利用嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)電力設(shè)備的監(jiān)測及抗干擾解決方案

(2)數(shù)據(jù)處理：CPU對采集的模擬量和開關(guān)量進(jìn)行排序和歸一化處理，形成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式，并按窗口方式進(jìn)行移動保存，同時對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行異常判斷，加注異常標(biāo)識，以便優(yōu)先上傳和處理。

(3)數(shù)據(jù)上傳：CPU根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，通過標(biāo)準(zhǔn)USB接口電路和帶USB接口的射頻電路(USB GPRS模塊)，優(yōu)先上傳帶有異常標(biāo)識的數(shù)據(jù)，在沒有異常標(biāo)識的情況下，定時輪流上傳模擬量和開關(guān)量信號。

(4)數(shù)據(jù)顯示：通過LED構(gòu)成的顯示電路，在LED上輪流顯示采集的溫度值、電壓/電流值。

(5)配置管理：通過RS485接口電路接受遠(yuǎn)程配置管理，包括采集數(shù)據(jù)整定值、數(shù)據(jù)保存窗口大小、異常數(shù)據(jù)閥值、上傳數(shù)據(jù)格式、上傳信號通道配置、上傳信號時間配置等。

2 電力變壓器監(jiān)測系統(tǒng)實施參數(shù)

2.1 系統(tǒng)實施參數(shù)

(1)CPU：(ARM9)AT91RM900，主頻266 MHz；
(2)A/D轉(zhuǎn)換：12 bit；
(3)操作系統(tǒng)：嵌入式Linux；
(4)多路轉(zhuǎn)換開關(guān)：CD4051，8路；
(5)模擬量：支持8路；
(6)開關(guān)量：支持8路；
(7)RF模塊：采用移動網(wǎng)絡(luò)(GSM)的USB GPRS接口模塊；
(8)遠(yuǎn)程通信接口：RS485，用于系統(tǒng)配置；
(9)顯示：2×6 bit LED。

2.2 軟件參數(shù)配置

(1)采集點數(shù)配置：根據(jù)實際采集點配置采集點數(shù)；
(2)采集參數(shù)值整定：歸一化參數(shù)映射值；
(3)異常整定：采集參數(shù)連續(xù)3次超過整定值，即為異常；
(4)遠(yuǎn)程通信整定：包括傳輸通道配置、傳輸時間配置、傳輸優(yōu)先級別配置。

2.3 采集參數(shù)

(1)溫度采集點數(shù)：3路；
(2)電壓采集點數(shù)：3路；
(3)電流采集點數(shù)：2路；
(4)開關(guān)量采集點數(shù)：4路。

本文給出的針對電力變壓器的監(jiān)測系統(tǒng)，可以擴(kuò)展應(yīng)用于其他的電力設(shè)備，例如箱式變電站、高壓開關(guān)柜等尚未進(jìn)行監(jiān)測的電力設(shè)備。其中的模擬量采集信號可以進(jìn)行擴(kuò)充，達(dá)到32路，開關(guān)量采集信號可以達(dá)到16路。為了保證系統(tǒng)的抗干擾性，本文設(shè)計的監(jiān)測系統(tǒng)采用高抗干擾性能的USB GPRS模塊，并采用信號監(jiān)測及返回校驗和看門狗，保證遠(yuǎn)程傳輸?shù)目煽啃浴２⒉捎孟鄳?yīng)的電磁屏蔽方式，對系統(tǒng)中的核心部件進(jìn)行屏蔽處理。