基于嵌入式系統在電網(wǎng)遠程監控中的應用

摘要：針對電網(wǎng)遠程監控系統的現狀和發(fā)展趨勢，研制了一套基于TCP協(xié)議的客戶(hù)／服務(wù)器機制的電網(wǎng)遠程監控系統?？蛻?hù)端即電網(wǎng)監_測儀，采用PHILIPS公司的LPC2131作為主控芯片，可監測電網(wǎng)實(shí)時(shí)電壓、電流、功率、頻率等參數，并通過(guò)光纖環(huán)網(wǎng)將參數傳送給服務(wù)器端。服務(wù)器端即監控主機，監控軟件采用VB和SQL Server數據庫技術(shù)，具有數據顯示、歷史數據查詢(xún)等功能。該系統經(jīng)測試運行穩定，可靠性高。
關(guān)鍵詞：電網(wǎng)參數測量；遠程監控；ARM；Intemet

隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化水平的提高，用戶(hù)對電網(wǎng)監控系統的要求越來(lái)越高，對供電系統的監控和管理已成為保障企業(yè)生產(chǎn)、居民生活的重要因素。減少故障停電時(shí)間及次數，確保供電的可靠性、實(shí)時(shí)監測電網(wǎng)參數、改善電網(wǎng)質(zhì)量，是供電系統自動(dòng)化的主要任務(wù)。但由于早期的電力監測系統網(wǎng)絡(luò )特性差，在整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò )中系統之間難以完成電力數據的通信，從而影響到整個(gè)電網(wǎng)的質(zhì)量檢測及優(yōu)
化控制。
針對以上問(wèn)題，本文研發(fā)了一套電網(wǎng)遠程監控系統，以適應對電力質(zhì)量管理的新的需求。本系統可實(shí)現對電網(wǎng)參數的主動(dòng)測量、分析、自動(dòng)存儲等功能，通過(guò)Internet光纖環(huán)網(wǎng)將電網(wǎng)監測數據傳送到調度室的監控主機，工作人員可以對遠程設備的運行狀況進(jìn)行及時(shí)、準確的監控，對其故障先兆做出判斷和預測，采取有效措施解決問(wèn)題，保證大型機組安全運行，防止惡性事故的發(fā)生，避免了定期檢修引起的生
產(chǎn)停頓，起到預防和消除故障的作用，提高設備運行的可靠性、安全性和有效性。

1 電網(wǎng)遠程監控系統的總體架構設計
本文所設計的電網(wǎng)遠程監控系統由監控主機、電網(wǎng)監測儀、光端交換機及光纖環(huán)網(wǎng)組成。監控主機可以通過(guò)光纖環(huán)網(wǎng)對多個(gè)電網(wǎng)監測儀進(jìn)行監控，電網(wǎng)監測儀可以自動(dòng)識別、儲存并顯示電網(wǎng)電壓、電流、頻率及功率等參數，通過(guò)光纖環(huán)網(wǎng)傳送至監控主機。本系統的數據傳輸介質(zhì)選用的是單模光纖，相比傳統的串口總線(xiàn)RS232／RS485、CAN、非屏蔽雙絞線(xiàn)UTP，光纖通訊具有傳輸距離遠、數據吞吐量大、可擴展性強等諸多優(yōu)點(diǎn)，非常適合遠距離通訊的特點(diǎn)。圖1為電網(wǎng)遠程監控系統的結構圖。

2 電網(wǎng)監測儀的設計
電網(wǎng)監測儀采用PHILIPS公司的LPC2131作為主控芯片，LPC2131是基于一個(gè)實(shí)時(shí)仿真和嵌入式跟蹤的32／16位ARM7TDMI-STMCPU的微控制器，并帶有32KB的嵌入高速FLASH存儲器，含有1個(gè)10位8路A／D轉換器及內部實(shí)時(shí)時(shí)鐘?？梢詫﹄娋W(wǎng)電壓、電流、頻率及功率等參數進(jìn)行監測、顯示及儲存，并通過(guò)TCP／IP協(xié)議將數據發(fā)送至上位機。圖2為電網(wǎng)監測儀的系統框圖。