通過GPRS網(wǎng)絡(luò)對電力設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄的無線傳輸技術(shù)

1、通過GPRS網(wǎng)絡(luò)對電力設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄的無線傳輸技術(shù)摘要：本文中講述的是一個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的功能模塊開發(fā)。其目標(biāo)是在無線傳輸和信號處理技術(shù)的應(yīng)用中建立信號的傳輸和長途電氣設(shè)備連接的中央控制站。在圖表的終端可視其工作狀態(tài)的系統(tǒng)將會建立所有的通用數(shù)據(jù)庫為今后的研究和審核工作進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)記錄。通過這一建議的制度，只要求匹配采集系統(tǒng)的GPRS模塊，它使長途控制中心能夠獲得任何頻率的信號，以便實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)督。與此同時(shí)，電線通過粗糙地形設(shè)置的輸送任務(wù)是可以避免的，也可用于節(jié)省檢修時(shí)間。此外，通過檢查數(shù)據(jù)記錄或者分析這些理論可以得出，我們所了解的性能、壽命和運(yùn)行效率的終端設(shè)備，是為了便于維修

2、或更換電力系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的。因此傳統(tǒng)的維修計(jì)劃升級到了一個(gè)更有效的基礎(chǔ)條件之一。當(dāng)設(shè)備發(fā)生任何異常時(shí)，系統(tǒng)都可以事先通知有關(guān)的維修工程師立即進(jìn)行更換，以減少意外事故的發(fā)生。關(guān)鍵詞：電能設(shè)備，GPRS，無線傳輸，遠(yuǎn)程監(jiān)測1.介紹如今,電力已成為一種不可缺少的能源而被廣泛地使用著。這是一個(gè)對于生活的基本所必需的功能性物質(zhì)。對于電力設(shè)施和高的利潤都有一定的影響。而當(dāng)一切順利的時(shí)候工作線還工作正常嗎？當(dāng)一切將嘎然而止時(shí)，結(jié)果輸出在減少。以技術(shù)進(jìn)步的信息和網(wǎng)絡(luò)、電力監(jiān)控系統(tǒng)不再僅僅局限于電力利用率，而是提供可通過監(jiān)測各項(xiàng)服務(wù)的能力應(yīng)用在一個(gè)交互的方式下消費(fèi)。從而提高了整體用電效率。以當(dāng)前的電氣設(shè)備設(shè)計(jì)小并能

3、及時(shí)監(jiān)測和分析的系統(tǒng)已經(jīng)做到了。如果我們能立即作出分析和管理，我們會得到更多的數(shù)據(jù)。例如負(fù)荷曲線、需求、峰值負(fù)載的評估。從中我們可以獲得包括工作負(fù)荷系數(shù)和需求因素、多樣性因素等在內(nèi)的種種參數(shù)。根據(jù)這些參數(shù)，我們能做的評估就非常多了，我們的設(shè)備、能源利用效率就高了。為了確保高安全性的電氣操作，監(jiān)控系統(tǒng)已建議在世界各地獲得的數(shù)據(jù)由電力公司用電工作狀態(tài)，來控制開關(guān)裝置，并督促長途設(shè)備，使系統(tǒng)調(diào)度員能夠運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測現(xiàn)場設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)由控制中心，現(xiàn)場設(shè)備和通訊網(wǎng)絡(luò)等電腦前，屏幕顯示，調(diào)度員可對未來作出任何頻率信號分析。當(dāng)任何數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，調(diào)度員也一并立即修復(fù)，以避免重大事故發(fā)生。在高度發(fā)達(dá)的流動通訊時(shí)

4、代的今天1,4，認(rèn)為它是無線傳輸平臺可以修改和提高了電纜傳輸?shù)谋锥恕Ｔ摤F(xiàn)今GPRS網(wǎng)絡(luò)體系已經(jīng)建立以一個(gè)完美的水平，從而普遍使用的移動手機(jī)2。和GPRS網(wǎng)絡(luò)可以有可靠的方法除了數(shù)據(jù)傳送語音3。目前已經(jīng)有適用的優(yōu)勢，在許多應(yīng)用GPRS網(wǎng)絡(luò)里，以改善傳統(tǒng)的使用方式4-12。因此，本文研究設(shè)計(jì)了一種無線實(shí)時(shí)監(jiān)測反饋系統(tǒng)連接的內(nèi)置GPRS模塊，從而能夠發(fā)送回布線材料之間沒有監(jiān)測數(shù)據(jù)監(jiān)測的目的。 GPRS模塊的使用使得監(jiān)測觀察命令和信息不局限于一個(gè)固定點(diǎn)，加強(qiáng)監(jiān)測靈活性，方便性和可靠性。因此，本研究應(yīng)用在GPRS的電力數(shù)據(jù)采集進(jìn)一步做好監(jiān)察的目的，并開發(fā)了GPRS的遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備一套這主要是監(jiān)測數(shù)據(jù)的相關(guān)

5、電監(jiān)察結(jié)束，包括三相電壓有效值值，電流和電能。此外，關(guān)于電源的狀態(tài)信息在電壓，欠電壓，過電流和功率狀態(tài)反饋給遠(yuǎn)月底通過GPRS定位監(jiān)測。2.軟件和硬件的設(shè)計(jì)本節(jié)是系統(tǒng)上的復(fù)合式結(jié)構(gòu)以及有關(guān)的硬件和軟件設(shè)計(jì)程序。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。安裝了GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置的研制本研究在監(jiān)控站。該器件收集了電壓和電流信息其功率計(jì)算。而監(jiān)測數(shù)據(jù)收集可以在發(fā)送的GPRS模塊監(jiān)測結(jié)束了與互聯(lián)網(wǎng)的中央火車站目前GPRS網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測制度的終結(jié)。 圖1 GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.1系統(tǒng)框架該系統(tǒng)是由以下四個(gè)部分組成，其描述在圖2中所示，包括：電力信號處理，信號采集，傳輸和GPRS的主機(jī)監(jiān)控端。A.電信號處理：利用簡單的電

6、路，使一些比例處理信號，然后比較模擬與現(xiàn)實(shí)化，在這之后，作出一些修改以確保電路可用。B.信號采樣：利用單芯片采樣的電壓，電流和相位信號，并做一些數(shù)據(jù)計(jì)算出來的樣品。C.GPRS傳輸：對易揚(yáng)的GPRS模塊匹配使用單晶片，并利用AT命令控制在線和通過RS -232數(shù)據(jù)傳輸傳輸技術(shù)。 D.主機(jī)端監(jiān)測：利用Visual Basic作為監(jiān)測方案主機(jī)端收到的數(shù)據(jù)恢復(fù)到其原始波形，然后制定出各種數(shù)據(jù)后計(jì)算，從而來認(rèn)識國家的長途設(shè)備。圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.2 系統(tǒng)功能該系統(tǒng)的主要功能可分為兩部分。第一個(gè)是監(jiān)視設(shè)備和傳輸回相關(guān)參數(shù)。第二職能是為進(jìn)一步分析接收到的數(shù)據(jù)使用如下文所述。A.監(jiān)測電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)：我們可以收

7、集監(jiān)測設(shè)備的電壓和電流的數(shù)據(jù)，傳送的數(shù)據(jù)通過GPRS的遠(yuǎn)程電腦。當(dāng)接收數(shù)據(jù)時(shí)，電腦保存到數(shù)據(jù)庫中，想像它的波形。同時(shí)，我們可以計(jì)算得到的數(shù)據(jù)和有關(guān)設(shè)備的電消耗的功率。 B.分析接收到的數(shù)據(jù)我們還可以從許多設(shè)備收集數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行比較。例如，我們可以計(jì)算出在傳輸，通過它的損失，如果有什么不正常，我們可以提前通知工程師做維修和保養(yǎng)。2.3 本設(shè)計(jì)的原理和方法 信號處理A.電壓該設(shè)備的電源電壓是交流的大信號不是用于A / D轉(zhuǎn)換器和GPRS傳輸。我們利用水泥電阻分壓器下降圍繞約為2.5V輸入電壓范圍。然后，我們使用加法器電路，提高交流電壓為2.5V的水平，這樣的Vmax值約為5V和直流值，然后可以發(fā)送

8、信號的轉(zhuǎn)換到ADC的。 B.電流至于電流，通過電流互感器（CT），我們目前的比例不斷下降。然后我們在串行連接一個(gè)電阻與電流，然后我們利用反向放大器和一個(gè)加法器放大的電壓，使水平位移，之后發(fā)送的信號轉(zhuǎn)換到ADC。 相位的差別先令并且。再用乘數(shù)設(shè)定V和I的量，然后： AC項(xiàng) DC項(xiàng) 其中AD項(xiàng)只會有一部分抵消影響到這一項(xiàng)，其中直流值如圖6所示。通過和很容易得到值：(1)我們使用硬件芯片（AD633）來產(chǎn)生V與I乘積的信號，這樣可以根據(jù)（1）得到。因此V和I的相差能夠通過如下式子得到：(2) 采樣在信號采樣，ADC0809結(jié)合8284A是用來模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換。在這里，8284A提供1.2MHz的時(shí)鐘A

9、DC0809，以便它能夠順利工作。它需要大約10個(gè)樣本點(diǎn)每ADC0809時(shí)鐘進(jìn)行轉(zhuǎn)換，1/1.2MHZ×10 =8.33s，連同230s，方案延遲，采樣頻率為4.2KHz。因此，采樣60Hz功率信號在這種奈奎斯特采樣定理與計(jì)劃生育的方式也符合fp2fs，這不會帶來走樣現(xiàn)象。 圖6 電壓電流整型后的波形微處理器是利用在這里獲得了70采樣點(diǎn)的信號，然后應(yīng)用到GPRS的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其中采用線性插值的數(shù)據(jù)恢復(fù)到其原始信號。89C52單片機(jī)與GPRS模塊的連接在GPRS模塊和89C52單片機(jī)，應(yīng)用89C52單片機(jī)是利用本文提供的AT命令來控制通過RS - 232 GPRS模塊，以便

10、可以連接到GPRS的網(wǎng)絡(luò)來傳輸數(shù)據(jù)。為了GPRS模塊傳送信號順利，在命令是利用這里。 功率計(jì)算經(jīng)過計(jì)算采樣，我們得到的數(shù)據(jù)得到Vm、Im和，而我們的工作進(jìn)行的形式公式P = VmImcos。然后，功率就很容易獲得了。3. 執(zhí)行部分整個(gè)三個(gè)部分從這里開始展開：3.1 電壓采集在這一部分，如圖8所示。我們的電壓下降到2.5V的+2.5 V在圖8中上半部分所示。但ADC0809采樣范圍，只限于正值（為0V5V電壓）。因此，我們作出的電壓，這是在圖8下部做輕微的調(diào)整。在這個(gè)過程中，我們使用了集成電路TL084.The U1是緩沖區(qū)，以防止增加之間的正面和背面的電壓干擾。用U2無反饋加法器，以提高電壓質(zhì)

11、量，它的目的是按照下面的過程進(jìn)行的。假設(shè)U2的第3點(diǎn)是VA，U1的輸出表示為Vi的第6點(diǎn)，Vo是U2的輸出，放在第6點(diǎn)。R=1k，R7=R8=R9=R，R5=R6=2RU2通過之后，Vi的電壓值（- 2.5V的+2.5五）上升到了2.5伏，因此Vo的范圍在0V5V電壓之間展開。經(jīng)過這樣的調(diào)整，ADC0809的輸入電壓就準(zhǔn)備好了。3.2 當(dāng)前轉(zhuǎn)換如圖9所示是當(dāng)前轉(zhuǎn)換電路。當(dāng)收集的電壓和電流信號的實(shí)時(shí)采樣，我們連接到110伏電壓的設(shè)備，R3的（1k單位供貨）的序列，負(fù)荷和CT。 R3的是為了防止過度的短路電流;負(fù)荷設(shè)定為檢測為便于檢查，這也是我們實(shí)驗(yàn)的目的國家的電壓和電流值，CT是為兩個(gè)考試：第一

12、個(gè)是測量目前通過負(fù)載，第二個(gè)是把通過R4的電壓波形（9.9K）當(dāng)前名人堂。 R1的電壓和R2分為110伏特，靠近負(fù)荷電壓。為方便檢測，我們除以110伏特的電壓，使落入的范圍（-2.5V+2.5V）便于進(jìn)行分析。 圖9 通過CT的電流變換3.3 系統(tǒng)原理如圖10所示是目前的采集電路。當(dāng)前的采集量已經(jīng)從初級，中級到了在第2部分的CT。其次，目前的價(jià)值轉(zhuǎn)化為通過R4的電壓。由于電流變換到中級，由于轉(zhuǎn)彎率，以前的大電流轉(zhuǎn)換成小一，在測量的價(jià)值更是很小。為方便測量，我們利用反向放大器（U3的），其速率是R11：R10 =>31.5倍速，放大的電壓范圍，-2.5V+2.5之后，由電壓手段收購，我們利

13、用一無反饋加法器（U4號）來調(diào)整電壓為0V5V電壓，以便于ADC0809接收。 圖8 電壓采集電路圖 圖10 電流采集電路圖3.4 相位處理電壓和電流的乘法器電路如圖11所示。用電壓和電流的量值去顯示其相位差。圖11 電流和電壓的乘法器電路例如：輸入電量是：，。假設(shè)電壓和電流的初始角分別是、。角度可以計(jì)算出直流數(shù)值，其值表示波形的平均值。然后，電壓和電流的相位差便可以得到了。4. 應(yīng)用與前景該系統(tǒng)可應(yīng)用于電氣設(shè)備，不僅節(jié)省了用于監(jiān)督的勞動力成本，而且還獲得了設(shè)備的信號及時(shí)。該系統(tǒng)可以建立在每個(gè)電路，監(jiān)測設(shè)備的狀態(tài)，然后分析其信號傳送。除了分析了有關(guān)設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)，系統(tǒng)可以利用其數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較，所有設(shè)備的狀態(tài)，以確定是否有任何需要加以改進(jìn)，來認(rèn)識生命跨度的設(shè)備，等等，這不僅最大限度地提高所有的設(shè)備的性能，而且還最大限度地減少了事故的發(fā)生。除了簡單的信號傳輸，GPRS是非常方便的地方或所在年底結(jié)束，為業(yè)余容易設(shè)置和操作方便。在長途電氣監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)，基于GPRS的傳輸是有希望的。因此，今后的研究應(yīng)集中在一個(gè)監(jiān)管系統(tǒng)自動控制，可自動從分析控制信號得到的結(jié)果是長途設(shè)備的狀態(tài)。該系統(tǒng)可望來到工廠，公司，即使是長途監(jiān)督居住，從而帶來安全和有效的監(jiān)督無處不在。5.結(jié)論無線通訊的發(fā)展不斷改善和加強(qiáng)了遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)。這是一個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的重要環(huán)節(jié)來傳輸數(shù)