基于嵌入式系統(tǒng)在電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中的應(yīng)用

摘要：針對(duì)電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，研制了一套基于TCP協(xié)議的客戶／服務(wù)器機(jī)制的電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。客戶端即電網(wǎng)監(jiān)_測儀，采用PHILIPS公司的LPC2131作為主控芯片，可監(jiān)測電網(wǎng)實(shí)時(shí)電壓、電流、功率、頻率等參數(shù)，并通過光纖環(huán)網(wǎng)將參數(shù)傳送給服務(wù)器端。服務(wù)器端即監(jiān)控主機(jī)，監(jiān)控軟件采用VB和SQL Server數(shù)據(jù)庫技術(shù)，具有數(shù)據(jù)顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。該系統(tǒng)經(jīng)測試運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性高。
關(guān)鍵詞：電網(wǎng)參數(shù)測量；遠(yuǎn)程監(jiān)控；ARM；Intemet

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展、生產(chǎn)過程自動(dòng)化水平的提高，用戶對(duì)電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的要求越來越高，對(duì)供電系統(tǒng)的監(jiān)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(shù)，確保供電的可靠性、實(shí)時(shí)監(jiān)測電網(wǎng)參數(shù)、改善電網(wǎng)質(zhì)量，是供電系統(tǒng)自動(dòng)化的主要任務(wù)。但由于早期的電力監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)特性差，在整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)中系統(tǒng)之間難以完成電力數(shù)據(jù)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(duì)以上問題，本文研發(fā)了一套電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，以適應(yīng)對(duì)電力質(zhì)量管理的新的需求。本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)參數(shù)的主動(dòng)測量、分析、自動(dòng)存儲(chǔ)等功能，通過Internet光纖環(huán)網(wǎng)將電網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送到調(diào)度室的監(jiān)控主機(jī)，工作人員可以對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)控，對(duì)其故障先兆做出判斷和預(yù)測，采取有效措施解決問題，保證大型機(jī)組安全運(yùn)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(yù)防和消除故障的作用，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性、安全性和有效性。

1 電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
本文所設(shè)計(jì)的電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控主機(jī)、電網(wǎng)監(jiān)測儀、光端交換機(jī)及光纖環(huán)網(wǎng)組成。監(jiān)控主機(jī)可以通過光纖環(huán)網(wǎng)對(duì)多個(gè)電網(wǎng)監(jiān)測儀進(jìn)行監(jiān)控，電網(wǎng)監(jiān)測儀可以自動(dòng)識(shí)別、儲(chǔ)存并顯示電網(wǎng)電壓、電流、頻率及功率等參數(shù)，通過光纖環(huán)網(wǎng)傳送至監(jiān)控主機(jī)。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)選用的是單模光纖，相比傳統(tǒng)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(yuǎn)、數(shù)據(jù)吞吐量大、可擴(kuò)展性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，非常適合遠(yuǎn)距離通訊的特點(diǎn)。圖1為電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

2 電網(wǎng)監(jiān)測儀的設(shè)計(jì)
電網(wǎng)監(jiān)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(chǔ)器，含有1個(gè)10位8路A／D轉(zhuǎn)換器及內(nèi)部實(shí)時(shí)時(shí)鐘。可以對(duì)電網(wǎng)電壓、電流、頻率及功率等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測、顯示及儲(chǔ)存，并通過TCP／IP協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)。圖2為電網(wǎng)監(jiān)測儀的系統(tǒng)框圖。