基于嵌入式系統在電網遠程監控中的應用
摘要:針對電網遠程監控系統的現狀和發展趨勢,研制了一套基于TCP協議的客戶/服務器機制的電網遠程監控系統。客戶端即電網監_測儀,采用PHILIPS公司的LPC2131作為主控芯片,可監測電網實時電壓、電流、功率、頻率等參數,并通過光纖環網將參數傳送給服務器端。服務器端即監控主機,監控軟件采用VB和SQL Server數據庫技術,具有數據顯示、歷史數據查詢等功能。該系統經測試運行穩定,可靠性高。
關鍵詞:電網參數測量;遠程監控;ARM;Intemet
隨著計算機技術的發展、生產過程自動化水平的提高,用戶對電網監控系統的要求越來越高,對供電系統的監控和管理已成為保障企業生產、居民生活的重要因素。減少故障停電時間及次數,確保供電的可靠性、實時監測電網參數、改善電網質量,是供電系統自動化的主要任務。但由于早期的電力監測系統網絡特性差,在整個電力網絡中系統之間難以完成電力數據的通信,從而影響到整個電網的質量檢測及優
化控制。
針對以上問題,本文研發了一套電網遠程監控系統,以適應對電力質量管理的新的需求。本系統可實現對電網參數的主動測量、分析、自動存儲等功能,通過Internet光纖環網將電網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行及時、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題,保證大型機組安全運行,防止惡性事故的發生,避免了定期檢修引起的生
產停頓,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 電網遠程監控系統的總體架構設計
本文所設計的電網遠程監控系統由監控主機、電網監測儀、光端交換機及光纖環網組成。監控主機可以通過光纖環網對多個電網監測儀進行監控,電網監測儀可以自動識別、儲存并顯示電網電壓、電流、頻率及功率等參數,通過光纖環網傳送至監控主機。本系統的數據傳輸介質選用的是單模光纖,相比傳統的串口總線RS232/RS485、CAN、非屏蔽雙絞線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點,非常適合遠距離通訊的特點。圖1為電網遠程監控系統的結構圖。
2 電網監測儀的設計
電網監測儀采用PHILIPS公司的LPC2131作為主控芯片,LPC2131是基于一個實時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10位8路A/D轉換器及內部實時時鐘。可以對電網電壓、電流、頻率及功率等參數進行監測、顯示及儲存,并通過TCP/IP協議將數據發送至上位機。圖2為電網監測儀的系統框圖。
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