基于USB接口电路的远程电压监测系统

摘要：电网输出电压的监测是电业部门的一项重要工作。由于各变电站之间的距离较远，组建专用的计算机监测网络需要较多的资金，设备维护也有一定的困难。针对这种情况，用较低的成本开发出了基于USB接口电路的远程电压监测系统。USB接口可以连接多个不同的设备，支持热插拔，并具有自动检测的功能。介绍了USB接口电路在远程电压监测系统中的应用。从使用上看，系统运行稳定，维护方便，满足了设计要求。
关键词：数据采集；电压监测；USB

0 引言
电力是国家的重要能源，如果电网电压不稳定，会对工农业生产、居民生活造成很大影响，为此电业部门要求定量监测电网电压。电业部门的管理形式为市供电公司管理下属各级变电站，由于各变电站之间的距离较远，组建专用的计算机网络需要较多的资金，设备维护也有一定的困难。针对这种情况，我们用较低的成本开发出了基于USB接口电路的远程电压监测系统。从目前使用上看，设备运行稳定，维护方便。

1 系统原理
目前各级变电站配出的电压有10 kV，4．6 kV，380 V等多种形式。这些不同的电压通过变压在变电站以220 V出现，供变电站来监测配电电压的变化。我们通过这些220 V低电压来监测各种高电压。硬件电路如图1所示。变压器T将220 V交流信号变压，得到30 V交流信号，此信号经过硅桥、电容整形为直流信号，经过可变电阻降为10 V直流电压，通过A／D转换器采集电压值，处理芯片对采集的信号进行处理，并将数据存入U盘中。当数据采集一段时间后，将U盘换下，在供电公司将U盘中的数据读入计算机，完成数据的进一步处理。数据采集由数据采集电路完成，该电路包括A／D转换器，A／D采用AD574A，数据采集在50 Hz工频电压整数倍周期时间内10次采样，计算出平均值，形成一个测量数据，测得5次测量数据，取3个中间值，以去掉干扰，然后采用滑动平均值方式计算出一个有效数据。监测的电压值由处理芯片进行处理，以2个字节补码形式存放在片内内存中，在规定的时间将一批数据存入U盘。为避免U盘多次使用后出现失效位，在向U盘入2个字节的数据时，将下一个字节写入同样的数据作为标志，当两数据相同时，说明是一组有效数据；当两数据不同时，说明内存单元烧坏，应将此两单元丢掉。