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基于无线传输的电能质量监测系统

作者:新海燕论坛官网 发布时间:2020-07-04 03:38 点击:

  的电能质量实时监测系统。系统采用DSP加ARM结构完成对现场电信号的采集、分析和处理,通过高可靠性ZigBee CC2530模块实现DSP与ARM间的无线通信,完成数据的传输。重点介绍了的设计,分析了电磁兼容及抗干扰措施,采用SmanRF Studio 7验证电路的,测试结果表明该系统能满足工业园中自动化生产线的精密仪器、设备的电能质量的实时监测的要求。

  关键词:电能质量监测无线传感网络射频电路天线 引言具有“世界工厂”称号的东莞,在新的经济形势下,工业自动化水平不断提高,工业园内对电源敏感的高科技电力设备越来越多,电能质量的实时监测是提高生产效率、节能减排、安全生产的关键,本文针对东莞高科技产业园对电能质量的要求,提出了一种基于ZigBee无线传感网络的电能质量实时监测系统。该系统不仅具有强大的测量和通信功能,而且具有组网方便、动态拓扑、低成本、大容量、高可靠性的特点,能很好地满足高科技工业园电能质量实时监测的实际需要。

  系统结构如图1所示,由数据采集节点,ARM9S3C2440控制模块(汇聚节点)、本地上位机、远程监测管理中心组成,数据采集节点分布在每个需要监测的电源点,比如:每台精密加工设备,每台变频调速驱动器,自动化生产线模块(汇聚节点)分布在离数据采集节点约40 m距离的范围内,本地上位机分布在各厂监控室,远程监测管理中心放置在工业园电力管理中心,各部分的功能如下:

  (1)数据采集节点:由电压、电流互感器、信号调理电路、频率同步电路、A/D、DSP及ZigBee模块组成,电压、电流互感器将从电网上得到的电压、电流信号转换成适合A/D转换的交流小信号,经滤波后输入到A/D转换器,DSP读取A/D转换结果并进行相关电能质量参数运算和分析,分析结果通过CC2530无线通信模块传送至ARM控制中心,频率同步电路的作用是减小非同步采样造成的FFT算法中的栅栏效应。

  (2)S3C2440模块(汇聚节点):由ARM9 S3C2440、SDRAM、ZigBee模块、以及看门狗、时钟等外围电路组成。S3C2440模块是系统下位机的管理控制中心,负责数据采集节点和本地上位机之间的通信与数据交换,ZigBee模块作为协调器,负责通信链路及路由的建立以及数据包协议转换等。

  (3)本地上位机:本地使用PC作为上位机,完成数据收集、数据分析、结果显示及存储等功能。(4)远程监测管理中心:远程用户通过互联网接入本地上位机的服务器平台,通过“终端一服务器”的形式完成对本地上位机的操作,从而实现数据和信息的共享。

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