基于gprs无线电力监控系统设计及实现

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1、通信与信息处理自动化技术与应用2010年第29卷第4期CommunicationandInformationProcessing到的电力负荷情况通过GPRS发送到监控中心服务器，器PT检测进线电压。监控中心对数据进行处理后，向数据采集终端发回必要2．智能电量计量环节的控制信息。系统组成框图如图1所示。智能电量计量采用高精度的三相电能专用计量芯片ATT7022B。它内部集成了六路二阶ADC、参考电压电路畿控以及功率、能量、有效值、功率因数以及频率测量的数字信号处理等电路；能够测量各相及合相的功率、能量以及电流、电压有效值、功率因数、相角、频率等参数；支一持纯软件

2、校表，校表后测量精度有功可达0．2级；提供SPI接口，可与MCU进行计量参数及校表参数的传递。3．MCU处理环节MCU处理环节以C8051F410单片机为核心，扩展了LCD显示、相序切换、报警电路以及掉电存储电路等外围电路。MCU通过SPI口读取ATT7022B的计量数据，进行处理后，控制GPRS模块GTM900将数据传送图1系统组成框图到数据监控中心，在检测到异常情况时驱动报警电路进监控中心服务器采用固定的公网IP地址，与智能数行报警。同时，当检测到相序错误时，驱动相序切换电据采集终端通过TCP／UDP建立数据连接，主要负责数路对主电路进行相序的切换。为了防

3、止突然掉电时数据的接收和保存，统计、分析一段时期电力负荷情况，据丢失，采用了掉电存储电路对数据进行保存。并对异常情况进行报警。关于监控中心软件在这里不4．GPRS模块作详细介绍。GPRS模块采用GTM900C无线模块，它是一款两频智能数据采集终端负责电力负荷情况的采集以及段的GSM／GPRs无线模块，支持标准的AT命令，是高速数据传输等应用解决方案的理想选择『3】。GTM900CGPRS的发送，将检测到的电量、三相电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、相序对外提供了UART接口，最大波特率可设为115200bps，MCU只需要通过该接口向其

4、发送AT指令，就可以进行等参数通过GPRS发送到数据监控中心。相关操作。具体操作参见下节软件设计部分。此外，GTM900带有SIM卡接口，只要外接的SIM卡开通了4智能数据采集终端的设计GPRS，即可实现GPRS功能。4．1硬件设计4。2智能数据采集终端的软件设计图2是智能数据采集终端的结构框图，它由信号检测及调理、智能电量计量、MCU处理以及GPRS模块四大环节构成。图2智能数据采集终端结构框图1．信号检测环节采用互感器方式进行信号检测，将电网与电量计量芯片进行隔离，提高了抗干扰性能。电流检测CT采用双电流比互感器，根据母线电流大小自动切换互感器的图3主程序

5、流程图电流比，可提高小电流情况下电能计量精度，电压互感(下转第84页)TechniquesofAutomation&Appl

6、眨№nsI49《自动化技术与应用》2010年第29卷第4期电气传动I；C，f⋯DriⅥ器建模与仿真Ⅲ．电工技术学报，2006，21(1o)：51-58．6结束语[3】FANGYU，XINGYAN，HUYUWEN．Afastalgo—本文在深入分析三相电压型PwM整流器在两相同rithmforSVPWMinthreephasepowerfactorcorrection步旋转坐标下的数学模型上，提出了一种滑模变结构控application【

7、C】．IEEEPESC，2004：976-979．[4】姜向龙等．三相PWM整流／逆变系统的李亚普罗夫控制方法。详细的推导了控制方案的设计思路与实现过N[J】．华中科技大学学报(自然科学版)，2006，34(5)：92-95．程。MATLAB／SIMULINK对滑模控制仿真证明了该控[5】王栓庆，王久和，王立明．具有快速跟踪能力的电压型制方法具有一定的理论与应用价值。PwM整流器直接功率控制[J]．电气传动，2007，37(5)：27-30．【6]李培芳，孙士乾．三相电路瞬时电流，功率的分解与Park空间分析【J]．浙江大学学报，2001，35(1)：14-1

8、6．参考文献：[1】张兴，张崇巍．PWM整流器及其控制lM】．北京：机械工作者简介：刘波(1984一)，男，硕士研究生，研究方向：电力电业出版社，2003．子变流技术。[2】方宇，裘迅，胡育文．三相高功率因数电压型PWM整流(上接第49页)的高频电容，以减少对电源的影响。智能数据采集终端的软件设计流程图如图3所示，(3)数字地和模拟地就近接大面积地，以保持地的主要包括系统初始化、定时数据采集和GPRS发送、低阻特性。GPRS接收、相序切换控制及掉电保存等几大部分。其(4)单片机与ATT7022B的SPI通讯连线尽可能中系统初始化主要包括单片机的初始化、IO端口

9、的配短，同时串上一个10欧姆的电阻，消