基于arm的变电所无线监控系统设计

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1、基于ARM的变电所远程无线监控系统设计摘要：在这个信息高速发展的时代，应用先进的信息技术成为人们主要的研究方向。基于现有信息技术的许多产品也应用而生。电力作为国民经济的主要支柱产业，更是受到人们的青睐。依托现有的信息技术大大提高了电力系统运行的安全性、可靠性和经济性。变电所作为电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所，是电能输送过程中重要的环节。嵌入式系统以其经济高效、使用方便的特点得到了广泛的应用。本课题即是基于ARM的变电所实时参数的监测，借助于技术成熟、应用普遍的中国移动GPRS业务实现

2、变电所电力设备运行参数的监控及无线传输系统。该系统具有传输速率高、成本低并能够直接与Internet互连等特点，能对变电所电力设备运行参数进行实时远程监控。关键词：ARM远程监控GPRS无线通信1．选题背景、目的意义变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。为保证电能的质量以及设备的安全，在变电所中还需进行电压调整、潮流（电力系统中各节点和支路中的电压、电流和功率的流向及分布）控制以及输配电线路和主要电工设备的保护。电力系统中各重要节点的电压、电流、用电量及绝缘设备老化程度等都对整个电

3、力系统的安全稳定运行起着关键作用，因此，对它们的监测技术也就尤为重要。对于现场以及相应节点电压电流、绝缘老化、用电量的监测，一般都在现场安排了专门的测量仪器和监控设备，这些设备的测量数据传统上以远动技术来传递到控制中心，而远动也一直为电力系统的安全运行做出了重要的贡献。但随着时代的发展，对电力系统的远程监测提出了新的要求，如对变电站的声音、图像、烟火监控，而远动技术由于其自身的局限性，如远动数据流量小、需专用数据通道、灵活性差，己经不能胜任新的要求了，迫切需要一种新的技术应用于电力系统远程监测[2]。电力系

4、统的远程监测是近年来得到迅速发展并受到电力系统有关运营、管理、科研等部门工程技术人员日益关注的一个新的研究领域，是目前国际上的一个研究热点。它的发展和采用，对电力系统的安全运行具有重要意义，具有明显的经济效益和社会效益。随着传感器技术、计算机技术、通信技术、智能技术等相关领域技术的发展以及远程监测技术本身的发展，越来越多的新技术将在远程监测中得到应用。其中，小波变换、神经网络、专家系统将得到特别的重视。可以预见，远程监测将发展成为电力系统中不可或缺的一部分，远程监测技术本身也可能发展成为一个新的交叉学科。同

5、时，远程监测也将是一个巨大的市场，对远程监测系统的开发研究也具有巨大的经济上的吸引力[2]。中国移动通信集团公司的通用分组无线业务（Generalpacketradioservice）网络在2002年5月就已正式投入商业运营，它提供了因特网的无缝接入功能，为移动数据业务开辟了崭新的途径。[6]该项业务的技术已相当成熟且安全、可靠。以其传输速率高、连接方便且价格低廉的特点更是得到了广泛的应用。嵌入式系统是21世纪具有广阔发展前景的技术方向之一。随着微电子技术、网络技术等信息技术的飞速发展、对嵌入式应用的设计要

6、求越来越复杂已有的基于8/16位单片机的嵌入式应用已经逐渐让位给基于32位嵌入式微处理器的嵌入式应用在种类繁多的32位嵌入式CPU中，基于ARM（AdvancedRISCMachines）CPU内核的嵌入式微处理器所占的比例最高，而且它基于RISC架构[3]。自从20世纪70年代初出现嵌入式系统的概念以来，嵌入式系统以其高性能、低损耗等特点高速发展[1]。变电所在电力系统电能的传送中起着重要的作用，为了确保供电的安全、可靠和经济，需要对变电所的运行状态进行实时监测，即对变电所中的一次、二次设备的一些参量进行

7、实时监测，进而使电力系统连续运行。本课题就是运用现有的无线通信技术对变电所中的一次、二次设备的参量进行实时远程监控。本课题以电力远程监测系统领域现阶段的技术为参考，提出了一种基于ARM内核的高性能的嵌入式微处理器和嵌入式实时操作系统的电力远程监测系统。2.电力设备远程监控的发展现状2.1国内的发展状况[11]我国对电力设备远程监控技术的研究与应用起步较晚，但随着电力企业的快速增长及电网改造工作的全面深入，电力设备远程监控行业得到了迅速发展。据不完全统计，全国从事电力设备远程监控系统生产和研制的单位己有100

8、余家国家知识产权局受理的自动抄表系统的专利己有近200项。[6]我国电力监控远程控制系统历史可追溯到50年代初。早期的遥测为模拟式，遥测装置与遥信、遥控分开。远动装置使用的元器件主要是电子管、电磁继电器和继续式步进选线器等，工作速度低、容量小、维护工作量大、可靠性差。60年代研制了以半导体元器件为主的无触点式的远动装置，采用数字式将遥测、遥信、遥控和遥调综合于一体，称为数字式综合远动装置，其工作性能有了明显的提高