應用背景

　　隨著國內電力事業前所未有的發展，電力資源的需求也迅速增長。為保證電網的安全運行和了解電網運行的狀況，對電力電網的監控是電力局的一項重要責任。但是電網一般都是露天架建，環境比較惡劣，再加上一些人為因素，電力電網難免會遭受破壞。電力局為此投入的大量的人力物力進行安全保障工作，布置了大量的電網巡線人員。巡線人員勞動強度大、危險性高，而且數據的準確可靠性完全依賴于巡線人員的工作責任心，反饋的電網參數的也不及時。應用電力電網監控系統對于電力電網管理的自動化、提高工作效率、保證數據采集的準確性及加強現場事故應急處理等都具有非常重要的意義。電力電網的自動測控系統是電力系統能夠安全、穩定運行的可靠保障。

　　要求

　　系統硬件平臺的選擇：硬件平臺選擇高性能價格比、基于RISC（精簡指令集）的工程工作站。本系統選用了性價比較高的32位工業級ARM7芯片LPC2220作為硬件平臺的主控制器。

　　系統軟件平臺的選擇：要求系統使用實時性和穩定性都有比較好的實時操作系統。本系統采用了μC/OS-II。μC/OS-II已經在世界范圍內得到廣泛應用，包括手機、路由器、集線器、醫療設備及工業控制等，通過了非常嚴格的測試。而且已經得到美國航空管理局的認證，可以用在飛行器上，這說明μC/OS-II是非常可靠的。

　　網絡通信協議的選擇：網絡通信采用了已成為國際標準的TCP／IP協議，為監控系統與外圍接口的數據交換提供了切實的保證。另外為了方便數據的傳輸，可以選擇GPRS作為數據傳輸的手段。

　　應用方案

　　該系統能把各電網段的工作參數（包括電壓、電流、有功功率、功率因素、頻率等）傳回中央控制室計算機，當該路段發生故障（跳閘、電壓低限、電壓高限、電流低限、電流高限、線路遭破壞等）及時進行上傳報警，使得不用派人巡查也能及時清楚該路段的工作情況，及時安排人手維護。

　　監控點采用致遠公司的MiniARM工控板+底板，并擴展各個支路測控模塊或獨立控制終端模塊，可以擴展的終端模塊有：電量參數采集終端模塊，非電量參數（溫度、濕度、壓力等模擬量）采集終端模塊，頻率測量與計數終端模塊等。MiniARM工控板是一款可以客戶訂制的單板控制器，以32位飛利浦ARM芯片LPC2200作為核心主控芯片，將ARM最小系統、以太網控制器、低功耗RTC及海量存儲設備高度集成于一塊尺寸僅為70mm×50mm的PCB板上，結合同樣可以定制的底板，可以靈活的配置I/O和各種通訊口，例如模擬量輸入、模擬量輸出、開關量輸入和輸出，RS232、RS485、CAN-bus和以太網等，具有很強的網絡接入能力，可滿足眾多的數據采集系統、遠程監控系統。系統采用C語言編程，致遠公司已直接以固件形式提供自主開發的FAT文件管理系統、CAN-bus協議棧、TCP/IP協議棧、MODBus協議棧、CAN-bus協議棧以及正版μC/OS-II實時操作系統，開發時只須專心的解決電力監制方面的問題，其它軟件方面的開發例如數據存儲、網絡傳輸等的內容只須調用幾個函數接口就OK了，使二次開發非常輕松。

　　MiniARM工控板功能特點

　　●32位工業級ARM7芯片LPC2220，最大工作頻率75MHz；

　　●8M RAM / 2M NOR Flash / 64M NAND Flash；

　　●雙UART，UART1符合16C550標準；

　　●內置TCP/IP協議棧、USB協議棧、FAT文件管理系統；

　　●內置CAN-bus協議棧、MODBus協議棧；

　　●以太網控制器；

　　●USB控制器；

　　●I2C、SPI、PWM、帶隔離的CAN-bus接口；

　　●多達20個可用GPIO；

　　●低功耗RTC、看門狗；

　　●支持24位地址和16位數據總線擴展；

　　●程序代碼可加密，有效保護用戶知識產權；

　　注：MiniARM工控板的軟、硬件均可裁剪，可聯系致遠電子公司定制。