基于单片机和gprs的配电变压器远程监测系统设计

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1、基于单片机和GPRS的配电变压器远程监测系统设计摘要:介绍了一种基于C8051F020单片机和MC52i无线通信模块构建的配电变压器远程监测系统,采用单片机实现多通道数据采集,完成帧结构定制,并通过串口实现GPRS模块的控制和信息收发。　　关键词:配电变压器GPRS远程监测单片机　　:TP368.1:A:1007-9416(2010)08-0018-03　　　　1引言　　配电变压器对配电X和用户的用电可靠性、安全性有着直接的影响。为保证配电变压器的安全运行,必须加强配电变压器的运行监视以便及时采取措施,防止事故发生。由于配电变压器安装位置分散,传统的对配电变压器运行监视方法工作量

2、大,安全环境差,实时性差,很多异常情况不能及时发现,造成了事故的发生。建设配电变压器远程监视系统可实现配电变压器的实时监测,提高监测的工作效率和数据准确性,为配电变压器的安全运行提供了有力的保障。配电变压器监测点与远程监控中心间相距可能较远,目前可以利用的通信平台主要有电信、互联X络以及移动通信X络。由于远程数据传输由任务请求而触发,数据量和实时性要求较高,加上一些特殊环境中布线受到影响,宜采用覆盖范围广、免布线的移动通信X络实现远程数据传输。　　GPRS(GeneralPacketRadioService,通用分组无线业务)是在现有的GSM移动通信系统基础上发展起来的一种移动分

3、组数据业务,通过在GSM数字移动通信X络中引入分组交换功能实体,以支持采用分组方式的数据传输,以满足用户利用移动终端接入Inter或其它分组数据X络的需求,其速度最快可达115kbps,已在配电X的远程监测中得到广泛应用[1-3]。文中介绍了一种应用单片机控制的GPRS通信系统,采用基于连接的方式实现监控终端与远程主机的数据传输[4-5],单片机实现数据采集与帧结构定义,并控制GPRS与远程主机通信;远程主机要求连接互联X并配置固定的IP地址,应用VC环境下的C52iGPRS通信模块,在单片机控制下实现协议解析和远程连接,并根据主机请求将单片机ADC采集的多通道信息进行数据封装,

4、附加标志码组成信息帧发送到GPRSX络,并通过GPRSX关进入Inter由远程主机接收。　　3.1MC52i通信控制方法　　MC52i是Cinterion公司(原西门子)最新推出的工业级GPRS无线通信模块,MC52i是2波段(900MHz/1800MHz)的gprs模块,内部带有TCP/IP协议栈,目前广泛运用于智能公交、无线数传(DTU)、远程无线抄表等系统应用中,可在-40°C到+80°C的环境下正常工作,功耗低、可靠性高、性价比高。MC52i包括了MC35i、MC39i、TC35i的所有功能,引脚和指令完全兼容MC55/MC56,采用AT命令集实现协议解析和通信连接。MC

5、52i模块支持以下Inter服务:1)Sock　　MC52i的AT命令接收及与终端的数据交换都通过串口进行,系统中采用C8051F020单片机编程实现。C8051F020除通过串口向MC52i发送AT命令外,还完成数据采集、封装及远程命令解析任务。同传统AT89C51相比,C8051F具备多项优势,包括采用CIP-51内核大力提升CISC结构运行速度、I/O从固定方式到交叉开关配置、从引脚复位到多源复位,以及低功耗等。C8051F单片机被称为智能产品高速路上微处理器中的奔驰,其应用领域涵盖三相电度表、电力系统监控、智能仪器仪表和医疗仪器等多种应用。　　C8051F020内部带有数

6、据采集所需的ADC和DAC,其中ADC有两个,一个是8路12位逐次逼近型ADC,可编程转换速率,最大为100KS/s。可通过多通道选择器配置为单端输入或差分输入,内有可编程增益放大器PGA用于将输入的信号放大,提高A/D的转换精度。另一个是8路8位ADC,可编程转换速率最大为500kS/s,可满足本系统的需要。　　此外,C8051F020外设还增添了三个串行口,可同时与外界进行串行数据通信,其中的两个增强型UART串口可应用于与GPRS模块的连接。C8051F020具有基于JTAG接口的在系统调试功能,片内的调试电路通过JTAG接口可提供高速、方便的在系统调试。根据上述特点,我们

7、采用C8051F020单片机的监测系统终端主控器。