單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)在運(yùn)程電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

        介紹應(yīng)用UBICOM公司的SX52BD單片機(jī)構(gòu)建用于遠(yuǎn)程電網(wǎng)監(jiān)測(cè)的嵌入式系統(tǒng)的具體方案，使基于單片機(jī)的測(cè)控設(shè)備可以方便地連接到以太網(wǎng)，實(shí)行電網(wǎng)參數(shù)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。

　　為了保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，了解電網(wǎng)運(yùn)行狀況，需要對(duì)電網(wǎng)的各種運(yùn)行參數(shù)(如三相電壓、電流、有功功率、無功功率等)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。嵌入式遠(yuǎn)程電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)及自動(dòng)化技術(shù)融為一體，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、協(xié)調(diào)和控制，從而優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)。利用以太網(wǎng)的豐富資源及UBICOM公司高速單片機(jī)SX52BD構(gòu)建分布式以太網(wǎng)嵌入測(cè)控系統(tǒng)是一種低成本、高可靠且快捷的技術(shù)方案。

　　1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。監(jiān)控中心工作人員可通過以太網(wǎng)直接訪問分布在各監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)儀，了解各電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，從而采取相應(yīng)措施。電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的核心部件是嵌入式電網(wǎng)監(jiān)測(cè)儀，與PC機(jī)+網(wǎng)卡+采集卡的以太網(wǎng)測(cè)控系統(tǒng)相比成本大為降低，實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的大眾化、普及化。

　　2 嵌入式電網(wǎng)監(jiān)測(cè)儀的結(jié)構(gòu)功能

　　電網(wǎng)監(jiān)測(cè)儀對(duì)電網(wǎng)上的電壓、電流信號(hào)進(jìn)行采樣和數(shù)據(jù)處理，在一定時(shí)間里保存數(shù)據(jù)，具體功能如下：

　　(1)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)三相電壓Va、Vb、Vc和四相電流Ia、Ib、Ic和I0；

　　(2)監(jiān)測(cè)A、B、C三相功率因素；

　　(3)通過RJ45接口與以太網(wǎng)通信；

　　(4)保存整點(diǎn)時(shí)刻的電壓、電流數(shù)據(jù)、功率因素，保存月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；

　　(5)用數(shù)碼管顯示，使用戶可以在現(xiàn)場(chǎng)查看和設(shè)置儀表的運(yùn)行參數(shù)及歷史記錄。

　　該電網(wǎng)監(jiān)測(cè)儀結(jié)構(gòu)如圖2所示。主要由單片機(jī)、電壓電流采樣模塊、功率因素監(jiān)測(cè)模塊，、以太網(wǎng)接口模塊等組成。完成對(duì)電網(wǎng)參數(shù)的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理、數(shù)據(jù)顯示及電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)顯示等功能。

　　2．1 單片機(jī)

　　單片機(jī)模塊是整個(gè)電網(wǎng)監(jiān)測(cè)儀的核心。主要完成兩大功能：(1)數(shù)據(jù)采集和處理；(2)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的接入。將經(jīng)過電壓電流監(jiān)測(cè)模塊得到的三相實(shí)時(shí)電壓、三相實(shí)時(shí)電流和中線電流進(jìn)行處理；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可通過RJ45接口傳給以太網(wǎng)，使監(jiān)控中心及時(shí)得到電網(wǎng)的相關(guān)參數(shù)；同時(shí)電網(wǎng)監(jiān)控軟件根據(jù)測(cè)試參數(shù)判斷電網(wǎng)運(yùn)行狀況，電壓是否越限或過低等。