缘老化的机理，根据电缆运行环境分析可能造成电缆绝缘老化的因素，并积极开展电缆绝缘的在线监测，掌握运行中的交联电力电缆的绝缘状况，及早发现电缆存在的缺陷，并采取相应的对策，消除事故根源，对提高电网供电可靠性有着重要的作用。该方法的优点：①测试设备接入时，不用断开现场任何回路和接点，也不影响电缆网络输电运行；② 增加的测试接地点常常选择电缆接头处，而且只在监测时接通，不测时仍断开，不改变原系统的运行环境和运行性能；③对于长电缆可沿电缆线路增加多个测点，使故障点查找更为准确；本系统无须另外布设测试电缆，全系统使用无线通信，被测电缆线路长度不限。传统的电缆故障在线监测方法有以下几种。

2.1 直流叠加法

直流叠加法的基本原理是在变电站变压器的中性接地点处或者是母线处，通过电压互感器将低压直流电源叠加在电缆绝缘己施加的交流相电压上，并通过并联-高压电容来免除交流高压对直流电源的影响。通过测量流过电缆绝缘的直流电流来求出电缆的绝缘电阻，从而实现电缆的在线诊断。为了防止直流电压影响GPT二次线圈开口三角的输出电压，所以，直流电压不能很高，大约为10-15V。由于电缆绝缘处于交流高压的作用之下，尽管所加电压不高，仍能真实反应绝缘的实际状况。由于现场干扰在短时间内的量是一定的，所以通过直流电压的正反叠加，获得两次测量的差值既为实际值的两倍，这样就有效地抑制了各种干扰，如杂散电流的影响。该方法已经成功的应用在10kV及以下的中压电缆上，但对于变压器的中性点直接接地的110kW220kV高压电缆却无法加载上去。因为中性点直接接地电阻很小，直流电压很难加上去，而PT上的开口三角也无法加载直流电压。所以，直流叠加法适用于低压电缆而不能用在高压电缆的绝缘监测。除此之外，线路对地电晕放电对在线诊断的影响也非常大。电晕是一种极不均匀电场的空气局部击穿现象，电晕对地放电具有非常宽广的放电频谱。严重时完全可以将有用信号淹没，致使直流法在线诊断无法进行。另外，额定工频运行电压下水树的整流效应电流非线性变化对直流叠加法的影响也不容忽略。

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2.2 直流成分法

已发现，当运行中的电缆绝缘含有水树枝时，小直流成分存在于导体芯和铜屏蔽之间，并且该直流成分是绝缘中水树引起的裂化特征。通过测量直流成分，诊断绝缘老化作为水树结果是可能的。直流成分法主要原理是利用电缆中有水树存在时的整流效应。在外施电压的负半周期时，水树枝由尖端向绝缘中注入较多的负电荷，而在正半周期时注入的正电荷较少，以至仅中和了～部分电荷。在电缆运行工频电压作用下，水树枝前端的负电荷逐渐对方漂移，就像整流作用那样出现了直流成分但数值很小，仅有几到几十纳安。水树枝的发展促使泄漏电流的增加，这样的劣化过程导致交流击穿电压的下降。直流电压叠加法的原理是当对运行中绝缘逐渐劣化的电缆施加低直流电压时，将产生与劣化程度相应的直流电流。因为直流成分是运行中的电缆的固有特性，所以，该法适用于中、高电压等级的电缆监测。对于110kV或220kV高压电缆，直流信号很难加载到高压电缆的运行系统中，并且运行现场常常不允许解开中性点接地线而加入直流电源，所以直流叠加法对这类电缆实际运用的场合很少。

2.3 局部放电法

对于局部放电法来说，监测主要是在终端头和附件等处采集局部放电量。经过小波理论和信号处理从干扰信号中来辩识电缆的局部放电量。水树枝引发的初期，局部放电量大约为0.1 PC。电力电缆局部放电量与电力电缆绝缘状况密切相关，局部放电量的变化预示着电缆绝缘一定存在着可能危及电缆安全运行寿命的缺陷。国内外专家学者、IEC、IEEE以及CIGRE等国际电力权威机构一致推荐局部放电试验是作为绝缘电力电缆绝缘状况评价的最佳方法。由于电力电缆的在线监测场所是一个包含许多变压器、发电机、电容器等电气设备的庞大的电力系统。其中，包含许多信号较大、波形较复杂的背景噪音和外界电磁干扰噪声。例如，其周围的电气设备——发电机的局部放电量就高达几千个Pc，并且波形复杂，频域较宽。提取的电缆绝缘裂化信号极易淹没在周围的干扰信号之中。

2.4 低频重叠法

又叫差频监测法，是在工频交流电压下叠加低频电压，观察所产生的超低频水树变化特征电流信号，但低频信号加载位置有考究，会导致测试可靠性不高；

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同时考虑到在输电运行现场叠加低频的操作不方便或是不允许的，所以此方法只在停电时可以使用，不适用于在线监测。

总结现有的电力电缆绝缘监测的各种方法，都存在着一定的不足之处，所以这个问题仍有研究的必要。

3 基于单片机的电力电缆故障在线监测的原理

基于C8051单片机的电力电缆故障在线监测系统的硬件主要有：计算机、单片机系统、无线收发模块以及各种适配器等组成。便携式计算机作为主机，控制和协调单片机系统的工作，单片机系统作为子机，完成对电缆的检测。在进行电缆检测时，便携式计算机首先向单片机系统发送一串同步信号．协调主机和子机之间的通信，紧接着主机向子机发送待检测电缆的芯数和子机启动电缆检查信号；在子机检查结束之后，主机主要用来接收子机传送来的电缆检查信息，经过分析之后，给出电缆的通、短、断、电缆接头温度，环境温湿度、电缆泄露电流等信息以及排故方案。其系统原理见图1。

图1 系统原理图

3.1 短路测量

工作时单片机系统通过适配器1向被测电缆发送激励信号，被测电缆的另一端悬空开路，在单片机的控制下，使恒流源分时接通每芯电缆，利用单片机系统把电缆非激励芯的高低状态读到单片机内部缓冲区中。如果电缆之间没有短路情况，从适配器1发出的激励信号无回路存在，非激励芯线应该是低电平，通过判断电缆芯线电平的高低状态．就可确定电缆芯线之间是否短路以及短路的电缆芯线序数：例如一束电缆中在从第1芯输入高电平，子机在巡检后确定第5芯也是高电平，而其它芯线是低电平，则说明5芯与1芯之间短路。

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3.2 通断测量

工作时单片机系统通过适配器1向被测电缆发送激励信号，被测电缆的另一端通过适配器2短接，也即各芯线在此端互相导通，在单片机的控制下使恒流源分时接通每芯电缆，利用PIC单片机系统把电缆非激励芯的高低状态读到单片机内部缓冲区中。如果电缆有断路情况，当断路的电缆芯线不是作为激励线时，由于无回路，此芯线应是低电平，当断路的电缆芯线是激励端时，其它芯线均应是低电平，通过判断电缆芯线电平的高低状态，从而确定是否有电缆芯线断路以及断路的电缆芯线序数。例如电缆1芯输入高电平，子机在巡检后确定5芯是低电平，其它芯线是高电平，则5芯断路；或者是1芯输人高电平。检测后发现其它芯线均是低电平，则1芯断路。

3.3 通、断路点测试

前文叙述了电缆有短路及断路等故障检测方法。如果检测出某一电缆有断路故障，故障点在何处呢?如何判断呢?下面分别做简要说明。在监测中，将有断路故障的电缆芯线一端接入，向电缆中通入音频信号电流，然后利用路径接收天线线圈将其沿着电缆线移动，接收听到音频信号。到断路点以后，音频信号无法传送过来，录音机中听不到音频信号，这样就可以判断出断路点的位置。需注意的是：当检测多芯线缆某一根断路故障时，其余芯线最好接地，以减小分布电容的影响，这样检测的效果较好。

4 基于单片机的电力电缆故障在线监测系统的组成

4.0微处理器电路

本次设计采用的是INTEL公司MCS-51系列单片机中最基本的产品C8051单片机，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，它继承和扩展了MCS-48单片机的体系结构和指令系统。

C8051内置中央处理单元、128字节内部数据存储器RAM、32个双向输入/输出(I/O)口、2个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。此外，C8051还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功

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能。掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。

C8051单片机主要完成掉电保护电路、温度测量电路的操作控制，并对信号进行加工处理和最终输出

主要功能特性：

· 4kB内部ROM（外部可扩展至64kB） · 128x8bit内部RAM(可扩充64kB外部存储器) · 时钟频率0-16MHz · 5.0V工作电压 · 布尔处理器 · 电源空闲和掉电模式 · 2层程序加密位

· 兼容TTL和CMOS逻辑电平

· 标准MCS-51内核和指令系统 · 32个可编程双向I/O口 · 2个16位可编程定时/计数器 · 5个中断源

· 可编程全双工串行通信口 · 2层优先级中断结构 · 快速脉冲编程 · PDIP和PLCC封装形式

。

4.1 硬件系统

本电缆接头的温度监测与预警系统采用以C8051单片机为核心的监测方案。整个系统由两大部分组成:一是硬件系统，二是软件系统。其硬件系统组成如图1。

图2 系统组成结构框图

本系统由上位PC机、主控制机和温度采集器三部分组成。整个系统从结构上

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可分为三层：由微型计算机系统构成的上位机用户监控层，单片机系统分别构成的主控制机控制层和采集器测量层。系统组成结构如图1所示。在该系统中，上位PC机定时向主控制机发出读电缆接头温度数据命令。主控制机收到命令后，将存储在SRAM中的前一次从采集器读取的数据上传给上位PC机。传输完毕后，主控制机再向各个采集器发出读电缆接头温度数据命令，采集器接收该读命令后，将存储在采集器SRAM 中的数据发送至主控制机。主控制机接收并更新存储器中相应位置的原有数据。采集器则利用通信间隙不断读取电缆接头的最新电缆接头温度值以备主控制机实时读取。所有命令和数据的传输都制定了严格的通信协议，并采取不同的校验方式，大大提高了传输过程中的可靠性。 4.1.1 上位PC机

宜采用高性能计算机，保证每天24小时无故障工作，实现上位PC管理机与多台控制主机的通讯功能，可接受所有接头的温度数据并实现数据的报表、曲线等图形显示。如果发现温度超过设定值的情况，立即发出图像报警和声音报警信号。 4.1.2 主控制机

以C8051单片机为核心，由单片机、存储器、通信接口组成。通过RS485通信接口、GPRS及公网与上位微机相连。主控制机主要完成巡检并输入所有采集器采集的温度数据。通信模块是系统实现远距离传输和多机通信的关键。由于电缆接头测温的数据传送距离一般要求在几千米, 所以通信模块采用RS-485通讯接口。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力, 加上接收器具有较高的灵敏度, 能检测低达200MV 的电压, 故传输信号能在几千米以外得到恢复。

4.1.3 采集器

采集器主要由单片机C8051、信息选择电路DS2405、存储器等电路组成。单片机通过信息选择电路DS2405芯片控制温度传感器DS182O，完成电缆接头温度的采集，采集的温度数据先被存储在外部存储器SRAM中，当主控制机要求采集器上传数据时，随时可将数据取出发送至主控制机。其组成结构如图2。其中在采集器上还扩展了一片32K 的非易失性SRAMDCM0256 作为数据存储器, 用于储存DS18B20 的64位串行系列码和采集的多点电缆接头温度值。该存储器具有存取速度快, 且掉电时数据不丢失的特性, 能够满足系统的实际需求。

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本系统中的电缆接头温度传感器及环境温度传感器DS182O是数字量输出的，每一个都有唯一的64身份码，通过信息选择电路芯片DS2405经单总线被单片机直接收集到温度数据。该数字式温度传感器采用半双工数据通信接口，子站向它输入识别代码和命令字，它向子站输出数字温度值(均通过单总线进行)。子站的任务是实时采集温度传感器的一系列数据，简单处理后，通过接口电路把传感器编号以及相应的数据传送给主机。

图3 采集器结构图

4.1.4 传感器

1.温度传感器是美国DALLAS公司最新产品——DS182O数字式温度传感器，测量范围为-55--125℃ ，测量精度为±0.5℃ ，它是利用在板专利技术来测量温度的。能够准确测量电缆接头处温度。传感器和数字转换电路都被集成在一起，每个DS18B20都具有唯一的64位序列号。DSl8B20只有一个数据输入/输出口，因此，多个DSl8B20可以并联到3或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20进行通信，而它们只需简单的通信协议就能加以识别，这样就节省了大量的引线和逻辑电路。

（1）独特的单线接口方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。

（2）在使用中不需要任何外围元件。

（3）可用数据线供电，电压范围：+3.0~+5.5 V。 （4）测温范围：-55 ~+125 ℃。固有测温分辨率为0.5 ℃。 （5）通过编程可实现9~12位的数字读数方式。

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（6）用户可自设定非易失性的报警上下限值。

（7）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。

（8）负压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。

4.2 软件系统

本系统采用组态软件和VB语言实现了电缆温度，监控系统的数据采集和人机界面。本系统包括电缆接头温度监测主画面，报警窗口，历史曲线，实时曲线及帮助等画面。系统工况界面可以显示地理接线(电子地图)和电气接线。本系统以显示某变电所的电气接线图为电缆温度监测主画面。图中对电缆进行编号，显示出相应电缆接头的温度。当某电缆接头温度超过设定温度值时，系统自动产生报警信号相应的温度指示灯颜色变化，通知现场管理人员及时排除故障。

4.2.1 1－WIRE的操作时序及软件实现

1－WIRE网络是一种具有一个总线主机和一个或若干个从机的系统。从机采用类似集电极开路的形式输出，因此要求上拉电阻。1－WARE网络的通讯协议有三种类型：初始化、读时间片和写时间片。

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初始化时序：主机向总线发一复位脉冲（至少480μs的低电平），然后释放总线并进入接收状态，这时总线被上拉电阻拉高，从机在检测到信号线上的上升沿之后，等待15～60μs，然后发出存在脉冲（60～240μs的低电平）。

写时序：主机将数据线从高电平拉至低电平，在15μs之内将所需写的位送到数据线上，从机在15～60μs之间对数据线进行采样，整个过程持续60～120μs，再延时至少1μs之后，开始一轮新的过程。

读时序：主机把数据线从高电平拉至低电平时，必须保持在低电平至少1μs，然后释放总线，从机将在15μs之内输出数据，整个过程最短持续期限为60μs，再延时至少1μs之后，开始一轮新的过程。 ORG 0000H mov p3,#0 mov dptr,#tab MAIN:

LCALL GET_TEMPER;调用读温度子程序 acall change AJMP MAIN

;这是DS18B20复位初始化子程序 INIT_1820: SETB dq NOP CLR dq

;主机发出延时537微秒的复位低脉冲 MOV R1,#3 TSR1:MOV R0,#107 DJNZ R0,$ DJNZ R1,TSR1

SETB dq;然后拉高数据线 NOP

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NOP NOP

MOV R0,#25H TSR2:

JNB dq,TSR3;等待DS18B20回应 DJNZ R0,TSR2 LJMP TSR4 ;延时 TSR3:

SETB FLAG1 ;置标志位,表示DS1820存在 LJMP TSR5 TSR4:

CLR FLAG1 ;清标志位,表示DS1820不存在 LJMP TSR7 TSR5: MOV R0,#117 TSR6:

DJNZ R0,TSR6 ;时序要求延时一段时间 TSR7: SETB dq RET

;读出转换后的温度值 GET_TEMPER: SETB dq

LCALL INIT_1820;先复位DS18B20 JB FLAG1,TSS2

RET ;判断DS1820是否存在?若DS18B20不存在则返回 TSS2:

MOV A,#0CCH ;跳过ROM匹配 LCALL WRITE_1820

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MOV A,#44H ;发出温度转换命令 LCALL WRITE_1820

;这里通过调用显示程序实现延时一段时间,等待转换结束 rep: CLR C SETB dq NOP NOP CLR dq NOP NOP NOP SETB dq MOV R3,#8 DJNZ R3,$ MOV C,dq MOV R3,#21 DJNZ R3,$ jnc rep

LCALL INIT_1820;准备读温度前先复位 MOV A,#0CCH ;跳过ROM匹配 LCALL WRITE_1820

MOV A,#0BEH ;发出读温度命令 LCALL WRITE_1820

LCALL READ_18200;将读出的温度数据保存到35H/36H RET ;

WRITE_1820: 写DS18B20的子程序(有具体的时序要求) MOV R2,#8;一共8位数据 CLR C

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WR1: CLR dq MOV R3,#5 DJNZ R3,$ RRC A MOV dq,C MOV R3,#21 DJNZ R3,$ SETB dq NOP

DJNZ R2,WR1 SETB dq RET

READ_18200: ;读DS18B20的程序,从DS18B20中读出两个字节的温度数据 MOV R4,#2 ;将温度高位和低位从DS18B20中读出

MOV R1,#29H ;低位存入29H(TEMPER_L),高位存入28H(TEMPER_H) RE00:

MOV R2,#8;数据一共有8位 RE01: CLR C SETB dq NOP NOP CLR dq NOP NOP NOP SETB dq

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MOV R3,#8 RE10: DJNZ R3,RE10 MOV C,dq MOV R3,#21 RE20: DJNZ R3,RE20 RRC A DJNZ R2,RE01 MOV @R1,A DEC R1 DJNZ R4,RE00 RET change: mov a,temper_h anl a,#00000111B mov 40h,temper_l anl 40H,#11110000B orl a,40H swap a mov b,#10 div ab movc a,@a+dptr mov n2,a mov a,b movc a,@a+dptr mov n3,a

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mov a,temper_l anl a,#1111B mov b,#10 mul ab mov b,#16 div ab movc a,@a+dptr mov n4,a ret

TAB: DB 05H,0DDH,46H, 54H, 9CH, 34H,24H,5DH, 04H,14H end

1－WIRE网络可保证在100米内数据通信正常，可挂接150个从机。为了更远距离传输或重载，可以利用一段网络作为主干，其余为网络分支，根据需要用耦合器DS2409添加或去除分支，同时可以利用其他耦合器来作为接点控制，以在分支上添加或去除其他网络。

5 数据分析

5.1 电缆在线绝缘信息分析

电缆线路名称、编号、初始泄露电流、测试时间、运行时电缆泄露电流随电压变化的情况，泄露电流随温度、湿度变化的情况。

5.2 电缆运行绝缘故障信息分析

电缆线路名称、编号、故障时间、对应泄露电流、电缆型号、电压等级、辅助测量电流、计算故障点位置、电缆运行绝缘变化情况分析、电缆故障原因分析、电缆运行及故障情况统计。具体处理过程为：开始时，测试仪处于待机状态，等待主机发出工作命令，一旦接收到主机发送来的命令字后，就对命令字进行分析，按照一定的工作方式和采样频率进行脉冲的发送、接收、数据的采集和存储，采集够8 k数据则认为此次数据采集任务完成，然后，把RAM中的数据通过串行口发送回主机处理，于是，本次工作过程完成，返回等待状态，等待下一次命令。具

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体操作流程见图3。同时系统还可将各个测温点的温度值实时地以表格形式和曲线形式表示出来。由于上位管理计算机可对各个采集器的历史数据讲行存储，所以，每次启动该在线监测系统，便会自动地读出历史数据，利用表格或曲线图可以把具体到某个监测点的历史数据显示出来，并可将该表格或曲线图打印出来，以备管理者通过对历史数据分析进而得到温度趋势的发展预测，及时获取报警信号。在监测各个采集器和网络的运行情况时，如发现异常，可及时采取措施进行维护或修复。

图4 电缆运行绝缘处理运行图

6结论

本文介绍的基于单片机C8051在线监测系统通过对电缆连接头的温度进行实时监测，可以有效地防止由于动力电缆连接头绝缘降低导致过热故障而引发的火灾。采用A/D转换模块和工业控制计算机通过RS485总线连接构成本系统监控级，而监测系统通过局域网与MIS系统相连组成了一个低成本网络监控系统。能将电缆沟内各电缆接头处的温度传送到主控室内的主机，当温度升高或温升速度超过给定报警值时及时报警，便于运行人员随时进行处理并及时消除隐患，从而有效防止电

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