基于GPRS的電力參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本課題針對(duì)電力系統(tǒng)管理自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化的需求，依托中國移動(dòng)通信集團(tuán)公司的GPRS網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建了一個(gè)無線的、實(shí)時(shí)的電力參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)。首先，對(duì)用戶的需求進(jìn)行了分析，明確了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)以及需要實(shí)現(xiàn)的功能。系統(tǒng)可以分為三大部分：電力參數(shù)數(shù)據(jù)采集、無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信和電力參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理信息系統(tǒng)。其中，前面兩個(gè)部分是要在GPRS網(wǎng)絡(luò)終端應(yīng)用系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，而管理系統(tǒng)運(yùn)行在電力部門的服務(wù)器之上。需要測量的電力參數(shù)很多，且其測量過程比較費(fèi)時(shí)，計(jì)算復(fù)雜，為了

2、簡化系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、節(jié)約CPU帶寬、降低成本，電力參數(shù)測量采用了專用的電能計(jì)量芯片CS5460A，通過電壓、電流互感器，在一個(gè)計(jì)算周期內(nèi)完成了電壓、電流瞬時(shí)值、有效值，有功功率、無功功率，電能等測量，進(jìn)而可以計(jì)算出功率因素。CPU僅需要定期讀出這些測量到的數(shù)據(jù)，極大地簡化了電力參數(shù)測量的硬件和軟件設(shè)計(jì)。課題中使用的GPRSmodem沒有實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，意味著應(yīng)用系統(tǒng)必需實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議棧。鑒于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信對(duì)存儲(chǔ)器和CPU速度的要求，選用

3、了32位ARM7TDMI架構(gòu)的CPU作為系統(tǒng)的控制和管理核心，其片上集成的豐富的外設(shè)模塊，與GPRSmodem和CS5460A實(shí)現(xiàn)了無縫連接，進(jìn)一步簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議本質(zhì)特征是以事件驅(qū)動(dòng)的，它的性能的發(fā)揮離不開操作系統(tǒng)提供的服務(wù)。鑒于多方面的考慮，采用了著名的實(shí)時(shí)內(nèi)核μC/OS-Ⅱ作為系統(tǒng)的控制和調(diào)度核心，管理整個(gè)系統(tǒng)的工作。由于μC/OS-Ⅱ本身沒有嵌入TCP/IP協(xié)議棧，根據(jù)系統(tǒng)需求，在μC/OS-Ⅱ上移植了功能強(qiáng)大的輕型