浅析ADI、Freescale电力线监控系统方案

电力行业是关系国计民生的基础性行业。随着全球资源环境压力的不断增大、电力市场化进程的不断深入，可再生能源等分布式发电单元的数量不断增加，用户对电能质量要求的不断提升，传统网络已经难以满足社会发展需求，建设更加安全、可靠、环保、经济的现代电网成为全球电力行业的共同目标。

现代电网的内涵包括实现以抵御事故扰动为主的安全稳定运行，降低大规模停运风险；使分布式电源得到有效的利用；提高用户用电的效率和电能质量；提高电网资产的利用率等等。其中，突出自愈功能的智能电网研究与发展被认为是当今世界电力系统发展变革的最新动向，是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。

随着社会经济的发展及电力的广泛应用，电能质量分析管理已成为电网用户侧配电系统建设的必然选择，故大联大世平集团针对这一市场，推出ADI、Freescale 电能质量在线监测系统方案。可以实现对电能的在线监测，对采集数据的分析、处理，并生成各种电能及电能质量报表、分析曲线、图形等，便于电能的分析、研究。

一、方案特点：

电能质量在线监测系统具有 GPRS 无线传输功能和以太网远程传输功能，可随时随地得知各个监测点的实时数据，并能通过远程控制技术，做到随时对任意一个监测点进行修改设置和做特殊检测。可以在任何地方任何时间查看所记录的数据，并在上位机上进行细致深入地分析。如有异常电力事件发生，能够以最快的速度进行报警提示，并且通过原始数据，可以在计算机上很快查处出现问题的设备号和设备所在地。客户可通过远程下载和安装，轻松实现监控终端程序的更新。内置大容量 Flash 存储盘，可保证记录时间的长度和记录数据的完整性。

二、方案框图：

图 1 主控板

图 2 数据处理板

图 3 电源板

三、芯片参数

1. Freescale QorIQ P1 Platform – P1011/P1020

Dual e500 Power Architecture® cores

533 – 800 MHz

256KB Frontside L2 cache w/ECC， HW cache coherent

36 bit physical addressing， DP-FPUSystem Unit32-bit DDR2/DDR3 with ECC to 800 MHz datarate

Integrated SEC 3.3 Security Engine

Open-PIC Interrupt Controller， Perf Mon， 2x I2C， Timers， 16 GPIO’s， DUART

16-bit Enhanced Local Bus supports booting from NAND Flash

Two USB 2.0 controllers Host/Device support

SPI controller supporting booting from SPI serial Flash

SD/MMC card controller supporting booting from Flash cards

TDM interface

Three 10/100/1000 Ethernet controllers （eTSEC） w/ Jumbo Frame support， SGMIIinterface

Enhanced features： Parser/Filer， QOS， IP-Checksum Offload， Lossless Flow Control

IEEE®1588v2 Support

Two PCI Express®1.0a controllers operating at 2.5 GHz

Power Management

Process & Package

45nm SOI， XX +/- XX， 0C to 125C Tjwith -40C to 125C Tj option

689-pin TePBGAII， 31x31mm， 1.0mm pitch

2. ADI ADSP-BF609

2个Blackfin内核，性能达500 MHz/1000 MMAC（总计2000 MMAC），适合严苛的信号处理应用。

552 K字节的片内SRAM，包括每个内核148 kB的L1 SRAM，支持同位，以及支持ECC的256 kB共享L2 SRAM。

流水线视觉处理器（PVP），支持HD。

像素合成器。

全集成式DMA控制器，支持与所有片内和片外内存和外设进行DMA传输。

3个增强型并行外设接口（ePPI），支持最高24位的数据宽度、ITU-R BT.656模式，可直接连接TFT LCD面板、并行转换器、视频编码器和译码器、图像传感器以及其他通用外设。

3个同步串行端口（SPORT），支持 I2S、包装I2S、左对齐采样对和TDM模式。

USB 2.0 HS OTG。

移动内存接口（RSI）。

2个10/100以太网MAC，支持IEEE 1588。

控制器局域网络（CAN）接口。

4个链路埠，支持8位宽DMA数据传输。

2个看门狗定时器和8个定时器/计数器，支持PWM。

CRC引擎。

2个SPI兼容端口，支持主机和从机模式。

2个UART和2个双线式界面。

2个16位脉冲宽度调制（PWM）通道。

19x19 mm CSP BGA封装。

提供商用、工业和汽车应用温度范围。