1。整体方式。把控制系统作为一个独立的装置，计算机与I/O接口安装在同一块印刷线路板上 [9]。这种方式的特点是：重量轻、体积小、成本低[10]。在这样方式下，线路板一旦经过定型就不能轻易更改，因此不利于完善后续设计。论文网

2。板卡方式。根据电力生产过程中的需求，利用I/O接口装置设计出不同类型的板卡，将设计好的板卡直接插入到计算机的卡槽中使用，然后通过数据总线实现数据的传输。这种方式比第一种灵活了很多，然而因计算机的卡槽数量的限制，卡槽过于集中在机箱内，无法实现大规模、中远程的控制。

3。模块方式。在这种方式下，I/O接口按照需要实现的功能被封装成模块，模块与模块之间，模块与计算机之间的连接都十分灵活，也便于以后进行扩展。

通过以上三种方式的比较，本课题所设计的电力安全配网体验装置采用第三种方式来组建，如此整个装置不但保证了系统的灵活性与可扩展性，同时简化了硬件电路的接线，保证了体验装置运行时的稳定性。

该体验装置主要包含三个部分：数据信号采集器、逻辑判断装置，体验效果发生器。三个部分的连接关系如图2。1所示。

图2。1 体验装置构成示意图

三个部分各自功能如下：

1。 数据信号采集器：将事件的感知通过传感器或各种形式的物理量，转化为传感技术的可测量量，并将相应的开关量或模拟量信号传输给综合判定装置，从而完成操作信息的采集任务[11]。

2。 逻辑判断装置：采集操作信息采集器的信息，运行综合逻辑判断主程序，判断操作过程中是否存在违规操作，若存在则将触发的命令传输到体验效果模拟器上。

3。 体验效果发生器：接收综合逻辑判断器的命令信号，并打开信号相对应的模拟设备的开关，进而模拟出各类事故发生的效果，如声光、放电、语音提示等。

2。2  系统总体结构

系统总体结构在设计上有两种方案，即有线分布式组网结构和无线分布式组网结构，两种方案各有优缺点，下面分别对这两种设计方案进行介绍。

2。2。1  有线分布式组网结构

有线分布式组网结构通过RS485进行监控中心与体验现场的信息传输[12]。体验装置的有线分布式组网结构示意图如图2。2所示。

图2。2 有线分布式体验监控中心系统结构图

2。2。2  无线分布式组网结构

无线分布式组网结构通过ZigBee无线传输模块（ZB-2550与ZB-2551）进行监控中心与体验现场的信息传输[13]。

图2。3 无线分布式组网体验装置监控中心结构示意图

图2。4 无线分布式组网现场结构示意图

安全体验监控中心系统以及体验现场的无线分布式组网结构示意图如图2。3、图2。4。

无线分布式组网结构和有线分布式组网结构相比，省掉了大部分现场布线走线工作，同时也降低了因接线不可靠而带来麻烦的可能性[13]。但是考虑到现场设备的复杂性与强磁性对无线传输方式可能存在潜在的干扰，而且传输数据量较大时对实时性的要求较高，最终放弃了无线分布式组网结构，而选择了可靠性较高、实时性较强的有线分布式组网结构[14]。

2。3  系统功能综述

    体验装置主要分为两个部分：运行转检修和检修转运行。表2。1给出了两个科目的信息采集、逻辑判断以及发生事故时的效果模拟等功能。

表2。1 装置风险体验科目

体验项目 操作体验风险点