基于GPRS無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的配變遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

　　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(nèi)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(diào)試開(kāi)發(fā)方便．STR710 處理器具有豐富的外設(shè)以及I/O 接口，內(nèi)部具有大容量的程序存儲(chǔ) 器FLASH 和RAM,功能強(qiáng)大的ARM 處理器可以處理許多復(fù)雜控制的應(yīng)用場(chǎng)合，由于其豐富的 外設(shè)和眾多的I/O 口可以簡(jiǎn)化許多外設(shè)，降低成本，具有低成本、低功耗和高性能等優(yōu)點(diǎn)．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(jìn)行通訊以及其它工作的控制和協(xié)調(diào)．

　　4.2 AD 模塊

　　AD 模塊采用以電能AD 芯片ATT7022B 為基礎(chǔ)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(jì)量芯片，在1000:1 的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)功率測(cè)量精度優(yōu) 于0.1%，電流和電壓的有效值測(cè)量精度優(yōu)于0.5％．ATT7022B 可以單獨(dú)計(jì)量基波電能，消 除諧波對(duì)電能計(jì)量的負(fù)面影響，為電力部門(mén)公平計(jì)費(fèi)提供參考依據(jù)．其內(nèi)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(guò)SPI 通訊接口輸出三相多功能電表所需的各項(xiàng)電能參數(shù)．ATT7022B 可以同時(shí)給出總有功/ 無(wú)功電能、基波有功/無(wú)功電能、諧波有功/無(wú)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(shè)的串口與MAX3485 連接轉(zhuǎn)為485 通訊，通過(guò)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(chǔ)器FM3164 來(lái)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(shè)置．鐵電存儲(chǔ)器也可以保證 掉電時(shí)終端時(shí)鐘運(yùn)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(chǔ)，終端穩(wěn)定的傳輸對(duì)于系統(tǒng)正常 的運(yùn)行有至關(guān)重要的作用．其工作時(shí)間要大于系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)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(shè)中232 接口作為處理器與GPRS 模塊通信接口，GPRS 無(wú)線通訊模塊采用SIMCOM 公司的ITM-100 增強(qiáng)型．該模塊內(nèi)置TCP/IP 協(xié)議棧，支持CMNET 接入，CPU 對(duì)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(shí)際運(yùn)行中為了保證數(shù)據(jù)的可靠性采取了補(bǔ)測(cè)和重發(fā)機(jī)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(yùn)行曲線：每天三相96 點(diǎn)的電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、電度 等的曲線圖；

　?。?）每日?qǐng)?bào)告：電壓電流最大值、最小值發(fā)生時(shí)間及數(shù)值、變壓器運(yùn)行時(shí)間、供電質(zhì) 量分析、功率因數(shù)越限時(shí)間、停電記錄、日抄表、電壓合格率等；

　?。?）負(fù)荷曲線、電能計(jì)量等管理功能；

　?。?）異常報(bào)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(jié)束語(yǔ)

　　GPRS 通信有著接入快、價(jià)格低廉、穩(wěn)定可靠和實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，比其他方式通訊有著 不可替代優(yōu)點(diǎn)．基于GPRS 配電變壓器管理系統(tǒng)為電力公司實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表、線損分析、配變 監(jiān)測(cè)、異常報(bào)警等功能．系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)用良好，工作穩(wěn)定．

　　本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：1）通過(guò)GPRS 模塊的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸功能實(shí)現(xiàn)了對(duì)配變信息的無(wú)線遠(yuǎn) 程監(jiān)測(cè)。2）通過(guò)合理的軟硬件設(shè)計(jì)搭建了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)平臺(tái)，可以實(shí)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(jì)性。