电气设备智能监测与控制的应用设计

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1、第25卷第8期电力科学与工程Vo1．25，No．8302009年8月ElectricPowerScienceandEngineeringAug．，2009电气设备智能监测与控制的应用设计赵丽(广东交通职业技术学院，广东广州510650)摘要：利用嵌入式的功能特点，采用先进的软、硬件技术，提出了电气参数测量与控制系统的实现方案。详细阐述了硬软件的设计方法，构建了基于ARM嵌入式系统技术的电气测控系统，具有很好的工程应用参考价值。关键词：电气监控；嵌入式；硬件设计；软件设计中图分类号：TM722文献标识码：AARM7TDMI-S核的微处理器，并带64kB的高速0引

2、言FLASH存储器，4个通信接口，2个32位定时器，1个10位8路ADC，2个硬件电接口，47个GPIO电气自动化程度的越来越高，对电气监控的智以及多达9个边沿或电平触发的外部中断引脚，单能化控制、参数测量精度提出了更高的要求，并对电源供电】。人机界面、数据查询、逻辑处理和网络通信等方面除可以完成传统测量控制保护的功能外，保护也提出了新的要求。在实现电气自动在线监测领域器在设计上还具有以下功能：中，ARM嵌入式系统在多参数采集，多层次监测针对电气保护中常出现的误动情况，把采样量和网络化Ⅲ等方面具有强大的优势。测量突变瞬时启动和静稳检测元件相结合，作为保针对目前

3、电气检测过程控制的实际需要，本设护装置的启动元件模式。从警告信号发出和保护动计利用了嵌入式的功能特点拉，采用先进的软、作产生设计两级闭锁通道，从而保证启动元件的灵硬件技术，提出了电气参数测量与控制系统的实现敏度和静稳状态破坏时保护器不会产生误动。方案，构建基于ARM嵌入式系统技术的电气测控通过设置功能选择菜单，用户可以根据自己的系统。需要去掉不必要的功能任务，减少计算量，提高系统运算速度和精度。1系统的总体思路利用ARM系列单片机强大的网络通信功能，增大数据的采样通道数量，实时跟踪显示采样量信总体设计由五个基本阶段构成：需求分析、体息乜，有效解决了在分布式电气

4、监测控制系统系结构设计、硬件／软件设计、系统集成和系统测(ECS)中的信息传输延时问题。试。各个阶段之间循环反复，依照要求不断调试和系统主要工作过程是：被测的现场信号通过传修改，直至完成最终设计目标。感器转化为电信号后，经过信号预处理电路处理后系统主要以LPC2132微处理器为运算核心，转换成符合A／D转换器测量范围的电压信号，并含有模拟数字量采集，电气保护，界面显示和按键根据信号和系统的具体情况要求分别送入ARM处控制等功能模块，系统外接标准的RS485通信接理器。处理器对所采集到的数据进行计算分析，并口，实现与监控系统之间的数据传输和联系。液晶显示，得出各

5、种监测指标数，同时对采样数据LPC2132是一个支持实时仿真和跟踪的32位逻辑分析判断，发出相应信号，执行相应的处理功收稿日期：2009-05-05．作者简介：赵丽，广东交通职业技术学院．第8期赵丽电气设备智能监测与控制的应用设计3l能(如跳闸、合闸和告警等命令)以实现继电保护。类就是CPU和I／O管脚，以及与处理器直接相连在整个系统中，微控制器是系统的核心，它负责整的存储器芯片、监测复位芯片等的电源，可以通过个系统中各任务的协调与调度。转换芯片从5V直流电源二次获得。继电保护输出模块：3路开出量输出(2路常2系统硬件设计开和1路常闭)。处理器对采集到的各种信

6、息进行分析，经过系统逻辑判断发出相应的开关量输出信通过上述所提出的系统总体设计思路，结合系号，以驱动相应的出口逻辑继电器，执行相应的处统设计的稳定性及可操作性等因素，设计出以下硬理功能(如跳闸、合闸和告警等命令)。所有开出件系统。量也要经光电耦合器进行隔离后输出。系统硬件框图如图1所示，主要有以下几个部界面模块显示模块：包括键盘输入和液晶显示分构成：信号采集模块(包括电网被监控电量、电模块。LCD应用于终端显示，它主要用来显示三压，电流互感器，滤波放大器，A／D转换器)、界相电压和电流的幅值和相位，功率和电能。由于液面LCD显示模块、声光报警模块、系统调试控制

7、晶显示屏幕一次不能显示全部内容，所以可以通过接口模块(JTAG接口)、电源模块、总线通讯模键盘按键输入来实现翻屏或清屏等功能。液晶显示块(RS485)、信号模拟输出和继电保护动作输出模块采用LCD驱动控制器HT1625，实现了全中模块等H】。文的菜单显示界面、事件报告显示画面、采样信息画面等显示功能。键盘输入模块和信号灯显示模块主要功能是：(1)电动机启动、复位功能；(2)参数修改、设定功能；(3)装置运行、通信、跳闸、合闸和故障和故障信号灯显示。HT1625液晶显示控制器是多功能全自动智能开关的显示部件，能实时、准确、在线监控供电线路的运行情况。一旦线路出现

8、漏电、过载、短路、过压、欠压和缺相情况