應(yīng)用背景

　　隨著國(guó)內(nèi)電力事業(yè)前所未有的發(fā)展，電力資源的需求也迅速增長(zhǎng)。為保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行和了解電網(wǎng)運(yùn)行的狀況，對(duì)電力電網(wǎng)的監(jiān)控是電力局的一項(xiàng)重要責(zé)任。但是電網(wǎng)一般都是露天架建，環(huán)境比較惡劣，再加上一些人為因素，電力電網(wǎng)難免會(huì)遭受破壞。電力局為此投入的大量的人力物力進(jìn)行安全保障工作，布置了大量的電網(wǎng)巡線(xiàn)人員。巡線(xiàn)人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、危險(xiǎn)性高，而且數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠性完全依賴(lài)于巡線(xiàn)人員的工作責(zé)任心，反饋的電網(wǎng)參數(shù)的也不及時(shí)。應(yīng)用電力電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于電力電網(wǎng)管理的自動(dòng)化、提高工作效率、保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性及加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)事故應(yīng)急處理等都具有非常重要的意義。電力電網(wǎng)的自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)是電力系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行的可靠保障。

要求

　　系統(tǒng)硬件平臺(tái)的選擇：硬件平臺(tái)選擇高性能價(jià)格比、基于RISC（精簡(jiǎn)指令集）的工程工作站。本系統(tǒng)選用了性?xún)r(jià)比較高的32位工業(yè)級(jí)ARM7芯片LPC2220作為硬件平臺(tái)的主控制器。

　　系統(tǒng)軟件平臺(tái)的選擇：要求系統(tǒng)使用實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性都有比較好的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用了μC/OS-II。μC/OS-II已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，包括手機(jī)、路由器、集線(xiàn)器、醫(yī)療設(shè)備及工業(yè)控制等，通過(guò)了非常嚴(yán)格的測(cè)試。而且已經(jīng)得到美國(guó)航空管理局的認(rèn)證，可以用在飛行器上，這說(shuō)明 μC/OS-II是非?？煽康?。

　　網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的選擇：網(wǎng)絡(luò)通信采用了已成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的TCP／IP協(xié)議，為監(jiān)控系統(tǒng)與外圍接口的數(shù)據(jù)交換提供了切實(shí)的保證。另外為了方便數(shù)據(jù)的傳輸，可以選擇GPRS作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖侄巍?

應(yīng)用方案

　　該系統(tǒng)能把各電網(wǎng)段的工作參數(shù)（包括電壓、電流、有功功率、功率因素、頻率等）傳回中央控制室計(jì)算機(jī)，當(dāng)該路段發(fā)生故障（跳閘、電壓低限、電壓高限、電流低限、電流高限、線(xiàn)路遭破壞等）及時(shí)進(jìn)行上傳報(bào)警，使得不用派人巡查也能及時(shí)清楚該路段的工作情況，及時(shí)安排人手維護(hù)。

　　監(jiān)控點(diǎn)采用致遠(yuǎn)公司的MiniARM工控板+底板，并擴(kuò)展各個(gè)支路測(cè)控模塊或獨(dú)立控制終端模塊，可以擴(kuò)展的終端模塊有：電量參數(shù)采集終端模塊，非電量參數(shù)（溫度、濕度、壓力等模擬量）采集終端模塊，頻率測(cè)量與計(jì)數(shù)終端模塊等。MiniARM工控板是一款可以客戶(hù)訂制的單板控制器，以32位飛利浦ARM 芯片LPC2200作為核心主控芯片，將ARM最小系統(tǒng)、以太網(wǎng)控制器、低功耗RTC及海量存儲(chǔ)設(shè)備高度集成于一塊尺寸僅為70mm×50mm的PCB板上，結(jié)合同樣可以定制的底板，可以靈活的配置I/O和各種通訊口，例如模擬量輸入、模擬量輸出、開(kāi)關(guān)量輸入和輸出，RS232、RS485、CAN- bus和以太網(wǎng)等，具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)接入能力，可滿(mǎn)足眾多的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)采用C語(yǔ)言編程，致遠(yuǎn)公司已直接以固件形式提供自主開(kāi)發(fā)的 FAT文件管理系統(tǒng)、CAN-bus協(xié)議棧、TCP/IP協(xié)議棧、MODBus協(xié)議棧、CAN-bus協(xié)議棧以及正版μC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)時(shí)只須專(zhuān)心的解決電力監(jiān)制方面的問(wèn)題，其它軟件方面的開(kāi)發(fā)例如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)鹊膬?nèi)容只須調(diào)用幾個(gè)函數(shù)接口就OK了，使二次開(kāi)發(fā)非常輕松。

MiniARM工控板功能特點(diǎn)

●32位工業(yè)級(jí)ARM7芯片LPC2220，最大工作頻率75MHz；
●8M RAM / 2M NOR Flash / 64M NAND Flash；
●雙UART，UART1符合16C550標(biāo)準(zhǔn)；
●內(nèi)置TCP/IP協(xié)議棧、USB協(xié)議棧、FAT文件管理系統(tǒng)；
●內(nèi)置CAN-bus協(xié)議棧、MODBus協(xié)議棧；
●以太網(wǎng)控制器；
●USB控制器；
●I2C、SPI、PWM、帶隔離的CAN-bus接口；
●多達(dá)20個(gè)可用GPIO；
●低功耗RTC、看門(mén)狗；
●支持24位地址和16位數(shù)據(jù)總線(xiàn)擴(kuò)展；
●程序代碼可加密，有效保護(hù)用戶(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)；
注：MiniARM工控板的軟、硬件均可裁剪，可聯(lián)系致遠(yuǎn)電子公司定制。