基于NiosⅡ的电力参数在线监测接口系统.pdf

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1、2013年仪表技术与传感器2013第1期InstrumentTechniqueandSensorNo．1基于NiosII的电力参数在线监测接口系统戴峻峰(淮阴工学院计算机工程学院，江苏淮安223003)摘要：为了满足电力系统的在线监测需要多种接口形式以满足人机接口和本地、远程数据通信的要求，使用FPGA作为主要芯片，使用VHDL语言和IP软核借助SOPC技术构建Nios1I系统，其拥有用于人机交互的触摸屏接口以及用于3G和以太网的远程数据通信接口等接口电路，通过硬件开发和基于NiosII的软件编

2、程，实现了电力参数在线监测的人机交互和多种通信接口并存的远程数据传输。关键词：通信接口；电力参数；在线监测；NiosII；人机接口中图分类号：TP312文献标识码：A文章编号：1002—1841(2013)叭一0030—03PowerParametersOn-lineMonitoringInterfaceSystemBasedonNioslIDAIJun—feng(FacultyofComputerEngineering，HuaiyinInstituteofTechnology，Huaian22

3、3003，China)Abstract：Thepowersystemon—linemonitoringneedsmultiforminterfacetomeettherequirementsofhuman—computerinter-faceandthedatacommunicationforthelocalandtheremote．UsingVHDLlanguageandIPcoretoconstructNioslIsystemonFP-GAbymeansoftheSOPCtechnology

4、，thedesignhastouchscreeninterfaceforhuman-computerinteractionandhas3GinterfaceandEthernetinterfaceusingfor’remotedatacommunication．ThroughthedevelopmentofhardwareandsoftwareprogrammingbasedonNiosⅡ．theon—linepower—parameterslocalmonitoringandremotedat

5、acommunicationswithvarietyofinterfaceswasrealized．Keywords：communicationinterface；powersystem；on—linemmonitoring；ni0sⅡ；human-computerinterface0引言电路、3G无线数据收发单元、RS一485通信接口、RS一232通信接口电能是现代社会发展所使用的最为广泛的能源之一。一和SD卡接口。系统中使用一片FPGA芯片EP1C120240C8N构成方面在各行各业的应用中

6、由于各种类型、功率的用电设备的使主控电路。使用FPGA的软核结合VHDL语言编程实现一个Ni—用，使得电网电能质量有所下降，不可避免地产生高次谐波电osII微处理器系统。另外，根据外围接口电路的需求，在FPGA流大量注入电网，造成了诸如电网电压波形畸变、电压闪变、无芯片上设计实现相应电路的通信适配电路，形成外围电路的控功功率剧增和产生干扰等现象，导致电能质量日趋恶化；制通路，同时可以根据外围电路的不同时序生成匹配的时序适另一方面随着电力电子技术发展，迫切需要高供电质量，任何配电路，简化控制程序设

7、计。本地人机接口使用5．7寸LCD触供电质量的恶化都可能造成产品质量的下降，造成重大的经济摸屏实现，设计的触摸屏通信接口为22条接口线，能够满足多损失J。可见，电能质量问题不仅是电网中设备的安全、经济、数品牌LCD触摸屏的要求。本地上位机通信接口为RS一232可靠运行的保证，所以在电网的输配电和用电节点都需要实时接I：l，远程上位机通信接口为RS一485接口、以太网接口和3G地进行电能质量监测_3J。在电能质量监测过程中需要使用高无线通信接口并存，以适用各种应用条件和场合。根据仪器到性能的处理器

8、对A／D采集的多路高精度的实时数据进行运算控制中心的距离和有线网络的覆盖程度可以选择使用上述3分析，由于需要监测的参数众多实时性要求又高，所以一般的种接口的1种来使用或组合备份使用。为了监测数据本地安嵌入式处理器难以完成全部任务，因此可以使用一片高性能的全存储以备查询，在系统的本地使用SD卡进行电力系统监测DSP芯片专门完成数据采集、数据处理等任务J，而人机接参数的实时本地备份存储。SD卡容量大、易于扩展，而且可更口和数据的本地、远程通信使用另一并行运行的嵌入式接口系换，易于维护。统完成，所以文