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中欧体育平台网址·基于GPRS无线通信网络的配变远程监控系统的设计方

发布时间:2024-03-23 02:11:32 来源:zoty中欧体育 作者:中欧体育最新地址
  配电变压器是联系电网和用户的基础,它的运行状况直接关系到用户能否可靠的使用电 能,因此有必要对它进行数据采集和实时监控.目前国内已出现的配变数据采集通信主要有 有线与无线两种方式.有线通信方式有电
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产品详情 

  配电变压器是联系电网和用户的基础,它的运行状况直接关系到用户能否可靠的使用电 能,因此有必要对它进行数据采集和实时监控.目前国内已出现的配变数据采集通信主要有 有线与无线两种方式.有线通信方式有电话线、电力线载波和光纤等,它们存在通信易受干 扰、可靠性低等缺点,难以普及,而无线电台通信方式由于需要进行主站建设,费用较高.随 着无线通信技术与通信网络的迅速发展,特别是基于GSM数字移动通信系统的GPRS技术的成熟,为配变监测系统提供了新的通信方式.

  本文提出了一种基于GPRS网络的配变远程监控系统的设计方案,解决了配变参数远程传 输问题,实现实时数据采集和实时负荷监测的功能.并基于ARM 设计了一种先进的配 变监测器,为电力部门的专业分析(如负荷预测、线损分析、故障判断、用电质量等)提供实 时数据,进而提高了配电网运行的经济性和安全性.

  通用分组无线业务 (General Packet Radio Service,GPRS)是在现有的GSM数字移动通 信系统基础上发展起来的一种移动分组业务,它采用分组交换技术,提供端到端的、广域的无线IP连接,与GSM 的电路交换数据传送方式相比,GPRS特别适用于间断的、突发性的或频 繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输.它的主要技术特点有:

  (1)传输速率高.GPRS采用了4种不同的编码方式:CS-l~CS-4,每个用户最多可同时使 用8个时隙,最高理论速度为l71.2kbps的传输速率.

  (2)实时在线.即使没有数据需要传送,仍一直与网络保持联接,处于“一直在线)GPRS的核心网络层采用IP技术,提供了与现有数据网的无缝连接.

  (4)费用低.在网络建设方面只须沿用现有的GSM 网络来发展即可,由于数据实现分组 发送和接收,系统通常按流量计费,用户可以总是在线,服务成本低.

  GPRS的用途十分广泛,包括通过手机发送及接收电子邮件,在互联网上浏览数据等.将 GPRS应用于配变监控系统,不仅可以满足配变监控系统数据传输实时性的要求,而且节约成 本,实现灵活方便.

  系统由监控终端、GPRS通信网络和监控中心站构成,如图1所示.变压器监控终端安装 在变压器现场,采集变压器二次端的电气参数和一些开关量,通过GPRS modem定时上传采集 信息到位于变电所的监控中心站,当变压器三相电力参数出现异常立即向中心站上传报警信 息;同时,当中心站发送控制命令到监控终端,监控终端通过GPRS modem接收命令,可以控 制变压器的一些开关量.GPRS网络是监控终端与中心站通信的桥梁,监控终端的采集信息和 报警信息上传,中心站控制命令下达都是通过GPRS网络进行无线通信.GPRS网络与Internet 网是无缝链接的,中心站借助ADSL 专线接入Internet从而进入GPRS网络,一方面与监控终 端双向通信,另一方面提供了一个可视化界面,让用户足不出户了解远方变压器的运行状 况.当变压器出现报警信息,中心站可以及时得知并通知就近值班员排除故障,大大缩短故 障排除时间,提高配电网运行的可靠性和安全性.

  配电监控终端是由ARM 处理器、铁电存储器、跳闸合闸继电器、抄表RS485 模块、按 键、显示模块、电能AD 芯片ATT7022B、GPRS 模块以及抄表RS485 模块组成.其方框图如图 2 所示.

  ARM 处理器通过SPI 接口读取ATT7022B 内部的数据并进行处理,将所取得的数据和通 过RS485 模块读取的电度表的电度示值存入铁电存储器,并每隔一段时间由GPRS 模块把数 据发送到主站服务器.ARM 处理器通过AD 的数据判断是否过流保护产生跳合闸信号保护配 电变压器,并将报警通过GPRS 模块发送主站.4.1 CPU 模块

  CPU 是终端的核心部分,采用的是ST 公司的STR710 处理器具有ARM7 内核,ARM7 处理器 具有低功耗的32 位RISC 处理器,支持16 位压缩指令集Thumb,具有嵌入式ICE-RT 逻辑, 调试开发方便.STR710 处理器具有丰富的外设以及I/O 接口,内部具有大容量的程序存储 器FLASH 和RAM,功能强大的ARM 处理器可以处理许多复杂控制的应用场合,由于其丰富的 外设和众多的I/O 口可以简化许多外设,降低成本,具有低成本、低功耗和高性能等优点.因 此STR710 可以处理数据的采集以及分析数据,还要进行通讯以及工作的控制和协调.

  AD 模块采用以电能AD 芯片ATT7022B 为基础的采样模块.ATT7022B 是一款具有高可靠性、 高精度、高稳定性的三相基波/谐波电能计量芯片,在1000:1 的动态范围内功率测量精度优 于0.1%,电流和电压的有效值测量精度优于0.5%.ATT7022B 可以单独计量基波电能,消 除谐波对电能计量的负面影响,为电力部门公平计费提供参考依据.其内部集成7 通道的 16 位高精度ADC 和24 位高速DSP,第七路ADC 可用于防窃电,片上集成有温度传感器,通 过SPI 通讯接口输出三相多功能电表所需的各项电能参数.ATT7022B 可以同时给出总有功/ 无功电能、基波有功/无功电能、谐波有功/无功电能、视在电能等参数.电压采集方式以电 压传感器,电流采集方式以电流传感器.

  STR710 处理器本身外设的串口与MAX3485 连接转为485 通讯,通过485 通讯与电度表 相接读出符合DL/T645 多功能电能表通信规约电度表的电度示值.

  使用铁电存储器FM3164 来保存各种数据,防止这些数据掉电丢失.这些数据包含终端 采集的数据、主站的IP 地址、校表精度参数以及其他参数的设置.铁电存储器也可以保证 掉电时终端时钟运行.STR710 处理器利用IIC 总线 GPRS 模块

  GPRS 模块是基于配电变压器监控系统数据传输的基础,终端稳定的传输对于系统正常 的运行有至关重要的作用.其工作时间要大于系统运行时间的99%,工作温度在-15 度-60 度范围.

  配电变压器监控终端ARM 处理器外设中232 接口作为处理器与GPRS 模块通信接口,GPRS 无线通讯模块采用SIMCOM 公司的ITM-100 增强型.该模块内置TCP/IP 协议栈,支持CMNET 接入,CPU 对GPRS 模块控制采用AT 指令集,利用AT 指令集将数据以TCP 协议形式发到主 站上.在实际运行中为了保证数据的可靠性采取了补测和重发机制.

  (1)运行曲线 点的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电度 等的曲线)每日报告:电压电流最大值、最小值发生时间及数值、变压器运行时间、供电质 量分析、功率因数越限时间、停电记录、日抄表、电压合格率等;

  GPRS 通信有着接入快、价格低廉、稳定可靠和实时性强等优点,比其他方式通讯有着 不可替代优点.基于GPRS 配电变压器管理系统为电力公司实现自动抄表、线损分析、配变 监测、异常报警等功能.系统实际运用良好,工作稳定.

  本文作者创新点:1)通过GPRS 模块的无线数据传输功能实现了对配变信息的无线)通过合理的软硬件设计搭建了远程监测平台,可以实现电力安全监控系统的安 全性、可靠性、兼容性和经济性。

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  引言 随着科技的发展,低压电力载波抄表终端已广泛应用于电力的各个行业,为电力部门节省了人力物力资源并提高了效率。另一方面,电力载波抄表终端系统却需要大量的工程人员去现场维护。这是各相关企业和公司急需解决的问题,针对这一问题,提出了基于POP3的低压电力载波抄表终端的远程升级系统,该系统通过连接POP3升级服务器,下载新程序并进行Base64解码,最后利用ARM7的IAP功能实现程序的实时更新,解决了终端系统程序现场维护的问题,真正意义上节省了人力物力资源。该系统已应用于低压电力载波抄表终端中,并取得了明显的成效。 1系统工作原理 该系统主要有GPRS连接、POP3接收邮件、Base64解码和IAP编程4

  0 引 言 箱式变电站适应电力系统变电设备的发展方向,主要用于取代传统土建型变电站,实现配变电功能。电力参数检测既是评定电能质量的重要指标,也是电力技术人员采取补偿措施的依据。随着无线通信技术的发展,GPRS技术在智能仪器仪表远程通信领域的应用得到迅速发展。 GSM/GPRS模块通信通过RS 232串口与控制端相连,并将所要发送的信息,通过GSM/GPRS公众网络,将数据信息传送到指定的终端。同时,也可以接受其他终端通过 GSM/GPRS网络传来的消息。基于GPRS的箱式变电站,采用 TMS320F2812 DSP作处理芯片,适用于35/0.4 kV,10/0.4 kV/箱式变电站。不但通讯方便,不需要去架设大量通讯

  的箱式变电站设计 /

  引言 近年来,通信技术和网络技术的迅速发展,特别是无线通信技术的发展,使得电力系统的自动化程度进一步提高,GSM网络出现后,技术人员很快把GSM模块嵌入到各种仪器仪表中(如多功能电能表、故障测录仪、抄表系统和用电负荷监控等),从而使这些仪器仪表具有远程通信功能。 GPRS是在现有GSM系统上发展出来的一种新的数据承载业务,支持TCP/IP协议,可以与分组数据网(Internet等)直接互通。GPRS无线传输系统的应用范围非常广泛。几乎可以涵盖所有的中低业务和低速率的数据传。


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