基于GPRS的電能質量在線監(jiān)測系統(tǒng)設計
軟件結構設計模式采用B /S 模式,采用Internet /Intranet技術,適用于廣域網環(huán)境,可根據訪問量,動態(tài)配置Web 服務器和數據庫服務器,以保證系統(tǒng)性能??蛻舳酥苯永矛F有的局域網或Internet 連接,不需要特殊設置和安裝;使用標準的Internet 瀏覽器,直接訪問Web 服務器頁面,即可觀看監(jiān)測和分析電能質量的實時數據,并能查詢所需歷史數據。
主站主要用于與監(jiān)測終端進行通信,并進行數據的分析與處理??紤]到系統(tǒng)的移植性和跨平臺性,使用J2EE 企業(yè)級網絡架構平臺,有利于系統(tǒng)功能模塊的擴展和系統(tǒng)安全性的保障;用ASP技術開發(fā)Web 服務器,使用Apache 和Tomcat整合服務器環(huán)境;使用數據庫MySQL,實現對監(jiān)測數據的存儲和管理。
監(jiān)測終端向主站發(fā)送信息、數據,以及執(zhí)行相應的控制操作等。監(jiān)測終端采用了嵌入式Linux實時操作系統(tǒng)。其具備完整的嵌入式TCP /IP 網絡協(xié)議棧,可根據需要進行裁剪。軟件采用C 語言編寫,其結構采用模塊化形式,監(jiān)測終端程序流程如圖4 所示。
圖4 監(jiān)測終端程序流程圖
3 測試結果
采用FLUKE F43B 電能質量記錄儀和該監(jiān)測系統(tǒng)對同一電壓波形進行處理,并將測量結果進行比較,驗證系統(tǒng)的正確性。FLUKE F43B 是手持式單相諧波功率儀,集示波器、萬用表和電能質量分析儀于一體,能進行2 ~ 51 次諧波分析,可測電壓、電流、功率因數和諧波相位等參數。測量到的數據精確有效,適合高級電能質量分析和統(tǒng)一標準測試。以測量實驗室單相電壓為例,比較結果如表1 所示。該電能質量監(jiān)測系統(tǒng)可以比較準確地測到電壓有效值、電壓峰值、功率因數和基波頻率等數據。
表1 監(jiān)測數據比較。
4 結語
設計的電能質量監(jiān)測系統(tǒng)通過無線通信,實現對電網的遠程監(jiān)控和歷史數據分析,不僅減少了建設成本,而且可任意增減監(jiān)測站點,具有無需布線、工作量小、傳輸數據量大和系統(tǒng)建設周期短等優(yōu)點。通過對電網電能質量進行監(jiān)測和分析,為實現電能質量智能化管理提供了可行性基礎。
實驗室測試表明,監(jiān)測系統(tǒng)的各項指標達到了設計要求,通信組網功能強、成本低、使用靈活、可擴展性好,具有廣闊的應用前景。
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