前言
　　水力發(fā)電,，獲得的是綠色能源,。臺(tái)灣地區(qū)雨量充沛，河川坡地地形陡峭,，水利資源相當(dāng)豐富目前共有水力發(fā)電廠十一所,。
　　桂山電廠地處新店溪上游北勢溪及南勢溪交匯處，除了有烏來,、粗坑及軟橋外,，供應(yīng)大臺(tái)地區(qū)水源的翠湖水庫，其所屬的發(fā)電廠也屬桂山電廠所管轄,。由于地處臺(tái)灣北部重要觀光勝地—烏來，所以不僅肩負(fù)著發(fā)電重任,，也兼具著觀光景點(diǎn)的功能,。但是往往由于大自然風(fēng)云變幻莫測，或因人工疏忽,，造成百姓和游客傷亡,，抱恨終身。1980 年臺(tái)北景美女中一群女生就因上游水庫泄洪無報(bào)警而喪身,。由鑒于此,，有關(guān)單位一直在尋找解決之道，只是苦于河流流域太寬廣,，人工預(yù)警方式太不符合經(jīng)濟(jì)效益而無良策,，只有在泄洪前透過平面媒體，廣播電視來預(yù)告百姓，但終不及在預(yù)警區(qū)域設(shè)立廣播預(yù)警來得直接有效,。多年來相關(guān)單位一直堅(jiān)持尋找如何通過無人方式建此預(yù)警系統(tǒng),，臺(tái)灣電力公司終于找到了在自動(dòng)化集成領(lǐng)域有十年經(jīng)驗(yàn)的艾利國際股份有限公司（www.alextek.com.tw ）。在雙方合作努力下,采用了泓格科技(ICPDAS)的嵌入式控制器 I-7188EAD和遠(yuǎn)端監(jiān)控模塊I-7000 系列,終于完成了所選定的第一階段桂山發(fā)電廠廣播擴(kuò)音設(shè)備電腦監(jiān)控系統(tǒng)及阿玉壩,、羅好壩排洪廣播擴(kuò)音設(shè)備系統(tǒng)的建立,。以下將對(duì)此作一介紹。
　　系統(tǒng)介紹
　　一 系統(tǒng)分布結(jié)構(gòu)

圖 1 系統(tǒng)分布架構(gòu)圖

　　由于監(jiān)控區(qū)域遼闊,地處無人山區(qū),所以除中央控制室外,又設(shè)了六個(gè)子控制室：桂山廠,、桂山壩,、阿玉壩、羅好壩,、烏來電廠往阿玉壩,、烏來電廠往羅好壩等（見上圖）。子控制室通過光纖網(wǎng)絡(luò)與中央控制室相連,；各子控制室由各自的中央控制設(shè)備通過RS-485 網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)端的現(xiàn)場檢測設(shè)備相連接,。每一個(gè)子控制室各自控制著一群無人值守的廣播擴(kuò)音基站（見圖2）。

圖 2 無人值守廣播擴(kuò)音基站示意圖

　　各子控制室,、及其廣播系統(tǒng),、中央控制設(shè)備和遠(yuǎn)端現(xiàn)場檢測設(shè)備的功能如下：
　　1． 手動(dòng)啟動(dòng)廣播系統(tǒng)；
　　2． 語音音樂切換廣播,；
　　3． 現(xiàn)場麥克風(fēng)廣播,；
　　4． 接受桂山控制室遙控廣播；
　　5． 接受遠(yuǎn)端電話語音廣播,；
　　6． 中央控制設(shè)備（Central Control Unit-CCU）-排洪廣播設(shè)備自動(dòng)化測試系統(tǒng)中央控制單
　　元,；
　　7． 遠(yuǎn)端現(xiàn)場檢測設(shè)備（Detect Unit）-排洪廣播設(shè)備自動(dòng)化測試系統(tǒng)現(xiàn)場測試單元；
　　二 CCU 和DU 單元介紹
　　對(duì)于整個(gè)廣播系統(tǒng)來說,，就是如何確保各個(gè)現(xiàn)場喇叭隨時(shí)都能正常工作,，也是該系統(tǒng)精華之所在。以下就對(duì)中央控制設(shè)備和遠(yuǎn)端現(xiàn)場檢測設(shè)備的架構(gòu)加以說明,。
　　1． 中央控制設(shè)備-CCU

圖3 CCU 架構(gòu)圖

　　CCU 的功能:在接收到PC 機(jī)命令時(shí),或由自身下達(dá)測試命令時(shí),對(duì)現(xiàn)場做手動(dòng)/自動(dòng)測試,將測試結(jié)果顯示在面板警報(bào)指示燈PC 上,并將狀態(tài)移報(bào)至RTU,使電廠人員及時(shí)掌握現(xiàn)場設(shè)備情況,。
　　CCU 硬件結(jié)構(gòu)：
　　1． 24VAC/3A 電源供應(yīng)器；
　　2． I-7188EAD 嵌入式控制器,；
　　3． I-7043D 16 通道驅(qū)動(dòng)器模塊,；
　　4． RTU連接端子臺(tái)、INTERLOCK連接端子臺(tái),；
　　5． LED 指示燈12 組,；
　　6． DB-16RS 16 通道繼電器模塊；
　　7． 浪涌保護(hù)器,；
　　CCU 軟件組成：
　　1． PC 提供畫面監(jiān)視參數(shù)設(shè)定等,；
　　2． I-7188 自帶Mini OS7 操作系統(tǒng),；
　　CCU 動(dòng)作流程：

圖4 CCU 動(dòng)作流程

　　2．現(xiàn)場測試單元-DU
　　DU 單元的功能：能對(duì)現(xiàn)場喇叭做功能測試，并對(duì)RS-485 信號(hào)提供增強(qiáng)功能,。

圖 5 DU 架構(gòu)圖

　　DU 硬件結(jié)構(gòu)：
　　1．I-7012 模擬信號(hào)輸入模塊,；
　　2．電源及訊號(hào)避雷器；
　　3． DC24V DC 電壓產(chǎn)生器,；
　　4． AC24V/1V 量測電壓產(chǎn)生器,；
　　5． 喇叭匹配變壓器；
　　6． 100W 戶外防水喇叭,；
　　7． 接線端子板,；
　　8． 繼電器；
　　9． I-7510 RS-485 訊號(hào)中繼模塊,；
　　DU 測量方法：
　　當(dāng) PC 或CCU命令對(duì)喇叭作測試動(dòng)作時(shí),，I-7012F 輸出，CCU電源驅(qū)動(dòng)Power Relay x1將PA 線路切換到測量回路,，開始測量R2 上的電壓的變化量,，進(jìn)而計(jì)算出喇叭阻抗的變化，以判斷喇叭是否正常,。測量線路示意圖如下,。

圖6 測量線路示意圖

　　Vout/Vin=R2/（R1+R2）
　　R2=GR1/（1-G）
　　R2 為喇叭阻抗；G 為測得的R2 兩端電壓值,；
　　測試輸入電壓為 1VAC,；
　　DU 工作流程圖：

圖 7 DU 工作流程圖

　　結(jié)束語
　　本系統(tǒng)能以最好的性價(jià)比達(dá)成預(yù)期目的，最主要的是因?yàn)椴捎昧?I-7188 嵌入式Ethernet網(wǎng)絡(luò)控制器,，基于 80188 微處理器和泓格公司專屬的操作系統(tǒng)MiniOS7,，用戶可以將所需的控制程序放在I-7188 上。在通訊網(wǎng)絡(luò)方面,，I-7188 可以同時(shí)以RS-485 與下位檢測設(shè)備連接,，然后再用以太網(wǎng)通過TCP/IP 協(xié)議與上位機(jī)的主控電腦相連。由于此系統(tǒng)已得到用戶— 臺(tái)灣電力股份有限公司的認(rèn)可,，他們已經(jīng)決定投入第二階段系統(tǒng)的建立,，2003 年已編制了2,000 萬新臺(tái)幣的預(yù)算。由于第二階段地形更加崎嶇,，所以遠(yuǎn)端測試設(shè)備要使用GSM 和GPRS 通訊模塊與中央監(jiān)控設(shè)備相連,。目前泓格和艾利兩公司已共同完成了I-7188E+GSM/GPRS 軟硬件等配套的前期工作,，相信在不久的將來,，此類系統(tǒng)將廣泛地被各界所采用。