基于GPRS通信的配變遠程監(jiān)控系統(tǒng)方案設計
4.1 CPU 模塊 本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/155144.htm
CPU 是終端的核心部分,采用的是ST 公司的STR710 處理器具有ARM7 內核,ARM7 處理器 具有低功耗的32 位RISC 處理器,支持16 位壓縮指令集Thumb,具有嵌入式ICE-RT 邏輯, 調試開發(fā)方便.STR710 處理器具有豐富的外設以及I/O 接口,內部具有大容量的程序存儲 器FLASH 和RAM,功能強大的ARM 處理器可以處理許多復雜控制的應用場合,由于其豐富的 外設和眾多的I/O 口可以簡化許多外設,降低成本,具有低成本、低功耗和高性能等優(yōu)點.因 此STR710 可以處理數(shù)據(jù)的采集以及分析數(shù)據(jù),還要進行通訊以及其它工作的控制和協(xié)調.
4.2 AD 模塊
AD 模塊采用以電能AD 芯片ATT7022B 為基礎的采樣模塊.ATT7022B 是一款具有高可靠性、 高精度、高穩(wěn)定性的三相基波/諧波電能計量芯片,在1000:1 的動態(tài)范圍內功率測量精度優(yōu) 于0.1%,電流和電壓的有效值測量精度優(yōu)于0.5%.ATT7022B 可以單獨計量基波電能,消 除諧波對電能計量的負面影響,為電力部門公平計費提供參考依據(jù).其內部集成7 通道的 16 位高精度ADC 和24 位高速DSP,第七路ADC 可用于防竊電,片上集成有溫度傳感器,通 過SPI 通訊接口輸出三相多功能電表所需的各項電能參數(shù).ATT7022B 可以同時給出總有功/ 無功電能、基波有功/無功電能、諧波有功/無功電能、視在電能等參數(shù).電壓采集方式以電 壓傳感器,電流采集方式以電流傳感器.
4.3 抄表485 模塊
STR710 處理器本身外設的串口與MAX3485 連接轉為485 通訊,通過485 通訊與電度表 相接讀出符合DL/T645 多功能電能表通信規(guī)約電度表的電度示值.
4.4 數(shù)據(jù)保存
使用鐵電存儲器FM3164 來保存各種數(shù)據(jù),防止這些數(shù)據(jù)掉電丟失.這些數(shù)據(jù)包含終端 采集的數(shù)據(jù)、主站的IP 地址、校表精度參數(shù)以及其他參數(shù)的設置.鐵電存儲器也可以保證 掉電時終端時鐘運行.STR710 處理器利用IIC 總線連接FM3164.
4.5 GPRS 模塊
GPRS 模塊是基于配電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A,終端穩(wěn)定的傳輸對于系統(tǒng)正常 的運行有至關重要的作用.其工作時間要大于系統(tǒng)運行時間的99%,工作溫度在-15 度-60 度范圍.
配電變壓器監(jiān)控終端ARM 處理器外設中232 接口作為處理器與GPRS 模塊通信接口,GPRS 無線通訊模塊采用SIMCOM 公司的ITM-100 增強型.該模塊內置TCP/IP 協(xié)議棧,支持CMNET 接入,CPU 對GPRS 模塊控制采用AT 指令集,利用AT 指令集將數(shù)據(jù)以TCP 協(xié)議形式發(fā)到主 站上.在實際運行中為了保證數(shù)據(jù)的可靠性采取了補測和重發(fā)機制.
5、配電管理系統(tǒng)主站軟件和終端軟件
配電主站軟件主要提供以下功能:
?。?)運行曲線:每天三相96 點的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電度 等的曲線圖;
?。?)每日報告:電壓電流最大值、最小值發(fā)生時間及數(shù)值、變壓器運行時間、供電質 量分析、功率因數(shù)越限時間、停電記錄、日抄表、電壓合格率等;
?。?)負荷曲線、電能計量等管理功能;
?。?)異常報警功能. 配電終端的軟件流程圖3 所示:
圖 3:配電終端的軟件流程圖
6 結束語
GPRS 通信有著接入快、價格低廉、穩(wěn)定可靠和實時性強等優(yōu)點,比其他方式通訊有著 不可替代優(yōu)點.基于GPRS 配電變壓器管理系統(tǒng)為電力公司實現(xiàn)自動抄表、線損分析、配變 監(jiān)測、異常報警等功能.系統(tǒng)實際運用良好,工作穩(wěn)定.
本文作者創(chuàng)新點:1)通過GPRS 模塊的無線數(shù)據(jù)傳輸功能實現(xiàn)了對配變信息的無線遠 程監(jiān)測。2)通過合理的軟硬件設計搭建了遠程監(jiān)測平臺,可以實現(xiàn)電力安全監(jiān)控系統(tǒng)的安 全性、可靠性、兼容性和經(jīng)濟性。
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