中国电力论文农村电力论文北极星电力论文农村电力监测

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1、中国电力论文农村电力论文北极星电力论文:农村电力监测系统的硬件设计摘要:基于GPRS数据传输技术，设计了一种电力监测系统。该系统能够根据村舍距离远、位置偏等特点，远程采集、计量村民用电量，通过GPRS通信方式传输给监测管理站。试验证明:该系统能够代替农村繁琐的人工抄表工作，实现统一、分级监测管理村民用电量及有效防止偷电行为。关键词:GPRS模块;电为监测;ATT7022B;监测终端随着经济社会的不断发展，国家惠农政策的不断深入，农村人民生活水平不断提高，电力网络FI趋广域化、复杂化，电力监测行业也得到了一定的发展;但是电网监

2、测还未满足信息化、智能化和网络化的要求,对电网进行准确数据统计、实时监测和有效分析还是农村电力部门亟待解决的重要问题［1］。本文将GPRS数据传输技术引入农村电力网监测系统中，克服了村落距离疏远、管理系统繁琐等弊端，提出了一种低维护、高性能的设计方案,并设计了一种基于高精度电能计量芯片ATT7022B和ARM处理器AT91SAM7S256的新型电力监测终端装置，实现了实时、可靠的电力参数监测与状态控制。系统结构如图1所示。1系统组成和功能整个系统可以连接多个基站监测计算机，使多个不同远近的村庄用电信息传输到…个管理中心监测管

3、理。木文针对•组监测终端设计,如图2所示。其包括信号采集层（电力监测终端）、监控层（监测计算机）、管理层（远程管理中心）、传输层（GPRS通信和RS485通信）4部分。其中,信号采集层和传输层是设计的重点，本文重点研究了带有通信接口的电力监测终端和GPRS通信模块。远程件理中心乙村丙村图I农村电力监测系统远程管理中心v="PRs通叫客户手机r;r:j!数据采集模块；：电源模块［L旷1!•i厂亠^11；!V_一_RS485通信基站监测计算机u=!存储模块匕MCU㈡人机交互单•：二二二二工:亡上二厂［0RS485通信模块［［开关

4、址控制模块［!村庄电力监测终端图2系统结构图Fig20i^aiiizathnslmcfcireofdiesvshm2硬件组成和设计电力监测系统的硬件设计包括监测终端的硬件设计和GPRS通信模块的设计。电力监测终端的硬件设计框图如图3所示。图3电力监测终端硬件结构图Eig30rgiiniz

5、T7022B是一片高精度的多功能防窃电基波谐波三相电能专用计量芯片，适用于三和三线制和三相四线制，内部集成了参考电压电路及电参数测量的数字信号处理电路。该芯片具有SPI接口，方便与外部MCU通讯，充分满足三相多功能电能表以及基波谐波电能表制作的要求。ATT7O22B是一个半导体集成芯片,电网中的强信号不能直接输入芯片ATT7O22B进行测量。在本设计中,ATT7022B的电压模拟输入电路设计图如图4所示。电流模拟输入采用电流采样单端输入模式,电路设计图如图5所示。图4电压模拟输入电路设计图Fp4Thedesignofthes

6、hiuvoltageiiputeircuitATT7022B与外部MCU的SPI通讯接口，如图6所示。2.2数据处理模块设计数据处理模块设计主要是微处理器的选择、开关量的采集与输出、数据存储等设计。AT91SAM7S256拥有丰富的外设资源和强大的处理能力,运行速度达55MHz,并具有0.9MIPS/MHZ的性能，可满足多功能电力仪表的数据处理要求。开关量输入经光电耦合器隔离，然后输入到8位锁存器芯片锁存。单片机分别使能锁存器芯片，由单片机P0口分别读取开关量输入的状态数据。开关量输入的状态可以由发光二极管实时显OR1J0C

7、JTvir~AGNI)RIFOCITUI05RJa?RtrotrF低弓却IOOluagnd嚴t好応F3T

8、«RIP—JIJKRI22I2KRIISiwREFOIITV5PO.OIwAGNO=f=CU2I0OlyV5NRLKX'IIFOLITV3F~l£IO7AGNDJZfovtR£6REFOUT1翎「总』«IJOIOOlnagnd6丄a”RI32仙I2K郎?NIOK图5电流模拟输入电路设计图Fg5EliedesignofthesiiiulatedcurrentinputcircnitC138•HHHlOpFCI39CSat

9、t^145■w10•HHHlOpF10SCLKaPl02csCI40•nHP"10pl?J⑷tilt—10SCLKDIN―1IM)U1attSIGattVCC

10、1245677pin__2.54mm图6ATT7022BSPI通讯接口卜g6IheATP7022BSPI（xnin）unk*ati