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利用嵌入式系統實現電力設備的監測及抗干擾解決方案

作者: 時間:2010-12-12 來源:網絡 收藏
(1)前端數據采集:電力變壓器的參數包括溫度、電壓/電流和開關狀態三類參數,其中溫度和電壓/電流為模擬量,溫度信號通過溫度傳感器獲取,電流/電壓信號通過電流/電壓變送器獲取;模擬量獲取后的取值均為0~5 V的電壓信號,均經過信號隔離電路LM339后輸入到多路轉換電路CD4051,之后經由采樣保持電路LF398,輸入到A/D轉換器,將獲取的模擬信號轉換為數字信號,然后由CPU進行數字處理;開關狀態為開關量信號,通過去抖和整形信號處理后,交由開關量信號接收電路送至CPU,然后由CPU進行統一地信號處理。

本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/151240.htm

(2)數據處理:CPU對采集的模擬量和開關量進行排序和歸一化處理,形成標準的數據格式,并按窗口方式進行移動保存,同時對采集數據進行異常判斷,加注異常標識,以便優先上傳和處理。

(3)數據上傳:CPU根據數據處理的結果,通過標準USB接口電路和帶USB接口的射頻電路(USB GPRS模塊),優先上傳帶有異常標識的數據,在沒有異常標識的情況下,定時輪流上傳模擬量和開關量信號。

(4)數據顯示:通過LED構成的顯示電路,在LED上輪流顯示采集的溫度值、電壓/電流值。

(5)配置管理:通過RS485接口電路接受遠程配置管理,包括采集數據整定值、數據保存窗口大小、異常數據閥值、上傳數據格式、上傳信號通道配置、上傳信號時間配置等。

2 電力變壓器實施參數

2.1 實施參數

(1)CPU:(ARM9)AT91RM900,主頻266 MHz;
(2)A/D轉換:12 bit;
(3)操作Linux;
(4)多路轉換開關:CD4051,8路;
(5)模擬量:支持8路;
(6)開關量:支持8路;
(7)RF模塊:采用移動網絡(GSM)的USB GPRS接口模塊;
(8)遠程通信接口:RS485,用于系統配置;
(9)顯示:2×6 bit LED。

2.2 軟件參數配置

(1)采集點數配置:根據實際采集點配置采集點數;
(2)采集參數值整定:歸一化參數映射值;
(3)異常整定:采集參數連續3次超過整定值,即為異常;
(4)遠程通信整定:包括傳輸通道配置、傳輸時間配置、傳輸優先級別配置。

2.3 采集參數

(1)溫度采集點數:3路;
(2)電壓采集點數:3路;
(3)電流采集點數:2路;
(4)開關量采集點數:4路。

本文給出的針對電力變壓器的系統,可以擴展應用于其他的,例如箱式變電站、高壓開關柜等尚未進行監測的。其中的模擬量采集信號可以進行擴充,達到32路,開關量采集信號可以達到16路。為了保證系統的性,本文設計的監測系統采用高性能的USB GPRS模塊,并采用信號監測及返回校驗和看門狗,保證遠程傳輸的可靠性。并采用相應的電磁屏蔽方式,對系統中的核心部件進行屏蔽處理。

linux操作系統文章專題:linux操作系統詳解(linux不再難懂)

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