智能电器监控器的硬件设计

     监控器硬件是智能电器完成各种功能的物理设备，其主要元件的选择、电路的设计等，直接影响到产品的功能、可靠性、通用性与网络的开放性等综合指标。
     早期智能监控器的设计基本上针对内部不同功能的模块选用相应的集成电路或功能器件，制成不同的印制电路插件卡，通过处理器总线连接成一个完整的装置。这种结构各模块间连线多，电路元件多，印制电路板布线复杂，可靠性差，电磁敏感性(ElectroMagnetic Susceptibility,EMS）很高，极易受干扰。近年来，随着嵌入式处理器、单片微机等处理器件自身硬件和外围电路集成规模及功能扩大，驱动能力提高，特别是具有工控功能的数字信号处理器（Digital Signal Processor,DSP）的开发和应用，不仅大大简化了中央处理模块的硬件设计，输入模块、输出模块的电路也更加简单。针对不同应用场合的智能监控器采用不同的处理器件，不仅可以满足数据处理的速度和精度要求，而且可以进一步减小监控器的体积，提高其性价比。这是当前国内智能电器监控器设计中最常用的技术之一。
     多处理器技术是监控器设计的一种新的模式，多用于要求处理数据多、速度高、功能较复杂的数字继电保护设备和高压开关设备监控器，当前国内常见的典型结构有两种。一种是由DSP与8位单片机组成的双处理器中央控制模块，分别完成数据处理、I/O管理功能与通信和监控器管理功能，组成两个相对独立的子模块，采用双端口RAM实现并行通信。另一种是把人机交互模块从监控器中剥离出来，形成独立的子功能单元，内部自带处理器，完成复杂的键盘管理和LCD显示功能，通过串行通信与监控器中央控制模块交换信息，便于用户根据应用环境选配。随着各类传感器的数字化和智能化，将现场参量的变换和处理功能及开关量I/O功能从中央控制模块分离；采用多处理器技术，使监控器的其他各种功能形成独立和完善的功能模块；采用现场总线技术，把各智能模块连接成一种积木式结构，组成以中央控制模块为核心，功能高度分散，管理高度集中的新型智能监控器，将是智能电器监控器硬件设计的发展方向之一。