基于lpc2124的远程配电变压器监测终端设计

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1、·电力系统·!""#年第!$卷第#期!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!基于!"#$%$&的远程配电变压器监测终端设计晏五一朱志杰（湖南大学电气与信息工程学院!"##$%）摘要介绍了一个基于&’(技术的)*+%"%!微控制器为核心的远程监控终端的设计。包括)*+%"%!的特点，将／,-.//实时操作系统移植到)*+%""!上的方法，终端系统的硬件设!+计和软件设计。关键词嵌入式操作系统／,-.//&’(微控制器0*’-!+"78／%位&’(9:

2、;(/—-+*<的微控制器，并带有%引言%67=>嵌入的高速?3@51存储器。"%$位宽度的存储电力配电变压器（简称配变）的运行远程监测系器接口和独特的加速结构使8%位代码能够在最大时统离不开功能强大、稳定可靠的监控终端和可靠性钟速率下运行，且可使用"7位:1ABC模式。好、价格适合的通信网络。*123245)*+%"%!微处理%)*+%"%!支持多种通信接口，包括<&’:、/+器具有性能高、成本低、功耗低、体积小的特点，在远和-*/等串行接口，外围接口部分设计极为方便、灵程监控终端设备中采用它为核心控制器件取得了满活。意的效果。$

3、’(系统主要模块技术介绍远程配变监控终端采用0-(／0*’-数据通信%D8D"终端电能监测模块设计方式，使用公共0-(移动通信网络，辅以现场按照系统的要求，终端能够检测指定测量点的’-!$6总线，对变电站、大用户、公共配电变压器等各种电能参数和根据参数的变化进行相应的控制。为主要控制管理对象的相关用电信息进行监测，实因此在终端的设计中需要实时采集用户的电能参现从变电站到供电线路再至电力用户的综合供求的数，再与测量点的采集数据进行比较，最后根据控制用电监测、控制和管理，具有远程抄表、集中抄表、用方案进行相应的操作。电异常信息告警、负荷

4、管理与控制等多种功能。选用三相电能计量芯片&::9#%%&来完成用户的电能参数的采集。该芯片有功、无功功率测量$远程配变监控终端硬件设计精度均分别达到#D%5、#D65。内部集成了7通道"7$’%硬件系统构成位&;+和高性能的%!位;-*，可直接通过-*/通终端的基本构成如图所示。信接口输出所有测量参数，包括有功、无功和视在功率，双向有功和四象限无功电能，电压和电流有效值、相位和频率等，与国内外同类芯片相比有计量参数齐全、校表功能完善的优点，简化了软件的设计，缩短了软件开发周期。&::9#%%&具有工业-*/接口，&::9#%%&与

5、)*+%"%!的通信由-*/接口线+-、-+)=、;/E和;,<:完成。%D8D%终端通信接口设计图终端系统结构图（"）远程通信接口终端的通信接口$’$!"#$%$&介绍包括最基本的’-!$6通信接口和无线通信接口，实)*+%"%!是基于一个支持实时仿真和跟踪的现0-(和0*’-远程无线抄表。系统采用0*’-—"!—!""#年第!$卷第#期基于&"’%(%)的远程配电变压器监测终端设计!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!无线通信接口作为远程通信

6、接口方式，它使用的网系统能在微控制器上运行。大部分的／7$899代!’络为公共数据信道，网络覆盖广、通信可靠性高，既码是用’语言写的，但仍需要用’和汇编语言写一为供电企业用电在线监测提供了一种先进手段，又些与处理器相关的代码，这是因为／7$899在读写!’拓宽了!"#$网络的应用领域。处理器寄存器时只能通过汇编语言来实现。这是运（%）现场通信模块终端的现场通信主要是用行实时多任务操作系统的前提条件，也是嵌入式操来对被监控对象的数据进行采集和控制，实现终端作系统移植的重要部分。的检测与控制功能。终端的监控对象包括现场电能要使／7$89

7、9正常运行，处理器必须满足以下!’计量装置、计量门开关、数字温度传感器和输出控制要求："处理器的’编译器支持可重入函数。#处继电器。现场的计量装置与&"’%(%)的通信采用理器支持中断，并可提供定时器中断。$用’语言#$)*+总线连接，终端采用,-./0公司的就能打开和屏蔽中断。%处理器有一定的数据硬件$12+&3’(*)作为)*+总线驱动器，它与&"’%(%)堆栈。&处理器有将堆栈指针和其他’"4寄存器的45#,(相连，采用半双工方式工作。读出或存储到堆栈或内存中的指令。&"’%(%)完全满足!’／7$899正常运行的条!远程配变

8、监控终端软件设计件。终端的软件设计即终端的应用程序的设计，它移植工作包括以下几个内容："编写&"’%(%)是在基于5#6微控制器的嵌入式硬件平台和基于启动代码。#用’>-?@A-设置一个常量的值（7$!’／7$899嵌入式软件平台的基