基于ARM的电力负荷管理终端设计.pdf

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1、第8期总第206期农业科技与装备NO．8TotalNo．2062011年8月AgriculturalScience&TechnologyandEquipmentAug．2011基于ARM的电力负荷管理终端设计王治国，苗军(1．赤峰市元宝山区农电局，内蒙古赤峰024070；2．乾安县农电有限公司，吉林松原131400)-要：本研究设计的电力负荷管理终端的CPU采用ARM32位的LPC2138芯片，该芯片功能强大，应用集成度高；终端与主站通过GPRS通讯，采用MC55模块，应用开发简单；该终端不仅可以抄录485多功能电表，还能抄录

2、兰吉尔、红相、ABB等外国电表；更重要的是增加了防窃电功能，有效解决了收电费难及偷电等社会问题。关键词：ARM；GPRS；负荷管理：防窃电中图分类号：TM769文献标识码：A文章编号：1674~1161(2011)08—0038—03为改善电网负荷曲线形状，使电力负荷较为均1．2电力负荷管理终端各模块功能介绍衡，同时解决实时抄表、监控终端用户用电情况等实系统结构如图1所示。际问题，特设计出电力负荷管理系统。本研究阐述了电源=二二=>ARME]的基本原理及终端CPU芯片的结构特点。介——————]绍终端与主站通过GPRS进行数据

3、传输时的组网方复位。．>式、运营成本、流量统计以及通讯设备的选择。在硬件系统时钟．．>LPC2138设计中阐述了系统电源电路、复位电路、时钟电路及串口接RS485抄表接口电路等。所采用的技术手段l-JTAG接口1二二能够为缓解我国用电紧张状态提供技术支撑。IADE珊1基于ARM的电力负荷管理终端的设计电力负荷管理终端主要用于需要采集和返回用图1系统结构框图Figure1Systemstructurediagram电数据、对用户的开关实施控制的用户配、变电站或箱式变压器双向终端。不仅可以接受负荷管理中心的系统电源电路：为保证有关

4、电磁兼容指标，系统遥控命令，按照中心发来的购电量或计划用龟指标实电源需要相互隔离的3组电源[4]。其中24V供驱动现当地功率和电量控制，而且也可以将用户的用电情遥控遥信电路。使用电流大于O．1A；CVCC电源为5况返回给中心。这样既能够完成各种监控功能，又便V驱动RS485电路。电流大于0．1A；VCC为5V主于掌握用户的用电情况和终端本身的运行工况．提高系统电源。电流大于1A。考虑到电源的复杂性因此管理水平。选用了朝阳4NIC—AC／DC电源模块，其转换模块如1．1电力负荷管理终端的模块设计图2所示。本嵌入式硬件平台的核心采

5、用PHILIP的高性眦m能、32位嵌入式微处理器LPC2138E，外部模块包括：uA5v系统电源电源、启复位电路、系统时钟电路、JTAG接口电路。朝~E]4NIC本硬件开发平台与嵌入式软件系统平台一起构∞AC-DC电源转换模块成一套完整的嵌入式系统开发平台[3]。本平台采用模57通讯系统电源UC块化的设计思想，各个模块各自独立、自成体系。模块化设计，不仅增强了各个部分的可重用性。而且给后UN24v遥控遥倍电源期的调试工作带来了很多方便。图2朝阳4NIC—AC／DC电源转换模块Figure2Chaoyang4NIC-AC／DCp

6、owerconversionmodule收稿日期：2011—05—12作者简介：王治国(197)，男，工程师，从事农电企业用电管系统复位电路：由于ARMLPC2138芯片的高理工作。-速、低功耗和低工作电压导致其噪声容限低，对电源2011年第8期王治国等：基于ARM的电力负荷管理终端设计39的文波、瞬态响应性能、时钟源的稳定性和电源监控接一个4．7k1)的下拉电阻。使系统复位后LPC2138可靠性等诸多方面也提出了更高的要求。本设计的复内部JTAG接口使能，这样就以直接进行JTAG仿位电路使用了IMP809T．提高了系统的可靠

7、性。其电真调试，则可在用户程序中通过设置PINSEL2寄存路图如图3所示。器来使PC2138内部mG接口禁止。1．3电力负荷管理终端的防窃电设计为了加强用电管理，保护广大用户的利益．防窃电的任务显得尤为重要．这也是电力负荷管理系统的一个主要功能。针对几种窃电的常用手段，本文提出了相应的防窃电的方法。1)打开计量箱门窃电：针对这种窃电方式，可以对计量箱使用电子铅封，只要箱门被打开，电子铅封的ID就会改变．通过行程开关可以主动报警将信息上报。信息上报可以有两种方式，一种是通过短信图3系统复位电路SMS方式，这种方式简单、方便、快捷

8、，能够迅速将信Figure3System’resetcircuit息发送到有关巡检人员的手机上：另一种就是通过GPRS监控，将信息上报给主站。这种打开箱门主动系统时钟电路：LPC2100系列ARM7微控制器报警的防窃电方法比较实用。能够防止很多窃电手可使用外部晶振或外部时钟源