基于GPRS技术的配电变压器监控系统终端设计
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能控制研究 ． － ｉ ｘｈｇ ６ ． ｍ Ｅｍａ ： ｙｃ＠１３ｅ ｌ ｏ
进行滤波处理． 计算 的最终结 果 由 ８ Ｃ ９ ０ １６单 片机 通 过 串行接 口发 送到单 片 机最小 系统 Ｗ７ Ｅ ８中进 ８５
行分 析处理 ．
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华 南 理 工 大 学 学 报 （ 然 科 学 版） 自
况下 ， 速查处故障区段及异 常情况 ， 能迅 快速隔离故 障 区段 ， 及时恢 复非故 障区域用 户的供 电， 缩短对用户 的 停 电时间 ， 减少停 电面 积 ； 在正 常工况 下 ， 时监测 各 实
Ｇ Ｒ 无线通信模块 ＰＳ
图 １ 监 测 器 硬 件 结 构
Ｆｉ．１ Ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｏ ｈ ｕ ｖ ｉｌｎ ｅ ｈａｄｗａ ｅ ｇ ｔｕ ｔ ｒ ｆｔｅ ｓ ｒ ｅｌａ ｃ ｒ ｒ
ｖｃ ， ｉ 简称 Ｇ Ｒ ） 在 现 有 的 全球 移 动 通 信 （ ｌｂｌ ｅ ＰＳ是 Ｇｏａ Ｓｓ ｍ ｆｒ ｂｌ Ｃ ｍ ｎｃｔｎ 简称 Ｇ Ｍ） ｙｔ ｉ ｏ ｍｕｉ ｉ ， ｅ ｏ Ｍｏ ｅ ａｏ Ｓ 系统 上 发展起 来 的一种 新 的承载 业务 它 为用户 提供 高 。． 效 、 成本 的无 线分组 数 据业务 ， 电力 系统通 信方 低 是 式 的经济选 择 ， Ｇ Ｒ 在 Ｐ Ｓ远程 抄 表 、 电站综 合 自动 变
组成 部 分 ． 电 变 压 器 监测 系 统 对 改 善 供 电 质 配
模 块 、 度 采 集 模 块 、 片 机 最 小 系 统 、 Ｐ Ｓ无线 温 单 ＧＲ 通讯 模块 等 四部 分 组 成 、 电力 参 数 采 集 模 块 、 温 度采 集模块 分 别采 集 变 压 器 电压 、 电流 、 度 参 数 ， 温
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华 南 理 工 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
第３ ４卷 第 ９期
２０ ０ ６年 ９月
Ｊ ｕ ａ ｆＳｏ ｔ ｏ ｍ ｌｏ ｕ ｈ Ｃｈｉ ａ Ｕｎ ｖ ｒｉｙ ｏ ｃ ｏ ｏ ｙ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈｎ ｌ ｇ
Ｖｏ１３ ． ４ Ｎ ｏ ９ ．
Ｓｅ ｔｍ ｂ ｒ ２ ０６ ｐｅ ｅ ０
（ ｔｒｌ ｃ ｎ ｅＥ ｉｏ ） Ｎａ ａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ ｎ ｕ ｅ ｉ
文章编 号：１０ －６ Ｘ（０ ６ ０ —０ ５０ ０ ０５５ ２０ ）９０ ３ —５
基于 Ｇ Ｒ 技术 的配电变压器监控 系统终端设计 术 ＰＳ
单 片机最 小 系统 主要 实 现 采集 数 据 分 析 以及 记 录 、
量、 提高供 电能力 、 证供 电系统 的安全 运行 具有 十 保
分 重要 的意 义．
ＧＲ Ｐ Ｓ通 信驱 动 和控 制 、 警 功 能 和 历 史 记 录查 询 报
通 用 分 组 无 线 业 务 （ ｅ ｅａ Ｐ ｃ ｅ Ｒ ｄｏ Ｓｒ Ｇ ｎ ｒｌ ａｋｔ ａ ｉ ｅ—
性 能稳 定 ， 线 简单 ， 配 电变压 器智 能化 、 布 是 网络化 的理 想设 备． 关键 词 ：配 电变压 器 ； 用分 组无 线业务 ；单 片机 ；Ｍ ３ ｉ 块 通 Ｃ５ 模
中图分类号 ： Ｐ ７ ； Ｍ ３ Ｔ ２ ７ Ｔ ９
文献标识码 ： Ａ
配 电变 压器 是将 电能 直接 分配 给低 压用户 的 电 力设 备 ， 运行 数据 是 整 个 配 电 网基 础 数 据 的 重要 其
等功能． Ｐ Ｓ无线通信模块将参数 与报警信息 传 ＧＲ 送 到远 程控 制 中心 ， 自动发 送 报 警 短 消息 到 管 理 或
人 员的手机 上 ．
电力参数采集模块 ｌ 温度采集模块 ｌ
单片机最 小系统
化、 配网综合 自动化等方面得到了实际的应用． 基于 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ技术 的配电变压器监 控系统在异常工
第３ ４卷
采样保持器
“
ｌ ＮＯ ８
Ｅ
５
Ｗ ７
８
采样保持器 采样保持器
ｌ ｌ Ｎ
Ｒ Ｔ Ｇ Ｘ ｌ Ｎ Ｘ Ｎ２
Ｏ～ ２ ０ ６ Ｖ
Ｄｂ ～ Ｏ
运行参数， 改善供电质量， 从而达到经济运行的目的．
１２ 电力 、 ． 温度参数采集模块
如 图 ２所 示 ， 电力 参 数采 集 模块 是 相 对独 立 的
一
１ 监 测 器硬 件 设 计
１ １ 监测器 的组成与功能 ．
本文中的监测器是指安装在配变现场的监测器． 如 图 １ 所示 ， Ｐ Ｓ监测 器 由 电 力 参 数 采集 ＧＲ
采样 ， 计算出电流 、 电压有效值 ， 照傅立叶交流采 按 样算法求 出有功功率等 电气参数 ， 然后对最终结 果
基金项 目：广东省科技 厅科技计 划项 目（ ０４ １ １ １３ ） ２ ０ Ｂ ００ ０ ６
作者简介 ： 徐月华 （９７）女 ， １６一 ， 高级 工程 师 ， 主要 从事智
徐 月 华
（ 东 机 电 职 业 技 术 学 院 机 电 系 ， 东 广 州 ５０ １ ） 广 广 １５ ５
摘 要： 为了采集、 分析和处理配 电变压器的参数 ， 用高精度的参数采集模块 、 选 高性能 微 处理 器和 西 门子 无线通信 模 块 来设 计终 端监 测 器 ， 实现 配 电变压 器 当前 状 态 、 史 曲线 历 （ 数据 ） 的查询、 远程监控以及报 警等 多种功 能． 实际运行结果表 明： 该监控器功能齐全 ，
收稿 日期 ： ０ ６ ０ —０ ２０ —３３
个 功 能 模 块 ， ８Ｃ ９ 由 ０ １６单 片 机 、２位 Ａ Ｄ转 换 ｌ ／
电路 、 多路选择器 、 采样保持电路 、 译码电路等组成．
其主要功能是 ，０ １６单 片机通过 多路选择 器 和 ８Ｃ９ Ａ Ｄ转换 器 ， 别 对 各 相 电力 参 数 ｕ ｉ 时值 进 行 ／ 分 ，瞬
进行滤波处理． 计算 的最终结 果 由 ８ Ｃ ９ ０ １６单 片机 通 过 串行接 口发 送到单 片 机最小 系统 Ｗ７ Ｅ ８中进 ８５
行分 析处理 ．
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华 南 理 工 大 学 学 报 （ 然 科 学 版） 自
况下 ， 速查处故障区段及异 常情况 ， 能迅 快速隔离故 障 区段 ， 及时恢 复非故 障区域用 户的供 电， 缩短对用户 的 停 电时间 ， 减少停 电面 积 ； 在正 常工况 下 ， 时监测 各 实
Ｇ Ｒ 无线通信模块 ＰＳ
图 １ 监 测 器 硬 件 结 构
Ｆｉ．１ Ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｏ ｈ ｕ ｖ ｉｌｎ ｅ ｈａｄｗａ ｅ ｇ ｔｕ ｔ ｒ ｆｔｅ ｓ ｒ ｅｌａ ｃ ｒ ｒ
ｖｃ ， ｉ 简称 Ｇ Ｒ ） 在 现 有 的 全球 移 动 通 信 （ ｌｂｌ ｅ ＰＳ是 Ｇｏａ Ｓｓ ｍ ｆｒ ｂｌ Ｃ ｍ ｎｃｔｎ 简称 Ｇ Ｍ） ｙｔ ｉ ｏ ｍｕｉ ｉ ， ｅ ｏ Ｍｏ ｅ ａｏ Ｓ 系统 上 发展起 来 的一种 新 的承载 业务 它 为用户 提供 高 。． 效 、 成本 的无 线分组 数 据业务 ， 电力 系统通 信方 低 是 式 的经济选 择 ， Ｇ Ｒ 在 Ｐ Ｓ远程 抄 表 、 电站综 合 自动 变
组成 部 分 ． 电 变 压 器 监测 系 统 对 改 善 供 电 质 配
模 块 、 度 采 集 模 块 、 片 机 最 小 系 统 、 Ｐ Ｓ无线 温 单 ＧＲ 通讯 模块 等 四部 分 组 成 、 电力 参 数 采 集 模 块 、 温 度采 集模块 分 别采 集 变 压 器 电压 、 电流 、 度 参 数 ， 温
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第３ ４卷 第 ９期
２０ ０ ６年 ９月
Ｊ ｕ ａ ｆＳｏ ｔ ｏ ｍ ｌｏ ｕ ｈ Ｃｈｉ ａ Ｕｎ ｖ ｒｉｙ ｏ ｃ ｏ ｏ ｙ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈｎ ｌ ｇ
Ｖｏ１３ ． ４ Ｎ ｏ ９ ．
Ｓｅ ｔｍ ｂ ｒ ２ ０６ ｐｅ ｅ ０
（ ｔｒｌ ｃ ｎ ｅＥ ｉｏ ） Ｎａ ａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ ｎ ｕ ｅ ｉ
文章编 号：１０ －６ Ｘ（０ ６ ０ —０ ５０ ０ ０５５ ２０ ）９０ ３ —５
基于 Ｇ Ｒ 技术 的配电变压器监控 系统终端设计 术 ＰＳ
单 片机最 小 系统 主要 实 现 采集 数 据 分 析 以及 记 录 、
量、 提高供 电能力 、 证供 电系统 的安全 运行 具有 十 保
分 重要 的意 义．
ＧＲ Ｐ Ｓ通 信驱 动 和控 制 、 警 功 能 和 历 史 记 录查 询 报
通 用 分 组 无 线 业 务 （ ｅ ｅａ Ｐ ｃ ｅ Ｒ ｄｏ Ｓｒ Ｇ ｎ ｒｌ ａｋｔ ａ ｉ ｅ—
性 能稳 定 ， 线 简单 ， 配 电变压 器智 能化 、 布 是 网络化 的理 想设 备． 关键 词 ：配 电变压 器 ； 用分 组无 线业务 ；单 片机 ；Ｍ ３ ｉ 块 通 Ｃ５ 模
中图分类号 ： Ｐ ７ ； Ｍ ３ Ｔ ２ ７ Ｔ ９
文献标识码 ： Ａ
配 电变 压器 是将 电能 直接 分配 给低 压用户 的 电 力设 备 ， 运行 数据 是 整 个 配 电 网基 础 数 据 的 重要 其
等功能． Ｐ Ｓ无线通信模块将参数 与报警信息 传 ＧＲ 送 到远 程控 制 中心 ， 自动发 送 报 警 短 消息 到 管 理 或
人 员的手机 上 ．
电力参数采集模块 ｌ 温度采集模块 ｌ
单片机最 小系统
化、 配网综合 自动化等方面得到了实际的应用． 基于 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ技术 的配电变压器监 控系统在异常工
第３ ４卷
采样保持器
“
ｌ ＮＯ ８
Ｅ
５
Ｗ ７
８
采样保持器 采样保持器
ｌ ｌ Ｎ
Ｒ Ｔ Ｇ Ｘ ｌ Ｎ Ｘ Ｎ２
Ｏ～ ２ ０ ６ Ｖ
Ｄｂ ～ Ｏ
运行参数， 改善供电质量， 从而达到经济运行的目的．
１２ 电力 、 ． 温度参数采集模块
如 图 ２所 示 ， 电力 参 数采 集 模块 是 相 对独 立 的
一
１ 监 测 器硬 件 设 计
１ １ 监测器 的组成与功能 ．
本文中的监测器是指安装在配变现场的监测器． 如 图 １ 所示 ， Ｐ Ｓ监测 器 由 电 力 参 数 采集 ＧＲ
采样 ， 计算出电流 、 电压有效值 ， 照傅立叶交流采 按 样算法求 出有功功率等 电气参数 ， 然后对最终结 果
基金项 目：广东省科技 厅科技计 划项 目（ ０４ １ １ １３ ） ２ ０ Ｂ ００ ０ ６
作者简介 ： 徐月华 （９７）女 ， １６一 ， 高级 工程 师 ， 主要 从事智
徐 月 华
（ 东 机 电 职 业 技 术 学 院 机 电 系 ， 东 广 州 ５０ １ ） 广 广 １５ ５
摘 要： 为了采集、 分析和处理配 电变压器的参数 ， 用高精度的参数采集模块 、 选 高性能 微 处理 器和 西 门子 无线通信 模 块 来设 计终 端监 测 器 ， 实现 配 电变压 器 当前 状 态 、 史 曲线 历 （ 数据 ） 的查询、 远程监控以及报 警等 多种功 能． 实际运行结果表 明： 该监控器功能齐全 ，
收稿 日期 ： ０ ６ ０ —０ ２０ —３３
个 功 能 模 块 ， ８Ｃ ９ 由 ０ １６单 片 机 、２位 Ａ Ｄ转 换 ｌ ／
电路 、 多路选择器 、 采样保持电路 、 译码电路等组成．
其主要功能是 ，０ １６单 片机通过 多路选择 器 和 ８Ｃ９ Ａ Ｄ转换 器 ， 别 对 各 相 电力 参 数 ｕ ｉ 时值 进 行 ／ 分 ，瞬