编者按：在分析电力监控系统层次结构和各层特点的基础上，结合智能测控仪表的功能特点，提出一种基于ARM的智能测控仪表设计方法提出了微处理器，介绍了智能测控仪表。仪器的基本结构、硬件配置和接线方法。经测试，智能测控仪表的电压、电流、频率、功率因数测量误差0.2%，有功功率和无功功率测量误差0.5% , 很满意。介绍了对测量仪器的电力监控系统的性能要求。该智能测控仪表具有功能完善、运行可靠、维护方便、扩展性好等特点，具有一定的应用价值。

摘要：在分析电力监控系统层次结构及各层特点的基础上，结合智能测控仪的功能特点，提出了一种基于智能测控仪的设计方法。提出了ARM微处理器，介绍了智能测控仪表。基本结构、硬件配置和接线方法。经测试，智能测控仪表的电压、电流、频率、功率因数测量误差0.2%，有功功率和无功功率测量误差0.5% , 很满意。介绍了对测量仪器的电力监控系统的性能要求。该智能测控仪表具有功能完善、运行可靠、维护方便、扩展性好等特点，具有一定的应用价值。

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简介

电力监控系统是电力系统数字化、信息化的产物，是智能电网的基础组成部分。建设安全可靠的电力监控系统对智能电网的发展具有重要意义。电力监控系统主要应用于电力系统、工矿企业、科研设施、医院、智能楼宇等众多领域的供配电系统。实时监控和显示，并可根据需要对相关设备进行控制。监测结果智能电力仪表，提高供配电系统的可靠性和安全性。智能测控仪表是电力监控系统的前端部件。其主要功能是高精度测量所有常见的电力参数，并具有数据通信和远程控制功能，实现与电力监控系统的信息交换[2]。

1 电力监控系统的结构

电力监控系统以现代电子技术、计算机技术、网络通信技术和测控技术为基础。监控，实现供配电系统的集中监控管理和分散数据采集。电力监控系统主要由现场监控层、网络通信层和系统管理层[3]组成智能电力仪表，其系统结构如图1所示。

1.1 现场监控层

现场监控层是电力监控系统的底层。它位于变配电系统现场。主要包括各种测控仪表、智能断路器、微机保护装置、温湿度控制器、现场监控装置等。现场监控层的主要功能是采集变配电系统的电压、电流、功率、功率因数、开关状态等信息，并将采集到的信息通过网络通信传送给系统管理层层。同时，现场监控层也可以作为执行单元，通过网络通信层接收来自系统管理层的各种指令。现场监控层的设备或装置应相对独立，可以独立运行，不依赖监控网络。

1.2 网络通信层

网络通信层是电力监控系统的中间层。它负责与现场监控层的设备或设备进行数据通信，收集各种设备或设备的数据或状态信息，并集中处理后发送给系统管理。它还负责接收系统管理层发送的各种指令，并转发给现场监控层。网络通信层通常由现场总线通信网络和以太网通信网络组成。

1.3 系统管理

系统管理层是电力监控系统中的最高层，位于监控室，主要由电力监控管理计算机及其外围设备、网络设备等组成。系统管理层负责监控整个变配电系统。其主要功能是对网络通信层上传的数据包进行解析，对数据进行管理和分析，根据系统的运行状态，将数据发送给现场监控层的设备或装置。命令来执行相关操作。

2 智能测控仪表设计方案

智能测控仪表位于电力监控系统的现场监控层，用于完成电力参数的数据采集和传输，执行监控主机下达的操作指令。智能测控仪表不依赖于监控网络，独立运行，其最基本的功能是电力参数的采集和显示、数据传输和远程控制[4]。此外，根据不同的需要，智能测控仪还可以具备电能质量分析、电价测量、故障信息和事件记录等功能[5]。

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