基于dsp和arm便携式电能质量监测系统设计与实现

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1、第38卷第24期电力系统保护与控制V01．38NO．24基于DSP和ARM便携式电能质量监测系统的设计与实现舒双宝，罗家融，王勤滂，孙滨璇(东华大学理学院，上海201620)摘要：介绍一种基于DSP和ARM架构的便携式电能质量监测系统的软硬件设计方案。利用YITMS320F2812DSP和高精度数据采集芯片AD7656完成对现场电信号的同步采集和分析计算，DSP通过串口和FIF0与嵌有Linux系统的ARM$3C2440芯片通信，完成分析数据和原始数据的传输，采用大容量存储设备记录存储采样波形和分析结果，通过网络接

2、口上传数据并设置监测终端的运行参数。实验测试结果表明该设计的可行性，该系统满足实时在线监测电能质量的各项指标。关键词：电能质量；DSP；嵌入式系统；ARM；Linax·DesignandimplementationofaportablepowerqualitymonitoringdevicebasedonDSPandARMSHUShuang—bao，LUOJia—rong，WANGQin—yong，SUNBin—xuan(CollegeofScience，DonghuaUniversity，Shanghai2016

3、20，China)Abstract：AnewdesignofDSP+ARMportablepowerqualitymonitoringdeviceisproposedinthispaper．TMS320F2812DSPandhighprecisionAD7656areusedforpowerqualitydatasynchronousacquisition．MonitoringvaluesarecomputedintheDSP，whichcommunicateswithARM$3C2440embeddedwithL

4、inuxsystemviaseria1portandFIFOandtransferspowerdataandcomputedvalues．ThedataarestoredinlargecapacitystoragedeviceanddisplayedintheLCD．ThedatatransmissionbetweenPCandARMiSfulfilledbynetworkandtheoperatingparameterofmonitoringterminalisset．Feasibilityandreliabil

5、ityofthedevicearevalidatedbyexperimentaltest，andtheresultsshowthatthedeviceisinaccordwiththeelectricpowerqualitymonitoringstandard．ThisworkissupposedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．10875027)．Keywords：powerquality；DSP；embeddedsystem；ARM；Linux中图分类号：

6、TM714文献标识码：A文章编号：1674—3415(2010)24—0185-05度大等原因，不能够很好地适应电能质量管理的需0引言要【3J。本系统采用DSP和ARM技术研制高精度多随着科学技术和国民经济的发展，对电能的需通道电能质量监测系统，作为网络型电能质量监测求量日益增加，同时对电能质量的要求也越来越系统的一部分，以分布式电能质量监测终端为研究高，电力部门和用户对电能质量也越来越关注。由对象，立足于目前国内外电能质量监测系统的现于不对称性、冲击性、非线性负荷容量的不断增状，研制出一套功能完备的电能质量实时监

7、测终端长，电能质量问题日益突出；同时，越来越多的敏系统。感负载对电能质量有着更高的要求。如何提高和保1系统总体结构及功能证电能质量已经成为电力系统面临的重要问题，为改善电能质量和制定相关的治理措施，电力部门需本系统采用数字信号处理器DSP和高速高精度对电能质量进行连续的测量，使得开发和使用新型数字采样芯片(以下简称AD)并配合LCD显示各的高性能、适用性强的电能质量监测系统成为一种通道波形和计算分析结果，采用大容量存储设备记必然]。录存储采样波形和分析结果，通过网络接口上传采目前国内大部分地区采用的电能质量监测仪由

8、样和分析数据并对监测终端进行运行参数设置。本于其测量指标单一，不能够连续监测，测量劳动强监测设备具有小型化、便携式、多功能的特点，可用于电网中电力线路的电能质量实时监测，也可用基金项目：国家自然科学基金(10875027)于安装到电网中的某⋯节点执行长期的在线监测任一186-电力系统保护与控制务。系统的硬件结构如图1所示，主要包括前端信原始数据保存到SD卡中