适合智能电网工业应用的ARM解决方案(1)

数据采集器是当今智能电网的重要组成部分。影响数据采集器设计的因素有很多，按照采集器的设计复杂性,住宅和工业应用中的数据采集器可大致分为三级：入门级、中级和高级。恩智浦半导体的ARM解决方案可以满足全部三种需求，提供合适的功能组合。

当今的电力公司在智能电网中广泛使用数据采集器跟踪电力消费、监控电网功能并分析电力运行情况。数据采集器电路通常置于电子式电表之间，这些电表用于测定电力使用量和电网上游网络。数据采集器从电子式电表采集输入数据，进行一定的数据处理，然后将集中数据分程传递或上传至网络。

图1用于入门级数据采集

入门级数据采集器的资源要求

影响数据采集器设计的因素有很多，包括电力线类型(单相或多相)和公用系统(住宅或工业)的功能要求。不过，一般情况下，数据采集器的常见类别分为三种：入门级、中级和高级。本文将分别概述这三种数据采集器，并讨论为数据采集器选择微控制器时需要考虑的数据处理和系统资源要求。

入门级数据采集器

入门级数据采集器，顾名思义，能满足相对基本的系统要求。通常支持单相电力线(常与住宅电表一起使用)，用来采集自动抄表系统(AMR)的数据，或新式带数字输出的智能电表数据。采集的数据通常存储在采集器系统的闪存里(内置或外置于微控制器本身)，集中数据通过选定的通信接口在预定时间传输至上游网络。

图2LPC1200功能框图

入门级数据采集器通常在向上游网络传递信息之前会执行一定量的初步数据处理。例如，通过使用少量的数据采样并搭配时间记录，数据采集器可以报告某一特定时间内的电力使用情况，从短短几分钟到一个星期或一个月不等；也可以根据不同时间间隔和筛选方式对数据进行分类、存储。这样有助于电力公司详尽地分析电力使用趋势，数据粒度细化至单个用户，并可进行动态调整，实现更合理的电力输配。经配置后，数据采集器也可监测电子式电表的下游运行情况。如果电表参数发生变化，报告间隔超过公差、或检测到故障或异常数据，那么数据采集器会实现软件智能化，及时报警，并向维护团队提供远程修复所需的信息。