单片机嵌入式系统在远程电网监测系统中的应用

单片机嵌入式系统在远程电网监测系统中的应用 摘要：介绍应用 UBICOM 公司的 SX52BD单片机构建用于远程电网监测的嵌入式系统的具体方案，使基于单片机的测控设备可以方便地连接到以太网，实行电网参数的远程网络监控。关键词：电网监测 嵌入式系统为了保证电网的安全运行，了解电网运行状况，需要对电网的各种运行参数进行实时监测。嵌入式远程电网监测系统将现代计算机、通信、网络及自动化技术融为一体，对配电网进行远程监测、协调和控制，从而优化配电网络。利用以太网的丰富资源及 UBICOM 公司高速单片机 SX52BD 构建分布式以太网嵌入测控系统是一种低成本、高可靠且快捷的技术方案。1 系统结构系统结构如图 1 所示。监控中心工作人员可通过以太网直接访问分布在各监控现场的监测仪，了解各电网的运行状况，从而实行相应措施。电网远程监控系统的核心部件是嵌入式电网监测仪，与 PC 机+网卡+采集卡的以太网测空系统相比成本大为降低，实现了嵌入式系统的大众化、普及化。2 嵌入式电网监测仪的结构功能电网监测仪对电网上的电压、电流信号进行采样和数据处理，在一定时间要保存数据，具体功能实时监测三相电压 Va、Vb、Vc 和四相电流Ia、Ib、Ic、T0；监测 A、B、C 三相功率因素；通过 RJ45 接口与以太网通信；保存整点时刻电压、电流数据、功率因素，保存月统计数据；用数码管显示，使用户可以在现场查看和设置仪表的运行参数及历史记录。该电网监测仪结构如图 2 所示。主要由单片机、电压电流采样模块、功率因素监测模块、以太网接口模块等组成。完成对电网参数的监测，实现信号处理、数据显示及电网运行状态显示等功能。 单片机 单片机模块是整个电网监测仪的核心。主要完成两大功能：数据采集处理；实现以太网的接入。将经过电压电流监测模块得到的三相实时电压、三相实时电流和中线电流进行处理；实时监测数据可通过 RJ45接口传送以太网，使监控中心及时得到电网的相关参数；同时电网监控软件根据测试参数推断电网运行状况，电压是否越限或老家低等。单片机选用 UBICOM 公司 8 位超高速单片机SX52BD，每秒运行数据能力达 1 亿次。由于 UBICOM 单片机的速度极高，能够实现实时多任务操作，可以在 MCU 执行数据采集和控制功能的同时把数据打包并传送到互联网上。用 8 位微控制器通过 ISP 接入互联网，外围器件少，系统成本低。UBICOM 单片机属 RISC 结构，芯片上有 Flash 程序存储器，可以在安...