基于MSP430F149的绝缘子遥测系统设计

故流过任意形状绝缘子表面的泄漏电流为：

式中：EL为沿爬电路径的平均电场强度。
图1所示曲线为自然污秽绝缘子交流闪络过程的典型示波图(升压法)，从运行中对污秽绝缘的监视和预报角度出发，可将其分成三部分。如果以闪络电压为基准的标么值表示，A点和B点的电压标么值分别为O．5和O．9，A点之前称为非预报区，A～B之间称为预报区，B点之后至闪络为危险区。

从示波图可以看出，自然污秽绝缘子泄漏电流的特点是出现在预报区的泄漏电流呈不稳定状态，常以脉冲群出现，并伴有局部的电弧形成和熄灭，预报区的泄漏电流脉冲群幅值多为几十至几百毫安，其宽度常为几个至几十个周波。
正因为污闪的发生要经历以上几个阶段，使得通过在线监测绝缘子的泄漏电流幅值和脉冲数及环境参数来估计绝缘子的污秽程度，并在污闪发生之前给出预警成为可能。

2 遥测系统总体方案设计
在输电线路的被监测杆塔上安装一台数据监测分机，自动采集、处理该杆塔上绝缘子串的泄漏电流及其环境温湿度等信息，并将其通过打包存储并定期通过GSM网络以点对点短消息(SMS)方式或通用分组无线业务(GPRS)方式传送给远方系统主机。在总站安装一台系统主机，接收分机发来的有关数据信息，并进行分析、判断、处理。同时系统主机设置有网络接口供有关部门进行远程数据信息查询。整个系统结构如图2所示。

3 数据监测分机设计
3．1 数据监测分机工作原理
数据监测分机的工作原理：分机循环采集杆塔上各路绝缘子串泄漏电流。首先泄漏电流信号经过电压、过电流保护后由屏蔽电缆引入泄漏电流传感器，经传感器放大后进入信号调理电路，在调理电路中信号先经抗干扰抑制处理，然后被变换成电压信号，并经过滤波处理和PGA增益放大后送入高速A／D转换器进行转换，从而得到一系列各路信号的采样值。这些采样值经计算处理后即得到泄漏电流的幅值和不同幅值区段的脉冲数。同时分机还采集杆塔现场的环境温湿度等数据信息，这些信息经打包处理后存入E2PROM中。
分机数据信息利用GSM数据通讯模块通过GSM网络以短消息方式传送给系统主机。正常情况下分机定期主动发送信息，一旦污秽过度，分机立即发送告警和录波信息。
分机采用太阳能电池板加蓄电池的供电方式。分机硬件原理框图如图3所示。

3．2 微处理器的选择