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4.1 微处理器系统设计 13
4.1.1 微处理器的选取 13
4.1.2 MSP430F149单片机简介 13
4.2 模拟量输入模块 14
4.3 频率测量电路设计 17
4.4 系统电源设计 18
4.4.1 系统的电源设计 18
4.4.2 外部参考电源模块 19
4.5 人机接口设计 20
4.5.1 键盘接口设计 20
4.5.2 显示模块设计 21
4.6 数据存取电路的设计 22
4.7 报警电路的设计 22
4.8 通信模块设计 23
4.8.1 GPRS无线通信模块GR47 23
4.8.2 GR47与430单片机串行通信接口设计 23
5 配变监测系统的软件设计 25
5.1 总体软件设计 25
5.2 频率的测量及软件实现同步采样 27
5.2.1 频率和周期的测量 27
5.2.2 等间隔同步采样的软件实现 28
5.3 数据采集模块 29
5.4 人机接口软件设计 31
5.4.1 键盘软件设计 31
5.4.2 显示部分软件设计 32
6 结论 33
致 谢 34
参考文献 35
附录 37
1 绪论
随着我国国民经济的不断发展，人们对电力的需求日益增加，我国的电力系统规模也在不断变大，用户对电能质量和电能可靠度的要求逐渐提高，配电系统自动化的研究日益凸显其重要性。本次课题设计主要研究的是配电变压器及运行设备的监测，对电力系统的可靠运行有着重要的作用。
1.1 课题背景及研究意义
我国配电系统主要就是负责将二次变压后的电能直接或处理后传给用户使用，可以说配电自动化系统在我国电力系统运行中占有重要地位，它决定着电力运行的稳定性和可靠性。我国配电系统中主流使用的是节能型变压器，但节能型变压器的推广存在一定的困难，是因为成本高的原材料，节能评估体系和市场监督的不足等问题，在这种情况下，使用节能型变压器会提高初次投入。我国电力系统中一直存在供电部门供电不足的问题，无法满足用户需求。经过这几年的努力，这方面问题基本解决，但我国的配电网络相较与发达国家仍存在一定的距离，这就需要相关部门对配电网络进行进一步建设。
在实际运行中，只要出现一点故障，整个系统就有瘫痪的可能。一旦系统瘫痪就会造成大面积的停电，国民经济和人们日常生活都会因此受到严重影响，更有可能因此而遭受到重大的损失和严重的后果。要实现电力系统高可靠性和合格的电压质量的目标，必须解决配电网存在的问题，一方面要加强配电网的改造，另一方面要不断发展自动化技术来实现配电系统可靠的运行。 [1]
监测终端等设备随着配电系统的发展而提出了更高的要求，其发展趋势主要有以下几个方面：
（1）体积趋向于小型化；
（2）实现监测、统计、保护及报警等多种功能；
（3）具有较大的存储空间，能保存长时间的统计信息；
（4）能长时间的运行在复杂的现场环境，具有高的可靠性。
1.2 国内外研究动态
1.2.1 国内研究动态
我国早期的监测方式采用仪表测量，存在通信不便、数据处理慢、监测数据少等缺点。近年随着来计算机技术的发展，电网规模的扩大，通信方式、数据处理速度、监测量等问题得到了解决。当今国内的配电监测系统通信方式大多采用第2代移动通信系统（GSM），实际运用中有方便网络组建、高可靠性、节省成本等特点。但是系统不足也显示出来：在通信高峰期，数据的传输不能得到保证。本课题选用的GPRS较GSM具有以下优势：数据传送速度快、可以不定期或长期传输、连接速度快，更重要的是GPRS还能弥补GSM的缺点，不但能更可靠的传输数据，而且还比GSM更加经济。
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