基于GPRS无线通信网络的配变远程监控系统的设计方案

4.1 CPU 模块

CPU 是终端的核心部分，采用的是ST 公司的STR710 处理器具有ARM7 内核，ARM7 处理器 具有低功耗的32 位RISC 处理器，支持16 位压缩指令集Thumb，具有嵌入式ICE－RT 逻辑， 调试开发方便．STR710 处理器具有丰富的外设以及I/O 接口，内部具有大容量的程序存储 器FLASH 和RAM,功能强大的ARM 处理器可以处理许多复杂控制的应用场合，由于其丰富的 外设和众多的I/O 口可以简化许多外设，降低成本，具有低成本、低功耗和高性能等优点．因 此STR710 可以处理数据的采集以及分析数据，还要进行通讯以及其它工作的控制和协调．

4.2 AD 模块

AD 模块采用以电能AD 芯片ATT7022B 为基础的采样模块．ATT7022B 是一款具有高可靠性、 高精度、高稳定性的三相基波/谐波电能计量芯片，在1000:1 的动态范围内功率测量精度优 于0.1%，电流和电压的有效值测量精度优于0.5％．ATT7022B 可以单独计量基波电能，消 除谐波对电能计量的负面影响，为电力部门公平计费提供参考依据．其内部集成7 通道的 16 位高精度ADC 和24 位高速DSP，第七路ADC 可用于防窃电，片上集成有温度传感器，通 过SPI 通讯接口输出三相多功能电表所需的各项电能参数．ATT7022B 可以同时给出总有功/ 无功电能、基波有功/无功电能、谐波有功/无功电能、视在电能等参数．电压采集方式以电 压传感器，电流采集方式以电流传感器．

4.3 抄表485 模块

STR710 处理器本身外设的串口与MAX3485 连接转为485 通讯，通过485 通讯与电度表 相接读出符合DL/T645 多功能电能表通信规约电度表的电度示值．

4.4 数据保存

使用铁电存储器FM3164 来保存各种数据，防止这些数据掉电丢失．这些数据包含终端 采集的数据、主站的IP 地址、校表精度参数以及其他参数的设置．铁电存储器也可以保证 掉电时终端时钟运行．STR710 处理器利用IIC 总线连接FM3164．

4.5 GPRS 模块

GPRS 模块是基于配电变压器监控系统数据传输的基础，终端稳定的传输对于系统正常 的运行有至关重要的作用．其工作时间要大于系统运行时间的99%，工作温度在-15 度－60 度范围．

配电变压器监控终端ARM 处理器外设中232 接口作为处理器与GPRS 模块通信接口，GPRS 无线通讯模块采用SIMCOM 公司的ITM-100 增强型．该模块内置TCP/IP 协议栈，支持CMNET 接入，CPU 对GPRS 模块控制采用AT 指令集，利用AT 指令集将数据以TCP 协议形式发到主 站上．在实际运行中为了保证数据的可靠性采取了补测和重发机制．

5、配电管理系统主站软件和终端软件

配电主站软件主要提供以下功能:

（1）运行曲线：每天三相96 点的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电度 等的曲线图；

（2）每日报告：电压电流最大值、最小值发生时间及数值、变压器运行时间、供电质 量分析、功率因数越限时间、停电记录、日抄表、电压合格率等；

（3）负荷曲线、电能计量等管理功能；

（4）异常报警功能． 配电终端的软件流程图3 所示：

图3：配电终端的软件流程图

6 结束语

GPRS 通信有着接入快、价格低廉、稳定可靠和实时性强等优点，比其他方式通讯有着 不可替代优点．基于GPRS 配电变压器管理系统为电力公司实现自动抄表、线损分析、配变 监测、异常报警等功能．系统实际运用良好，工作稳定．

本文作者创新点：1）通过GPRS 模块的无线数据传输功能实现了对配变信息的无线远 程监测。2）通过合理的软硬件设计搭建了远程监测平台，可以实现电力安全监控系统的安 全性、可靠性、兼容性和经济性。