基于MSP430F149的绝缘子遥测系统设计

4 无线通讯设计
由于输电线路杆塔分布广，系统将分机监测到的数据用有线组网传输显然是不现实的。采用RF发射／接收模块，因通讯距离受到限制而必须采用接力方式，这使整个系统的通讯可靠性受到限制。采用基于GSM网络的短消息业务，通过给每个分机分配惟一的地址(SIM卡号)，将现场采集的数据信息打包，建立无线通讯网络，为每个分机提供了网络化通信接口。可以从根本上解决输电线路绝缘子监测分机分布广、距离远而难于用有线方式组网的难题，实现监测分机与系统主机之间数据的远程双向传输。
数据监测分机中内置了MORTOROLA公司生产的G18 GSM数据通讯模块。G18是集成的无线调制解调器，相当于DCE(数据通信设备)，其内部集成了GSM的微处理器，支持语音、数据、短信等服务。它带有标准的RS 232串行接口，单片机可以通过RS 232口向其发送和接收各种信息。而且其可在3 V电压下工作，睡眠模式下的消耗电流为10 mA，关断模式下的消耗电流为150μA，功耗低。
短消息业务是GSM系统提供的一种有别于语音传输的通信业务，主要包括点对点短消息业务和小区广播短消息业务。本系统利用的是点对点短消息业务，它是通过信令信道传送简短信息的业务，编码后单条短信长度为140 B，可以承载160个英文字符或70个汉字。短消息通信有三种模式：块模式、文本模式、PDU(协议数据单元)模式。其中在PDU模式下，每条短消息用户数据最大长度为140 B。
根据分机与系统主机之间传输数据的类型自定义了通讯协议，将数据信息分为上行和下行两种：上行信息是指数据监测分机将现场数据信息(包括历史数据、报警数据、实时数据)及各种下行命令返回信息，这些信息通常主动上送系统主机；下行信息是指系统主机向数据监测分机发送数据信息，包括数据请求和各种定值的修改。每条短消息的用户数据部分按如下格式构成：数据类型+有效数据信息+校验码。为了减少数据通讯误码，提高抗干扰能力，软件上采取了校验措施，保证了整个系统的可靠通讯。图7为分机以短消息形式收／发数据信息的流程图。

5 系统主机软件设计
监测系统主机软件基于Windows 2000／98平台，采用Visual Basic面向对象语言编制而成。包括无线数据通讯、参数设置、数据查询、自动巡测、人工点测、数据分析等功能。限于篇幅，不再详述。

6 结 语
利用MSP430F149单片机设计的基于GSM网络的输电线路绝缘子遥测系统，在任何恶劣环境条件下都可以全天候自动监测各杆塔绝缘子的污秽状态信息，并在污秽越限时告警。目前该系统已经有多套应用到西北地区和华中地区的输电网络，性能稳定，准确测量了流过绝缘子串表面的泄漏电流，较客观地反映了被监测线路绝缘子的污秽状况，为准确划分污区和及时修订污区分布图提供了参考依据，提高了电力系统运行管理水平。