gprs电网电压无线检测
摘 要随着电力技术的高速发展和供电规模的日益扩大，工业用电系统的网络结构和运行方式日趋复杂，伴随着数字化和网络化的发展，电力系统自动化的广泛应用。本方案提出了一种基于GPRS电网电压无线检测的设计方案，硬件系统是以MSP430单片机为主控芯片，设计了电压采集电路、时间电路、显示器电路、按键电路、通信电路等电路模块，软件系统通过单片机编程的方式，实现了电压AD采集处理流程、显示按键操作流程、GPRS收发通信流程。该系统采用电力系统中广泛使用的低压断路器作主要的控制检测电器，通过终端的数据采集系统电路。将采集的电压信号传送到单片机中进行处理，单片机通过控制GPRS模块，将数据通过信息发送到预设的手机号码，从而实现了远程的信息传输和监控电网的运行状况，有助于电力管理人员及时的作出响应处理，方便有效的提高了电网的安全稳定性。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题的研究背景 1
2.2课题研究的意义 1
第二章 系统方案 3
2.1系统的说明 3
2.2电压采集系统的设计方案 3
2.3通信系统的方案 4
第三章 系统的硬件设计 7
3.1硬件的总体方案 7
3.2三相电压的采集与处理 7
3.3显示电路 8
3.4按键电路 9
3.5主控电路设计 10
3.6时间电路 11
3.7储存电路 12
3.8电源电路 12
3.9合闸电路 13
3.10通信电路 14
3.10.1 RS485收发器电路 14
3.10.2 GPRS通信接口电路 15
第五章 系统的软件设计 17
5.1软件的整体设计思路 17
5.2主程序流程 17
5.3 AD数据采集流程 17
5.4人机交互流程 18
5.5通信流程 19
第六章 系统测试 21
6.1电压采集的波形图 21
6.2电压值测试 21
6.3电压故障测量 22
结束语 23
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
致 谢 24
参考文献 25
附录A 26
第一章 绪论
1.1课题的研究背景
工业用电一直是当今社会发展过程中必不可少的一环，无论是大规模的企业用电还是进入每家每户的居民用电，都关乎整个社会的高速发展。对于供电系统，提供稳定可靠的用电事关重要，三相电的频率高低、相电压的额定电压都是关乎到工业用电的稳定性与合格率。电压的偏移与波动都会影响到供电设备的安全状况与供电系统的整体安全性。随着数字化与自动化的高速发展，电力控制系统都已走向了数字化和自动化方向，工作人员无需长时间频繁的检测电网的状况。但是在现今社会，用电的广泛性与普遍性逐渐提高，伴随着工业用电系统也随之变得更加复杂，更加庞大，操作更加频繁。这对复杂电网的管理与智能性提出了更高的要求。低压断路器作为电力供配电系统中广泛使用的主要控制电器，除了能够实时检测电网电压的大小，还要在电压波动过大的故障时能快速有选择性地进行关闭相关供电设备，使供电设备运行在安全状态下。但是在故障发生时，工作人员不能及时的了解到故障发生原因。互联网技术的发展下，电网系统的网络系统构建已成趋势，远程监控电网电压与记录相关故障时间点已经成为主流趋势，远程监控不仅方便快捷，而且工作人员可以及时的查询判断电网的运行状况。远程通信可以将处在不同地方的终端电网系统通过互联网发送到统一的集成管理系统，这时候安全稳定且技术成熟的通信技术是我们需要考虑的问题，一个合适的通信解决方案关乎到工业用电系统的整体运行安全。
随着GPRS无线通信技术计算机的发展使得实现一个廉价可靠时效性强强的无线检测网络成为现实。GPRS技术是一种远距离、高功耗、高成本、高速率的无线组网通讯技术，它是一种高速远距离传输的无线网络协议。它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务，可以说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）式来传输，可以使用现在互联网上最长使用的TCP/IP协议进行数据包的传输，很方便的与各种支持TCP/IP协议的设备进行通信。使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps，虽然相对现在的3G的传输速率不是很高，但足以满足电网电压的数据传输需要。与传统的低压断路器相比，加入无线通信功能的智能断路器更符合这个快速发展的互联网时代，用户只需要一个GSM手机就能连接到电网网络系统，从而能随时随地的查看电网数据。
2.2课题研究的意义
本设计要求利用低压线路分支处如集中表箱中安装DTM3EL型动作断路器，采集电网电压数据。传统的低压断路器只能在现场进行电压采集查看，不支持远程查看电网电压的运行状况，而且不够智能化。本系统在传统的低压断路器上安装上智能控制系统，该智能系统通过主控芯片编程的方式，能够方便简单的实现智能控制和电网信息的远程发送与监控，该系统不需要复杂的电路设计，系统的架构简单方便，成本较低。
该系统的额定绝缘耐压为1000V，适用于交流50Hz，额定电压400V，额定电流至400A的三相四线中性点直接接地（TT）配电网络。用于提供间接接触保护；防止因设备绝缘损坏，产生接地故障电流而引起的火灾危险；并可用来分配电能和保护线路的过载和短路；对线路的过压、欠压、缺相具有保护功能。
当线路相电压高于过压保护设定值时，断路器保护跳闸。当线路电压恢复到正常电压后，断路器可自动合闸投运。过压保护的设置值范围为250V~300V，出厂设置为280V，用户可自行设定或关闭保护。当线路相电压低于欠压保护设定值时，断路器保护跳闸。当线路电压恢复到正常电压后，断路器可自动合闸投运。欠压保护的设置值范围为150V~200V，出厂设置为170V，用户可自行设定或关闭保护。当线路电源端出现缺相时，断路器保护跳闸。当线路恢复到正常电压后，可自动合闸投运。
系统采用高性能微处理器，处理器采用市面上比较成熟的飞思卡尔单片机，该系列的单片机价格便宜，使用人群数量多，具有大量的编程资料参考，只需要简单的编程处理就能实时进行电压信号处理和智能控制。
系统采用液晶显示器显示电网电压值，弃用了数码管显示，配以按键，能够方便工作人员实现在线整定电压档位，人机交互界面更加友好，操作简单方便。
电压过压，欠压保护，电压档位可在线整定，智能化的控制电网的运行状况，增加的保护电路具有自动断闸和重合闸功能，保护了电网电压的稳定性。
系统采用GPRS通信，将采集的数据通过TCP/IP协议发送给远程终端系统，进行数据的储存管理，方便人员进行数据的查看。从而实现远程的监控电网电压状况，方便人员及时的做出响应与调整。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题的研究背景 1
2.2课题研究的意义 1
第二章 系统方案 3
2.1系统的说明 3
2.2电压采集系统的设计方案 3
2.3通信系统的方案 4
第三章 系统的硬件设计 7
3.1硬件的总体方案 7
3.2三相电压的采集与处理 7
3.3显示电路 8
3.4按键电路 9
3.5主控电路设计 10
3.6时间电路 11
3.7储存电路 12
3.8电源电路 12
3.9合闸电路 13
3.10通信电路 14
3.10.1 RS485收发器电路 14
3.10.2 GPRS通信接口电路 15
第五章 系统的软件设计 17
5.1软件的整体设计思路 17
5.2主程序流程 17
5.3 AD数据采集流程 17
5.4人机交互流程 18
5.5通信流程 19
第六章 系统测试 21
6.1电压采集的波形图 21
6.2电压值测试 21
6.3电压故障测量 22
结束语 23
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
致 谢 24
参考文献 25
附录A 26
第一章 绪论
1.1课题的研究背景
工业用电一直是当今社会发展过程中必不可少的一环，无论是大规模的企业用电还是进入每家每户的居民用电，都关乎整个社会的高速发展。对于供电系统，提供稳定可靠的用电事关重要，三相电的频率高低、相电压的额定电压都是关乎到工业用电的稳定性与合格率。电压的偏移与波动都会影响到供电设备的安全状况与供电系统的整体安全性。随着数字化与自动化的高速发展，电力控制系统都已走向了数字化和自动化方向，工作人员无需长时间频繁的检测电网的状况。但是在现今社会，用电的广泛性与普遍性逐渐提高，伴随着工业用电系统也随之变得更加复杂，更加庞大，操作更加频繁。这对复杂电网的管理与智能性提出了更高的要求。低压断路器作为电力供配电系统中广泛使用的主要控制电器，除了能够实时检测电网电压的大小，还要在电压波动过大的故障时能快速有选择性地进行关闭相关供电设备，使供电设备运行在安全状态下。但是在故障发生时，工作人员不能及时的了解到故障发生原因。互联网技术的发展下，电网系统的网络系统构建已成趋势，远程监控电网电压与记录相关故障时间点已经成为主流趋势，远程监控不仅方便快捷，而且工作人员可以及时的查询判断电网的运行状况。远程通信可以将处在不同地方的终端电网系统通过互联网发送到统一的集成管理系统，这时候安全稳定且技术成熟的通信技术是我们需要考虑的问题，一个合适的通信解决方案关乎到工业用电系统的整体运行安全。
随着GPRS无线通信技术计算机的发展使得实现一个廉价可靠时效性强强的无线检测网络成为现实。GPRS技术是一种远距离、高功耗、高成本、高速率的无线组网通讯技术，它是一种高速远距离传输的无线网络协议。它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务，可以说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）式来传输，可以使用现在互联网上最长使用的TCP/IP协议进行数据包的传输，很方便的与各种支持TCP/IP协议的设备进行通信。使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps，虽然相对现在的3G的传输速率不是很高，但足以满足电网电压的数据传输需要。与传统的低压断路器相比，加入无线通信功能的智能断路器更符合这个快速发展的互联网时代，用户只需要一个GSM手机就能连接到电网网络系统，从而能随时随地的查看电网数据。
2.2课题研究的意义
本设计要求利用低压线路分支处如集中表箱中安装DTM3EL型动作断路器，采集电网电压数据。传统的低压断路器只能在现场进行电压采集查看，不支持远程查看电网电压的运行状况，而且不够智能化。本系统在传统的低压断路器上安装上智能控制系统，该智能系统通过主控芯片编程的方式，能够方便简单的实现智能控制和电网信息的远程发送与监控，该系统不需要复杂的电路设计，系统的架构简单方便，成本较低。
该系统的额定绝缘耐压为1000V，适用于交流50Hz，额定电压400V，额定电流至400A的三相四线中性点直接接地（TT）配电网络。用于提供间接接触保护；防止因设备绝缘损坏，产生接地故障电流而引起的火灾危险；并可用来分配电能和保护线路的过载和短路；对线路的过压、欠压、缺相具有保护功能。
当线路相电压高于过压保护设定值时，断路器保护跳闸。当线路电压恢复到正常电压后，断路器可自动合闸投运。过压保护的设置值范围为250V~300V，出厂设置为280V，用户可自行设定或关闭保护。当线路相电压低于欠压保护设定值时，断路器保护跳闸。当线路电压恢复到正常电压后，断路器可自动合闸投运。欠压保护的设置值范围为150V~200V，出厂设置为170V，用户可自行设定或关闭保护。当线路电源端出现缺相时，断路器保护跳闸。当线路恢复到正常电压后，可自动合闸投运。
系统采用高性能微处理器，处理器采用市面上比较成熟的飞思卡尔单片机，该系列的单片机价格便宜，使用人群数量多，具有大量的编程资料参考，只需要简单的编程处理就能实时进行电压信号处理和智能控制。
系统采用液晶显示器显示电网电压值，弃用了数码管显示，配以按键，能够方便工作人员实现在线整定电压档位，人机交互界面更加友好，操作简单方便。
电压过压，欠压保护，电压档位可在线整定，智能化的控制电网的运行状况，增加的保护电路具有自动断闸和重合闸功能，保护了电网电压的稳定性。
系统采用GPRS通信，将采集的数据通过TCP/IP协议发送给远程终端系统，进行数据的储存管理，方便人员进行数据的查看。从而实现远程的监控电网电压状况，方便人员及时的做出响应与调整。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/1587.html
