配電變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計-科技論文

配電變壓器是將電能直接分配給低壓用戶的電力設(shè)備，其運行狀態(tài)直接影響配電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定。在我國配電變壓器因其數(shù)量眾多、安裝分散，一直都缺乏有效地監(jiān)測的方法[1]、[2]。因此本文提出一種基于單片機W78E58和GPRS通信技術(shù)的配電變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計方案，可有效解決在線對配電變壓器自動監(jiān)測的問題。
1、配電變壓器系統(tǒng)的組成
配電變壓器監(jiān)測系統(tǒng)原理圖如圖1所示。系統(tǒng)由監(jiān)控中心、GPRS網(wǎng)絡(luò)和配電變壓器監(jiān)控終端三部分組成。系統(tǒng)采用GPRS通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)監(jiān)測中心與現(xiàn)場變壓器之間的通信。監(jiān)測終端的基本功能是實時采集變壓器的運行參數(shù)，進行處理后通過GPRS通信模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心通過GPRS通信模塊接收監(jiān)測終端信息，通過上位機對變壓器進行監(jiān)測。
2、監(jiān)測終端硬件部分設(shè)計
配電變壓器監(jiān)測終端硬件原理框圖如圖2所示。
監(jiān)測終端采用W78E58B為核心，W78E58B是具有帶ISP功能的FlashEPROM的低功耗8位微控制器。其指令集同標(biāo)準(zhǔn)8052完全兼容。W78E58B包含32K字節(jié)的主ROM；512字節(jié)片內(nèi)RAM；4個8位雙向、可位尋址的I/O口；3個16位定時/計數(shù)器及一個串行口。配電變壓器電壓和電流信號經(jīng)TV和TA二次側(cè)輸出，經(jīng)由調(diào)理電路完成二次變換、濾波和隔離放大等處理，再通過ADC809完成模數(shù)轉(zhuǎn)后，數(shù)據(jù)由W78E58B讀取，W78E58B完成數(shù)據(jù)處理后將結(jié)果和時間存入存儲器628128，并通過顯示電路進行顯示。W78E58B的內(nèi)部程序在得到測量參數(shù)后與預(yù)先設(shè)定的閾值比較，發(fā)現(xiàn)越限后啟動GPRSmodemCMS91將越限參數(shù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)上傳給監(jiān)控中心。
系統(tǒng)采用時鐘芯片給系統(tǒng)提供時鐘，W78E58B每秒從時鐘芯片那里獲得最新時間，方便對采集到的參數(shù)實現(xiàn)時間標(biāo)定。采用628128—128KSRAM和掉電保護電路組成數(shù)據(jù)存儲查詢電路，使設(shè)備能儲存兩個星期的歷史記錄。選用G191液晶模塊做為顯示模塊。液晶控制器采用SED1335，該控制器用于接收來自W78E58B數(shù)據(jù)，產(chǎn)生相應(yīng)的時序?qū)σ壕吝M行控制顯示。