电气设备智能监测与控制的应用设计.pdfVIP

第 25卷第 8期 电 力 科 学 与 工 程 Vo1．25，No．8 30 2009年 8月 ElectricPowerScienceandEngineering Aug．，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：A ARM7TDMI-S核的微处理器，并带64kB的高速 0 引 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