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摘要：远动技术将通信及接口、智能控制、微型計算机技术、检测与转换等高新技术有机的结合在一起，利用远动技术生产出的智能测试终端具有技术先进、应用灵活、运行可靠、监控范围广、功能完备等优点。智能测试终端广泛应用于电力系统、公车调度自动化、铁路供电等领域，适合对生产过程分散的工业活动进行远距离的监视和控制，便于统一管理。在电力远动系统中，现场测控终端（RTU/FTU/STU）的种类比较多，制造这些设备的厂家没有将制造标准统一，所以需要设计一种能够对各种厂家的设备进行检测的通用型检测装置，是一个亟需解决的问题。本文首先对远程测控终端RTU进行了介绍，提出了一种新型远动终端智能测试终端的设计方案，并得到了相关的结论。
关键字：电力系统；远动；测控；终端；RTU
中图分类号：TM764
一、 RTU的概述
RTU （Remote Terminal Unit远程终端装置），是在电网监视和控制系统中安装在发电厂或变电站的一种远东装置，是无人值守变电站、变电站自动化、调度自动化、配电自动化和过程控制自动化系统中的关键设备。RTU在电力系统中应用的主要职能是采集所在发电厂或变电站表征电力系统运行状态的模拟量和状态量，从而监视并向调度中心传送这些模拟量和状态量，执行调度中心发往所在发电厂或变电站的控制盒调节命令。相对于常用的可编程控制器PLC来说，RTU具有良好的通讯能力，而且它的存储容量也加大了，能够适应更加恶劣的温度和湿度环境，提供多种计算功能。利用RTU研发出的产品应用范围比较广泛，例如，电力调度、市政调度、水利部门、石油天然气、铁路供电等系统。
二、 新型智能远动测控终端系统总体结构
根据电力系统的特点，RTU至少应该具备数据采集及处理、数据传输两种功能。为了解决不同厂家生产的智能远动测控终端没有统一标准的问题，可以设计一套通用型的RTU来适应不同场合、不同用户的需求。
远动测控系统是由监控中心和分布在各个监控点上的远动测控终端以及通信介质构成的。远动测控终端在电力系统中是一个独立的工作站点，集监测、监控及数据处理于一体的终端单元，从而实现远程数据采集、参数调节、设备控制和测量、信号报警以及与监控中心的远程通信等功能。根据功能描述，新型智能远动测控终端需要满足三大功能，首先，远程采集现场各种信号信息，例如现场电压、电流、频率等信号信息；第二，远程控制终端，存储采集到的各种信号；第三，终端现场能够与监控中心进行即时通信。
根据系统功能需求，可以设计出新型智能远动测控终端的整体框图（如下图2所示），该远动测控终端是由基于ARM的嵌入式系统组成的，能够满足系统的功能需求。
三、 新型智能远动测控终端的硬件设计研究
自从远动测控终端进入微机化以来，远动测控终端的硬件结构也相应发生了变化。最初的微机远动测控终端大多数是单CPU，众多的数据处理都由一个CPU来单独完成，各种功能的扩展都是通过输入、输出端口来实现的。随着工业自动化进程的加快，远动测控终端也要求实现自动化，远程测控终端需要收集和存储的信息量也大幅增加，监控中心要求即时进行数据反馈，显然单CPU已经很难满足这些要求了。所以，需要采用多CPU并行工作的方式来提高远程测控终端的扩展能力、数据处理能力、即时反馈信息能力等等。多CPU工作方式也是计算机技术不断发展的成果。对于远动智能测试终端来说，不管是单CPU还是多CPU的远动终端，它们需要完成的功能基本一样。如下图2所示，就是RTU在电力系统中应用结构框图。从图中可以看出，该远动测控终端除了具备遥信、遥测、遥控、遥调功能之外，还能够实现远程通信、电能采集等功能。另外，该远动测控终端采用的是ARM9内核的微处理器AT91RM9200为主CPU，包括数据采集电路、开关输入输出控制电路和跟踪通信电路。数据采集电路是用来采集现场的各种信号信息（电流、电压、频率等）；开关输入输出控制电路是用来控制现场设备的启动、暂停、停止的；跟踪通信电路是通过以太网接口以及相关串口、GPRS等来实现测控终端与监控中心之间的通信的。
四、 新型智能远动测控终端的软件设计研究
RTU软件大多数采用的是模块化的结构设计，有些甚至还不包含操作系统。软件的设计思路是由底层向上逐层设计的思想。新型智能远动测控终端的软件设计研究可以分为执行代码部分和数据部分两个部分进行。主要包括驱动程序的设计、操作系统的移植和应用程序的设计三个方面。这里设计的远动测控终端系统需要在嵌入式Linux操作系统下完成。选择嵌入式系统是因为它是以计算机技术为基础，软硬件均可裁剪，而且在成本、可靠性等方面都有严格要求。另外，Linux具有很多的优点，例如，源代码开放、硬件广泛支持、优秀的开发工具、完善的网络通信等等。所以，选择在嵌入式Linux操作系统下完成对于该远动测控系统最适合，这也就让该系统区别于其它的远动测控系统，引入了操作系统。应用程序的设计采用的是模块化的思想，将整个系统的软件划分为主模块、通信模块、数据采集与处理模块、上行模块管理、下行模块管理、键盘模块、遥控监督模块、通用子程序模块、键盘模块、静态数据库模块等十个模块。驱动程序应当包括以太网接口、USB接口、UART接口、SPI等硬件接口的驱动程序。
五、 结束语
新型智能远动测控终端的最大特点就是智能化，能够自动触发程序采集现场信息，并将信息处理之后上传到监控中心，引入了操作系统，便于将各现场控制站与操作中心的各个操作管理站通信。同时，该远动测控终端还能够适应相对较恶劣的环境，适用范围更加广泛。
参考文献：
[1] 刘清汉.远动自动化工[J].北京：中国水利水电出版社，2003.
[2] 邹彩虹，姚传安，宋寅卯.远程供水测控终端系统的设计[J].仪表技术与传感器，2006（5）：32-34.
[3] 马建明.数据采集与处理技术[M].西安：西安交通大学出版社，2005.
关键字：电力系统；远动；测控；终端；RTU
中图分类号：TM764
一、 RTU的概述
RTU （Remote Terminal Unit远程终端装置），是在电网监视和控制系统中安装在发电厂或变电站的一种远东装置，是无人值守变电站、变电站自动化、调度自动化、配电自动化和过程控制自动化系统中的关键设备。RTU在电力系统中应用的主要职能是采集所在发电厂或变电站表征电力系统运行状态的模拟量和状态量，从而监视并向调度中心传送这些模拟量和状态量，执行调度中心发往所在发电厂或变电站的控制盒调节命令。相对于常用的可编程控制器PLC来说，RTU具有良好的通讯能力，而且它的存储容量也加大了，能够适应更加恶劣的温度和湿度环境，提供多种计算功能。利用RTU研发出的产品应用范围比较广泛，例如，电力调度、市政调度、水利部门、石油天然气、铁路供电等系统。
二、 新型智能远动测控终端系统总体结构
根据电力系统的特点，RTU至少应该具备数据采集及处理、数据传输两种功能。为了解决不同厂家生产的智能远动测控终端没有统一标准的问题，可以设计一套通用型的RTU来适应不同场合、不同用户的需求。
远动测控系统是由监控中心和分布在各个监控点上的远动测控终端以及通信介质构成的。远动测控终端在电力系统中是一个独立的工作站点，集监测、监控及数据处理于一体的终端单元，从而实现远程数据采集、参数调节、设备控制和测量、信号报警以及与监控中心的远程通信等功能。根据功能描述，新型智能远动测控终端需要满足三大功能，首先，远程采集现场各种信号信息，例如现场电压、电流、频率等信号信息；第二，远程控制终端，存储采集到的各种信号；第三，终端现场能够与监控中心进行即时通信。
根据系统功能需求，可以设计出新型智能远动测控终端的整体框图（如下图2所示），该远动测控终端是由基于ARM的嵌入式系统组成的，能够满足系统的功能需求。
三、 新型智能远动测控终端的硬件设计研究
自从远动测控终端进入微机化以来，远动测控终端的硬件结构也相应发生了变化。最初的微机远动测控终端大多数是单CPU，众多的数据处理都由一个CPU来单独完成，各种功能的扩展都是通过输入、输出端口来实现的。随着工业自动化进程的加快，远动测控终端也要求实现自动化，远程测控终端需要收集和存储的信息量也大幅增加，监控中心要求即时进行数据反馈，显然单CPU已经很难满足这些要求了。所以，需要采用多CPU并行工作的方式来提高远程测控终端的扩展能力、数据处理能力、即时反馈信息能力等等。多CPU工作方式也是计算机技术不断发展的成果。对于远动智能测试终端来说，不管是单CPU还是多CPU的远动终端，它们需要完成的功能基本一样。如下图2所示，就是RTU在电力系统中应用结构框图。从图中可以看出，该远动测控终端除了具备遥信、遥测、遥控、遥调功能之外，还能够实现远程通信、电能采集等功能。另外，该远动测控终端采用的是ARM9内核的微处理器AT91RM9200为主CPU，包括数据采集电路、开关输入输出控制电路和跟踪通信电路。数据采集电路是用来采集现场的各种信号信息（电流、电压、频率等）；开关输入输出控制电路是用来控制现场设备的启动、暂停、停止的；跟踪通信电路是通过以太网接口以及相关串口、GPRS等来实现测控终端与监控中心之间的通信的。
四、 新型智能远动测控终端的软件设计研究
RTU软件大多数采用的是模块化的结构设计，有些甚至还不包含操作系统。软件的设计思路是由底层向上逐层设计的思想。新型智能远动测控终端的软件设计研究可以分为执行代码部分和数据部分两个部分进行。主要包括驱动程序的设计、操作系统的移植和应用程序的设计三个方面。这里设计的远动测控终端系统需要在嵌入式Linux操作系统下完成。选择嵌入式系统是因为它是以计算机技术为基础，软硬件均可裁剪，而且在成本、可靠性等方面都有严格要求。另外，Linux具有很多的优点，例如，源代码开放、硬件广泛支持、优秀的开发工具、完善的网络通信等等。所以，选择在嵌入式Linux操作系统下完成对于该远动测控系统最适合，这也就让该系统区别于其它的远动测控系统，引入了操作系统。应用程序的设计采用的是模块化的思想，将整个系统的软件划分为主模块、通信模块、数据采集与处理模块、上行模块管理、下行模块管理、键盘模块、遥控监督模块、通用子程序模块、键盘模块、静态数据库模块等十个模块。驱动程序应当包括以太网接口、USB接口、UART接口、SPI等硬件接口的驱动程序。
五、 结束语
新型智能远动测控终端的最大特点就是智能化，能够自动触发程序采集现场信息，并将信息处理之后上传到监控中心，引入了操作系统，便于将各现场控制站与操作中心的各个操作管理站通信。同时，该远动测控终端还能够适应相对较恶劣的环境，适用范围更加广泛。
参考文献：
[1] 刘清汉.远动自动化工[J].北京：中国水利水电出版社，2003.
[2] 邹彩虹，姚传安，宋寅卯.远程供水测控终端系统的设计[J].仪表技术与传感器，2006（5）：32-34.
[3] 马建明.数据采集与处理技术[M].西安：西安交通大学出版社，2005.