基于北斗通信的變壓器監(jiān)測終端系統(tǒng)的實現(xiàn)

基于北斗通信的變壓器監(jiān)測終端系統(tǒng)的實現(xiàn)摘要：本文針對配電變圧器監(jiān)測的需求，設計了一種基于ARM嵌入式技術的變壓器監(jiān)測終端系統(tǒng)。本文首先針對電網(wǎng)需求進行了系統(tǒng)模塊總體設計，其次考慮到部分地區(qū)移動網(wǎng)絡存在信號盲區(qū)的問題，本文釆用北斗短報文通信方式保障信息傳輸?shù)陌踩€(wěn)定，并據(jù)此設計了碩件部分，最后設計了軟件系統(tǒng)。電力是國民經(jīng)濟的命脈，作為電力系統(tǒng)的重要一環(huán)，配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行一直是電力行業(yè)的重點關注問題。國家電網(wǎng)的建設U標是2021年全面建成智能運檢體系，為了實現(xiàn)這一LJ標，要求對配電網(wǎng)中的重要設備一一配電變壓器進行監(jiān)控.診斷與控制，通過實時監(jiān)測，可以及時解變壓器的運行情況。配電變壓器監(jiān)測終端單元TTU(TransformerTermianlUnit)是釆集配電變壓器與非TTU,國內外已經(jīng)有了一些研究：文獻⑴利用物聯(lián)網(wǎng)技術開發(fā)變壓器遠程監(jiān)測系統(tǒng)；文獻［2］介紹了一種基于LTE-4G網(wǎng)絡的新型電力變壓器監(jiān)控方式；文獻⑶利用GPRS網(wǎng)絡技術設計了變壓器的運行監(jiān)控系統(tǒng)；文獻［4］結合當下物聯(lián)網(wǎng)技術，提出了基于3G技術的變壓器遠程監(jiān)測系統(tǒng)；文獻⑸設計了一種具有故障仮饋和需求■反饋的智能監(jiān)控終端；文獻⑹介紹了一種以ARM微控制器為核心的配電變壓器監(jiān)測終端的設計方案。然而上述文獻在信息傳輸方面基本都采用普遍采用號盲區(qū)，難以保障TTU遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)某掷m(xù)穩(wěn)定性。本文基于ARM技術，提岀了變壓器監(jiān)測終端系統(tǒng)的設計方案，并將國家近年大力建設的北斗通信用于TTU中，運用北斗衛(wèi)星短報文通信功能保障TTU信息傳輸?shù)某掷m(xù)可鼎性，并完成配套實施方案。2系統(tǒng)模塊設計的狀態(tài)量可以實現(xiàn)遠程傳送，并可以在終端顯示。可采集開關信號和異常信號，息進行處理后通過北斗短信息板卡傳到北斗衛(wèi)星上在山北斗衛(wèi)星發(fā)給監(jiān)測中心。圖1配電監(jiān)測終端整體結構設計?框圖3主要電路設計3.1ARM嵌入式模塊嵌入式系統(tǒng)是一種嵌入受控器件內部，為特定應用而設計的專用計算機系統(tǒng),用于使系統(tǒng)運作效率和成本最優(yōu)化，可以支持多任務實時操作［7］。ARM技術就Linux系統(tǒng),Linux是一種自由和開放源碼的類UNIX的操作系統(tǒng),可安裝在各種計算ARM嵌入式模塊也就是TTU系統(tǒng)的主控模塊，所用芯片是LPC2131芯片。LPC2131是一個基于實時仿真和嵌入式跟蹤的32/16位ARM7微控制器，并帶有部中斷，這使它特別適用于工業(yè)控制領域，本文因此選用該芯片作為主控芯片。12V的蓄電池作為TTU系統(tǒng)的后備電源，電源電路設計圖如圖2：33北斗通信模塊tl前關于TTU的研究傳送信息的方式大部分都是通過以GPRS為主要通信方式，然而配電變壓器很多都分布在地理偏僻、環(huán)境惡劣的地方，這些地方的移動網(wǎng)絡山于受到地理環(huán)境的限制，存在信號盲區(qū)，難以保障TTU遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)某掷m(xù)穩(wěn)定性［8-9］o因此本文選用北斗系統(tǒng)來傳輸監(jiān)測信息。中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)［10］o它可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務,并具短報文通信能力［ll］o近兒年北斗系統(tǒng)在電力行業(yè)的應用已經(jīng)逐步展開［8工］,本文即是利用北斗系統(tǒng)能夠通過短報文通信來安全穩(wěn)定地傳輸信息的功能。一款北斗RDSS單模模塊，其內部集成了北斗RDSS射頻收發(fā)芯片DT-A6、RDSS基帶系統(tǒng)軟件設計流程如圖3：系統(tǒng)各模塊初始化成功之后，將檢測到的參數(shù)通本文基于ARM技術，設計了一種變壓器監(jiān)測終端系統(tǒng)。為了改善以往研究中,部分地區(qū)通信信號不佳致使終端監(jiān)測信息無法正常傳輸?shù)膯栴}，本文終端系統(tǒng)通信采用北斗短報文模塊發(fā)報。該系統(tǒng)通過無源無線傳感器采集變壓器的狀態(tài)數(shù)據(jù),通過北斗模塊實現(xiàn)了遠程通信和數(shù)據(jù)傳輸，最后設計了軟件系統(tǒng)。［1］周超，何文華，熊樹生.基于物聯(lián)網(wǎng)的變圧器遠程監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)［J］.現(xiàn)代機械,2018,2:59-62?［2］彭偉謙?電力變壓器監(jiān)控系統(tǒng)［J］?電子世界,2016,22(72):107-109.［3］梁吉山，段榮霞，張弛.變壓器運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的研究與設