电网失压断流监测装置的设计研究

摘要

电网失压断流监测仪是一种多功能电力智能仪表，能够帮助电力计量部门对电网进行管理，追补人为的或非人为的漏计电能，并及时地对故障进行处理，最大限度地保障供电的真实性、可靠性和科学性，是理想的电能计量监测仪表，其对加强用电管理及提高计量水平等方面具有十分重要的意义。 本电网监测仪以美国Silabs公司推出的高性能低功耗的具有SOC(SYSTEM ON CHIP)的C8051F020单片机为核心，集测量、监控、追补和通讯于一体，采用ADI公司的电能计量芯片ADE7758进行电网参数的采集和处理，不但可以简化测量电路的设计难度，缩短开发周期、提高测量精度，而且降低了开发成本。此外，采用RS232和无线两种通信方式，可以方便与上位机进行通信，及时地将故障信息和累计信息发送到监控终端，有利于对电网的运行信息进行实时监测，保障电网的安全运行。 根据电网监测仪的技术要求和功能特点确定总体设计及软硬件实现方案，文章将硬件部分分为前端数据采集、微处理器系统、输入输出系统和通讯接口四个部分，软件部分采用模块化设计，对占用系统运行时间较长的部分，采取化整为零的方法，并提出了一种类似于操作系统中的时间片轮循的软件设计方法，提高了系统的运行及响应速度。 最后，采用三相精密测试电源对监测仪表的测量精度进行了实验论证，实验结果表明该仪表具有较高的测量精度，可以满足电能测量的精度要求以及电力设备实时监控方面的要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题研究的背景

1.2电力仪表的发展历程及发展趋势

1.3课题研究的目的与意义

1.4本文的主要工作

第二章系统总体设计

2.1系统基本功能

2.2主要技术指标

2.3测量原理

第三章系统的硬件设计

3.1系统硬件结构的概述

3.2数据采集模块

3.3微控制器模块

3.4 GSM无线通讯模块

3.4.1 GSM模块TC35i介绍

3.4.2 TC35i外围电路设计

3.5时钟芯片RX8025

3.6 LCD接口电路和键盘电路

3.6.1 LCD接口电路

3.6.2键盘接口电路

3.7系统其它电路设计

3.7.1数据存储器扩展

3.7.2串口通信电路设计

第四章系统软件设计

4.1编程语言的选择

4.2 KEIL集成开发环境

4.3系统软件设计思路

4.4系统的主程序

4.5中断模块

4.5.1中断的概念

4.5.2定时器0中断的应用

4.5.3外部中断0的应用

4.5.4异步串行中断的应用

4.5.5 IIC串行总线的应用

4.6初始化模块

4.6.1 C8051F020单片机的初始化

4.6.2 LCD的初始化

4.6.3 ADE7758的初始化

4.6.4 RX8025的初始化

4.7串行通信模块

4.7.1无线通信软件部分

4.7.2串口通信软件部分

4.8键盘处理

4.9 LCD显示处理

4.10故障处理

4.11数据采集

4.11.1 ADE7758的校准

4.11.2数据处理

第五章调试与结果

5.1系统调试

5.1.1硬件调试

5.1.2软件调试

5.1.3调试过程中遇到的问题及解决办法

5.2试验结果与分析

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

附录A常用AT命令表

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢