基于FPGA与ARM的高压断路器在线监测系统设计

"基于FPGA与ARM的高压断路器在线监测系统" 本文主要探讨了一种创新的高压断路器在线监测系统设计，该系统利用FPGA（Field-Programmable Gate Array）和ARM（Advanced RISC Machines）处理器的集成，以提高监测效率和精度。高压断路器作为变电站关键设备，其运行状态直接影响电网的安全稳定，因此，实时在线监测至关重要。 文章指出，传统的定期检修方式既耗时又缺乏针对性，而IEC62063和IEC61850国际标准对高压断路器的实时监测和故障诊断提出了明确要求。近年来，随着嵌入式技术、信号处理技术和传感器技术的发展，在线监测技术也得到了显著进步。 设计的监测系统采用ARM+FPGA的架构，ARM负责处理和网络通信，FPGA则用于实现多路信号的同步采样，确保数据采集的准确性和实时性。系统能够监测断路器的分合闸状态、电磁铁线圈电流、储能电机电流、机械振动以及触头三相位移等多种参数，同时具备现场显示和远程通信功能，适应高压开关柜的环境条件。 系统通信方式选择工业以太网，替代了传统CAN总线，以满足IEC61850通信协议对互操作性和传输速度的需求，使监测系统能无缝对接智能变电站的其他IED（Intelligent Electronic Device）。这种设计不仅提升了通信效率，还增强了系统的兼容性和扩展性。 基于FPGA与ARM的高压断路器在线监测系统通过技术创新，提高了电力系统的智能化水平，对于预防性维护、故障预警和电力系统的整体稳定性有着重要的实际应用价值。这一解决方案对于未来高压电气设备的监测技术发展具有指导意义。