1 引 言 电能量遥测系统是变电所综合自动化的重要组成部分,主要应用于对一个地区的各个变电所中的复费率多功能电表进行远程参数设置和电能量数据采集,并进行各种数据分析。当前的电能量遥测系统变电所子站和电力局主站主要是通过电话线进行数据通信。随着网络技术的发展,计算机网络已逐步扩展到变电所,研究设计新一代的基于计算机网络的电能量遥测系统已成为电力行业技术发展的主要方向之一。因此,本文提出并研究设计一个基于嵌入式网络技术的电能量遥测系统。该系统采用以高性能微处理器和嵌入式实时操作系统(RTOS)为核心的嵌入式网络技术进行变电所子站设计,该子站和电力局主站通过计算机网i络进行通信。
2 系统的设际原理
2.1 系统总体设计
基于嵌入式网络技术的电能量遥测系统如图1所示。基于嵌入式网络技术设计的装在各个变电所中的系统子站一方面通过RS485接口同变电所复费率多功能电表进行通信,另一方面通过计算机网络同安装在电力局的系统主站进行通信。通过系统子站,利用计算机网络系统,主站可以对各个变电所中的电能量表进行参数设置和电能量采集,然后进行分析。

2.2 基于嵌入式网络技术的系统子站设计
嵌入式系统子站以MOTOROLA公司推出的32位高性能嵌入式微处理器MPC850为核心。MPC850是高度集成化的高性能微处理器,它采用嵌入式POWERPC核,利用RISC技术,主频达到60MHz,提供了强大的运算能力;并且针对通信进行优化,提供通信处理模块(CPM)专门处理通信事务。
系统子站扩展4M FLASH和4M-32M SDRAM;并且扩展内置MODEM (SOCKET MODEM)模块,提供通过电话线上网的途径;内置以太网口(ETHETNETPORT)模块,提供利用网线直接上网的途径。RS485模块用来采集复费率多功能电能表的电能量数据。LCD和KEYBORAD模块提供人机交互界面,以便工作人员到现场处理紧急事件。预留BDM模块用来调试程序,测试系统。其他模块还有:重启电路,实时时钟模块。
基于嵌入式网络技术的系统子站监控软件如图2所示,是在嵌入式实时操作系统(RTOS)基础上设计的。嵌入式实时操作系统是个强大的、多功能的实时多任务操作系统,它具有体积小,易于固化,强大的现场实时反应能力,软件模块层次化、移植性、可靠性强等特点,可以根据应用的需要,通过增删不同软件模块,搭建新的功能。

基于嵌入式网络技术的系统子站监控软件以精简的嵌入式实时操作系统内核为核心,嵌入式操作系统内部配置网络通讯模块(TCP/IP、PPP、TFTP等网络协议),文件系统管理模块,远程控制模块(RPC),调试终端模块(DEBUG),C与C++支持模块,并通过IO系统进行中断处理和驱动程序管理,利用系统提供的C接口设计应用模块。系统监控软件采用任务调度方法进行设计,将复杂的多任务监控软件划分为定时抄表、表标时、下传参数、数据库管理、系统设置、设置表计参数、最大需量清零、即时抄表、PPP模块、RS485模块、MODEM模块等子任务软件模块,各个子任务通过旗语、消息在各自数据存储空间进行数据传递和同步协商。
2.3 电能量遥测系统管理、分析软件的设计
电能量遥测系统管理、分析软件提供一个便于操作的图形化界面,充当远程控制台。它完成系统体系的创建、下传参数、上抄数据、自动抄表、事件分析、数据库管理和分析结果打印等多种任务,软件在WindowsNT环境下,采用Delphi和SQL两种语言平台进行设计。Delphi具有优秀的界面设计能力和很强的易用性,其数据库的前端处理能力达到专业水准,非常适合设计人机交互界面,SQL(结构化查询语言)是一种在关系数据库中定义和操纵数据的标准语言,在电能量遥测系统管理、分析软件中用于设计数据库访问模块,它作为连接前台应用软件和后台数据库服务的桥梁。后台数据库采用大型关系数据库管理系统MSSQL SERVER或ORACLE,这两种数据库目前发展比较成熟。
3 系统的实践
电能量遥测系统已在工业现场投入实际运行。下面给出系统的主界面。

4 结 论
针对计算机网络技术和电能量遥测系统的技术发展现状,本文提出并研究设计了一个基于嵌入式网络技术的电能量遥测系统。该系统以高速发展的嵌入式网络技术为核心进行设计,系统具有很好的实时性、可靠性和性能价格比。