基于MODBUS协议的电力仪表监控系统

【摘要】近年来,随着电网的不断改造和发展,企业用电和家庭用电也在逐步优化。当前,工矿企业需要一款智能仪表,实时监测电网中的电压电流功率值,以保证生产过程中设备能够可靠运行。基于MODBUS协议的电力仪表监控系统很好地解决了上述问题。该系统主要包括四个模块—多功能仪表、自动校准软件、PC上位机软件、监控主机。多功能仪表基于ATmega32单片机,采用ATT7022采样芯片,可实时显示电压、电流、功率、电能、频率以及功率因数。仪表有总线通讯功能,可单独使用,也可与主机配合使用。每台仪表在出厂前都需要校准,传统的校准方法是采用人工校准,精度低、速度慢,自动校准软件通过串口读写数据,后台计算,可使校准速度提高十倍以上。该软件采用分段校准,仪表的测量精度可达0.3级。基于VC的上位机管理软件是对多个下位机节点进行综合管理。通过RS-485总线与下位机进行数据交换,上位机软件有实时显示电参量、远程设置参数、电能清零等功能。监控主机基于PIC24单片机,对多个下位机仪表进行实时监控。当任何一个仪表电压电流或功率超限时,监控主机均会产生报警信号,并将报警时间、报警源、报警内容等信息永久记录。自身电源故障或通讯故障时,主机也会产生相应的故障信号,故障排除后,故障信号自动消失。报警信号必须手动切除或者复位。除了基本的报警和报故障功能外,监控主机还集成了电费复费率及远程抄表功能,即电能分时累积,费率手动设置,电费自动结算,详细信息打印。人机交互部分,监控主机采用按键输入,液晶屏和LED灯显示,并有语音输出。电源部分,有市电和备用电池两部分,并可实现主备电自动切换。系统从原始数据采集到数据处理与数据传输,再到数据输出与统计记录全部智能化、系统化,解决了采集难、误差大、效率低等问题。电力仪表监控系统不仅可以用于整个工厂或车间,也可以用于单个设备的测量和监控。
【作者】任玉茂；
【导师】胡炜薇；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，电路与系统，2014，硕士
【关键词】多功能仪表；自动校准；RS-485总线；监控主机；

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