系统软件设计 - 基于GPRS的电能质量在线监测系统设计

　　2. 2 系统软件设计

　　软件结构设计模式采用B /S 模式，采用Internet /Intranet技术，适用于广域网环境，可根据访问量，动态配置Web 服务器和数据库服务器，以保证系统性能。客户端直接利用现有的局域网或Internet 连接，不需要特殊设置和安装;使用标准的Internet 浏览器，直接访问Web 服务器页面，即可观看监测和分析电能质量的实时数据，并能查询所需历史数据。

　　主站主要用于与监测终端进行通信，并进行数据的分析与处理。考虑到系统的移植性和跨平台性，使用J2EE 企业级网络架构平台，有利于系统功能模块的扩展和系统安全性的保障;用ASP技术开发Web 服务器，使用Apache 和Tomcat整合服务器环境;使用数据库MySQL，实现对监测数据的存储和管理。

　　监测终端向主站发送信息、数据，以及执行相应的控制操作等。监测终端采用了嵌入式Linux实时操作系统。其具备完整的嵌入式TCP /IP 网络协议栈，可根据需要进行裁剪。软件采用C 语言编写，其结构采用模块化形式，监测终端程序流程如图4 所示。

 

图4 监测终端程序流程图

　　3 测试结果

　　采用FLUKE F43B 电能质量记录仪和该监测系统对同一电压波形进行处理，并将测量结果进行比较，验证系统的正确性。FLUKE F43B 是手持式单相谐波功率仪，集示波器、万用表和电能质量分析仪于一体，能进行2 ～ 51 次谐波分析，可测电压、电流、功率因数和谐波相位等参数。测量到的数据精确有效，适合高级电能质量分析和统一标准测试。以测量实验室单相电压为例，比较结果如表1 所示。该电能质量监测系统可以比较准确地测到电压有效值、电压峰值、功率因数和基波频率等数据。

表1 监测数据比较。

 

　　4 结语

　　设计的电能质量监测系统通过无线通信，实现对电网的远程监控和历史数据分析，不仅减少了建设成本，而且可任意增减监测站点，具有无需布线、工作量小、传输数据量大和系统建设周期短等优点。通过对电网电能质量进行监测和分析，为实现电能质量智能化管理提供了可行性基础。

　　实验室测试表明，监测系统的各项指标达到了设计要求，通信组网功能强、成本低、使用灵活、可扩展性好，具有广阔的应用前景。