淺析ADI、Freescale電力線監(jiān)控系統(tǒng)方案

電力行業(yè)是關系國計民生的基礎性行業(yè)。隨著全球資源環(huán)境壓力的不斷增大、電力市場化進程的不斷深入，可再生能源等分布式發(fā)電單元的數(shù)量不斷增加，用戶對電能質量要求的不斷提升，傳統(tǒng)網(wǎng)絡已經(jīng)難以滿足社會發(fā)展需求，建設更加安全、可靠、環(huán)保、經(jīng)濟的現(xiàn)代電網(wǎng)成為全球電力行業(yè)的共同目標。

現(xiàn)代電網(wǎng)的內(nèi)涵包括實現(xiàn)以抵御事故擾動為主的安全穩(wěn)定運行，降低大規(guī)模停運風險；使分布式電源得到有效的利用；提高用戶用電的效率和電能質量；提高電網(wǎng)資產(chǎn)的利用率等等。其中，突出自愈功能的智能電網(wǎng)研究與發(fā)展被認為是當今世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的最新動向，是21世紀電力系統(tǒng)的重大科技創(chuàng)新和發(fā)展趨勢。

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展及電力的廣泛應用，電能質量分析管理已成為電網(wǎng)用戶側配電系統(tǒng)建設的必然選擇，故大聯(lián)大世平集團針對這一市場，推出ADI、Freescale 電能質量在線監(jiān)測系統(tǒng)方案?？梢詫崿F(xiàn)對電能的在線監(jiān)測，對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，并生成各種電能及電能質量報表、分析曲線、圖形等，便于電能的分析、研究。

一、方案特點：

電能質量在線監(jiān)測系統(tǒng)具有 GPRS 無線傳輸功能和以太網(wǎng)遠程傳輸功能，可隨時隨地得知各個監(jiān)測點的實時數(shù)據(jù)，并能通過遠程控制技術，做到隨時對任意一個監(jiān)測點進行修改設置和做特殊檢測?？梢栽谌魏蔚胤饺魏螘r間查看所記錄的數(shù)據(jù)，并在上位機上進行細致深入地分析。如有異常電力事件發(fā)生，能夠以最快的速度進行報警提示，并且通過原始數(shù)據(jù)，可以在計算機上很快查處出現(xiàn)問題的設備號和設備所在地?？蛻艨赏ㄟ^遠程下載和安裝，輕松實現(xiàn)監(jiān)控終端程序的更新。內(nèi)置大容量 Flash 存儲盤，可保證記錄時間的長度和記錄數(shù)據(jù)的完整性。

二、方案框圖：

圖 1 主控板

圖 2 數(shù)據(jù)處理板

圖 3 電源板

三、芯片參數(shù)

1. Freescale QorIQ P1 Platform – P1011/P1020

Dual e500 Power Architecture? cores

533 – 800 MHz

256KB Frontside L2 cache w/ECC， HW cache coherent

36 bit physical addressing， DP-FPUSystem Unit32-bit DDR2/DDR3 with ECC to 800 MHz datarate

Integrated SEC 3.3 Security Engine

Open-PIC Interrupt Controller， Perf Mon， 2x I2C， Timers， 16 GPIO’s， DUART

16-bit Enhanced Local Bus supports booTIng from NAND Flash

Two USB 2.0 controllers Host/Device support

SPI controller supporTIng booTIng from SPI serial Flash

SD/MMC card controller supporTIng booting from Flash cards

TDM interface

Three 10/100/1000 Ethernet controllers （eTSEC） w/ Jumbo Frame support， SGMIIinterface

Enhanced features： Parser/Filer， QOS， IP-Checksum Offload， Lossless Flow Control

IEEE?1588v2 Support

Two PCI Express?1.0a controllers operating at 2.5 GHz

Power Management

Process & Package

45nm SOI， XX +/- XX， 0C to 125C Tjwith -40C to 125C Tj option

689-pin TePBGAII， 31x31mm， 1.0mm pitch

2. ADI ADSP-BF609

2個Blackfin內(nèi)核，性能達500 MHz/1000 MMAC（總計2000 MMAC），適合嚴苛的信號處理應用。

552 K字節(jié)的片內(nèi)SRAM，包括每個內(nèi)核148 kB的L1 SRAM，支持同位，以及支持ECC的256 kB共享L2 SRAM。

流水線視覺處理器（PVP），支持HD。

像素合成器。

全集成式DMA控制器，支持與所有片內(nèi)和片外內(nèi)存和外設進行DMA傳輸。

3個增強型并行外設接口（ePPI），支持最高24位的數(shù)據(jù)寬度、ITU-R BT.656模式，可直接連接TFT LCD面板、并行轉換器、視頻編碼器和譯碼器、圖像傳感器以及其他通用外設。

3個同步串行端口（SPORT），支持 I2S、包裝I2S、左對齊采樣對和TDM模式。

USB 2.0 HS OTG。

移動內(nèi)存接口（RSI）。

2個10/100以太網(wǎng)MAC，支持IEEE 1588。

控制器局域網(wǎng)絡（CAN）接口。

4個鏈路埠，支持8位寬DMA數(shù)據(jù)傳輸。

2個看門狗定時器和8個定時器/計數(shù)器，支持PWM。

CRC引擎。

2個SPI兼容端口，支持主機和從機模式。

2個UART和2個雙線式界面。

2個16位脈沖寬度調制（PWM）通道。

19x19 mm CSP BGA封裝。

提供商用、工業(yè)和汽車應用溫度范圍。