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基于DSP的电力电源系统集中监控器的研究 摘　要介绍一种基于DSP的电力电源集中监控器，该监控器能实时监视蓄电池组、充电模块、直流屏、交流屏的工作状态，实现对各整流器和蓄电池的智能控制，并能通过串行通信或CAN总线接受远程控制。关键词：电力直流系统；监控器；数字信号处理器。 目　 摘　要 - 1 - 目　录 - 2 - 1 引言 - 3 - 2 监控系统整体结构 - 3 - 3 数字信号处理器 - 3 - 3.1数字信号处理器的应用 - 3 - 3.2 DSP算法格式 - 4 - 4 监控器的工作原理 - 4 - 4.1 报警发送 - 4 - 4.2 接收数据 - 4 - 5 集中监控器的工作原理与硬件设计 - 5 - 5.1 集中监控器的工作原理 - 5 - 5.2 集中监控器的硬件设计 - 5 - 6 集中监控器的软件设计 - 6 - 结束语 - 9 - 参考文献 - 10 - 1 引言 电力电源系统是电力系统的重要设备，主要用于发电厂、变电站、通信电源中，是保证自动控制与保护、动力、仪器仪表、信号、通信、事故照明等的重要电源，其性能和质量直接关系到电网的稳定运行和设备安全。以往的电力电源设备集中监控器主要以单片机为核心来实现对各信号采集、控制、通信等，与单片机相比，DSP芯片具有更好的处理性能，更低功耗, 更高的外设集成度，实时控制能力更强。本文将TI公司的DSP芯片TMS320LF2407A用于电力直流系统的监控装置研制中，利用其高效的实时处理能力（30MIPS），实时检测直流充电模块、蓄电池的运行状态，记录和处理相关数据，使远程机能实现对电力电源设备的遥信、遥测、遥控、遥调，从而有利于用计算机监控系统代替人工控制技术，满足电站自动化的要求，实现无人值守变电站，提高电网的综合效率和可行性。 2 监控系统整体结构 监控系统的整体结构由监控调度中心计算机、集中监控器、充电模块监控单元组成。监控调度中心可通过电话网、MODEM或CAN、LONWORK总线与集中监控器进行串行通信；集中监控器通过RS485或RS232与智能充电模块进行串行通信。集中监控器能随时通过串行通信接受并快速响应来自上层监控中心的监测命令和控制指令，一方面通过串行通信实现对下层监控单元（充电模块）的遥测、遥控、遥信、遥调。另一方面向监控调度中心发送状态改变或告警信息。维护人员可在监控调度中心监视各个现场整流配电设备的运行情况，实现无人值守。 数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。数字信号处理是信号处理的子集。数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。 数字信号处理器的应用 内置数字信号处理器 DSP，DigitalSignalProcessor 是车载主机内以逻辑电路对音视频数字信号进行再加工处理的专用元件，是一个统称名词，包括数字效果器、EQ、3D环绕等等。数字信号处理器（DSP，即DigitalSignalProcessor）是进行数字信号处理的专用芯片，是伴随着微电子学、数字信号处理技术、计算机技术的发展而产生的新器件。数字信号处理器并非只局限于音视频层面，它广泛的应用于通信与信息系统、信号与信息处理、自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗、家用电器等许多领域。以往是采用通用的微处理器来完成大量数字信号处理运算，速度较慢，难以满足实际需要；而同时使用位片式微处理器和快速并联乘法器，曾经是实现数字信号处理的有效途径，但此方法器件较多，逻辑设计和程序设计复杂，耗电较大，价格昂贵。数字信号处理器DSP的出现，很好的解决了上述问题。DSP可以快速的实现对信号的采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。对于车载主机而言，数字信号处理器DSP目前主要是提供特定的音场或效果，例如剧场、爵士乐等等，有些还能接收高清晰度 HD 无线电和卫星无线电等等，以达到最大的视听享受。数字信号处理器DSP增强了车载主机的性能和可用性，提高了音视频质量、提供了更多的灵活性和更快的设计周期。随着技术的发展，相信以后还能提供更多的听觉和视觉特效，而使车载主机成为车内的高科技信息和娱乐中心。DSP算法格式 DSP的算法有多种。绝大多数的DSP处理器使用定点算法，数字表示为整数或-1.0到+1.0之间的小数形式。有些处理器采用浮点算法，数据表示成尾数加指数的形式：尾数×2指数。浮点算法是一种较复杂的常规算法，利用浮点数据可以实现大的数据动态范围 这个动态范围可以用最大和最小数的比值来表示 。浮点DSP在应用中，设计工程师不用关心动态范围和精度一类的问题。浮点DSP比定点