新型电压监测仪的设计

发布时间：2019-10-23 23:17

【摘要】：根据国家电网公司SG186工程中建立全国电网范围内统一供电电压采集系统的发展目标,设计并研制符合最新标准的新型电压监测仪,具有重要的现实意义。本文分析了新型电压监测仪的功能需求及性能指标,从总体上提出以LM3S9B96微处理器和ADE7753电能计量芯片为核心,GPRS模块SIM800E结合NRSEC3000加密芯片组成无线加密系统,多种通信接口并存的硬件设计方案。深入研究电压有效值的数字测量理论,详细阐述RMS均方根和MAV平均绝对值两种计算方法的原理,分析频率偏移时的系统误差,对常用的补偿方法进行仿真比较,提出使用查表法作为系统电压有效值的补偿策略。在此基础上推导出单次谐波波形系数与波形畸变系数的关系,并基于采样点值的计算解决了单次谐波的MAV法有效值计算问题。系统软件使用SAFERTOS实时操作系统进行资源分配与任务调度,以模块化分层思想进行程序设计,实现了电压有效值计算与统计、数据存储、人机交互、无线加密通信等功能。两级缓冲区协议架构和基于有限状态机模型的数据收发控制设计,提高了报文的处理效率。为有效地管理统计数据,设计了按时间索引,基于Nor FLASH的电压数据库以及相应的FTL(Flash Transfer Level)磁盘管理算法,在提高读写效率的同时,达到了存储器的擦写均衡与垃圾数据自动回收效果。最后设计并实现了电压监测仪的远程软件更新功能,用户可借助主站服务器,通过GPRS网络,升级电压监测仪的应用软件。设计的新型电压监测仪样机各项指标均满足国网最新标准,通过了浙江省电科院的检测,目前已在南瑞信通公司服务器注册上线,正准备挂网运行。
【图文】：

图 1-1 供电电压自动采集系统总体架构有必要参照国家电网公司在开展统一供电电压采集系统建设工作，结合当前技术和未来发展需要，设计研制新型的电压监测仪，提和自动化采集程度。本文所做的工作不仅能对供电电压采集系统

将可以查询的数据按照功能分别放置于菜单内，用户通过选择自己希望查看的菜单项来控制界面的切换。这种工作方式非常直观，易于操作，面板上不必再标注各种操作说明，还可以减少按键个数。在充分考虑功能关系、显示面积、位置结构的前提下，，设计了如图 2-1 风格的人机界面，其他界面与实时数据界面类似。
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM933.2

【参考文献】

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本文编号：2552277