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ELECTRONICS WORLD 技术 交流 ・ 关于智能电力监测仪分析 广东雅达电子股份有限公司 袁红勇 【摘要】 随着我国社会经济的发展，电力技术随之突飞猛进，智能化的电力监测设备应用越来越广泛，对电能质量的监控、数量的计量显得更加 重要。电压有效值、功率因数、相角等是电能数量计量的主要参考因数，实现对这些数量的远程监控、并实现准确监控和测量，是实现数据管理 和决策的前提。本文所介绍的智能网络化电力监测仪采用了S3C2410微处理器和ATT7022B电能计量芯片。S3C2410通过台湾连接DM9000控制器实 现对数据的模块采集，电力参数和用电情况同归WEB浏览器的形式向用户展示，再运用TCP/TPC协议实现自动抄表和网络控制功能。 【关键词】 智能化；电力监测；S3C2410；ATT7022B （三）采集电路设计 一、智能电力监测仪总体设计 在三相三线的电网中运用电力监测系统，能够实现对24会来电 力负荷的监控，S3C2410分别运用3片ATT7022B计量芯片对三段回 S3C2410是一款基于ARM920T 处理器的32位微控制器，它其 路数据进行采集。3片ATT7022B计量芯片共同连接在一个总线上， 中嵌入了ARM9000处理器。ATT7022B则是一款高精密度的计量芯 同时各自保持独立的复位检测信号线、选片线和复位线。如图三为 片，运用于三相四线好和三相三线配电系统的计量工作，具体包括 S3C2410与ATT7022B 的连接示意图。 了对功率、电量、电压值、功率因数等的测量。 智能电力监测仪的总体设计如图一所示。在三相电能计量专用芯 片中输入三相电压、电流采样的信号，并设定转换周期。ATT7022B 能够根据电流、电压采样值计算出功率因数、电流有效值、电压有效 值、有效功率和无效功率等，SPI接口再将以上数据传输给ARM处理 器。以SCMA/CD为基础的以太网含有管理主机，当管理主机访问智 能电力检测仪时，检测仪上的以太网控制器接收到管理信号，ARM会 对数据包进行读取，并发送相应的响应信号，管理机接收信息号，进 而实现对检测仪的管理和对数据的监控。 图三 S3C2410与ATT7022B的连接示意图 图一 智能电力监测仪总体设计 二、硬件系统设计分析 图四 软件结构 智能电力监测仪的硬件系统包含了以太网控制器、存储器、三 相电能计量、处理器等。硬件的功能、性价比、兼容性、体积大小 等是智能电力检测仪硬件选择所要考虑的主要因素。智能电力监测 仪的硬件系统主要由ARM处理器、DM9000 以太网控制器、三相电 能计量芯片、K9F1208等。 （一）外围电路设计 S3C2410 的外围电路包括了掉电易失的SDRAM ，其主要是 为程序运行和操作系提供空间，掉电非易失的Nand
Flash ，其主 要是存储作用，用于存储操作系统和相关程序。Nand
Flash 采用 了K9F1208芯片，有专门连接CPU 的接口，并由8条数据线将其与 S3C2410之间进行连接。 （二）网络接口电路设计 如图二所示为网络接口电路设计示意图。MD9000通过控制总 线、地址总线实现与S3C2410的连接。SA4-SA9指的就是地址总线 的4~9位，当SA4~SA7为低电平且SA8~SA9为高电平时，MD9000 将会被选中。物理层发送端和物理层接收端的正负极四根引脚将 MD9000连接到RJ45 的网卡接口上。 图五 网络通信流程