基于MSP430F149+MAXQ3180的变压器监控系统设计

摘要

随着“配电网建设改造行动计划”的提出，对配电网投资的加大，我国配电网取得了显著的发展，但是仍具有智能化水平低，供电质量不高，及城乡发展不平衡的问题。配电变压器是配电网中最重要的电力设备，其可靠稳定的运行对配电网具有重要的意义。因此，结合已经取得的研究成果，提出了基于 MSP430F149+MAXQ3180的变压器监控系统设计。
　　首先，根据目前的研究现状和对监控系统功能的需求分析，监控终端采用了专用的电气参数测量芯片和16位单片机为核心的设计方案。采用专用的测量芯片能够提高采集速度和精度以及加快研发进度，通过比较选型，选择了 MAXQ3180专用电能计量芯片，其具有4种工作模式，功耗低，多功能等特点。单片机选择了被广泛应用在电气领域的超低功耗的 MSP430F149，负责处理测量芯片采集的数据，并实时显示和上传到监控中心。其次，详细介绍了监控终端的硬件和软件设计，为了减少研发难度，根据功能分成了电量采集电路，电源电路，MAXQ3180电路，通讯电路，LCD显示和按键电路，存储电路，温度测量电路，开关量输入电路，报警电路几个模块。利用GPRS覆盖范围广、传输效率高、成本低等优点，选择了GPRS通讯方式，实现远程通讯和监控。最后，简单介绍了监控中心的功能，详细说明了利用花生壳软件在内网完成外网数据的采集，及介绍了GPRS DTU模块与组态王的连接。
　　文章最后，对所做的工作和变压器监控系统的应用进行了总结。本论文设计的配电变压器监控系统，具有功能丰富、结构简单、工作可靠等优点，可以应用到实际中。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.3 本文的主要工作及内容安排

2 变压器监控系统总体设计

2.1 变压器监控系统工作原理

2.2 变压器监控终端基本性能指标

2.3 变压器监控系统功能

2.4 电参量计算

3 主要芯片及通信方式的选择

3.1 MAXQ3180专用电能计量芯片

3.2 MSP430F149微处理器

3.3 通信方式

4 变压器监控终端的硬件电路设计

4.1 电量采集电路

4.2 电源电路设计

4.3 MAXQ3180接口电路设计

4.4 通讯电路设计

4.5 存储单元电路设计

4.6 时钟电路设计

4.7 键盘和显示电路设计

4.8 其他电路

4.9 单片机管脚分配

4.10 本章小结

5 软件设计

5.1 软件系统总体设计

5.2 MAXQ3180读写程序设计

5.3 电量统计设计

5.4 校表

5.5 显示程序设计

5.6 通信程序设计

5.7 按键程序设计

5.8 GPRS与组态王的配置

5.9 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间主要成果