Труды Кольского научного ценра РАН. № 8, вып.17. 2018 г.

Вышеизложенные проблемы определяют актуальность построения системы мониторинга и контроля разрядов в каждом ОПН с последующей передачей информации на пульт. Данная задача может быть решена при помощи диагностического устройства [3] и модулей измерения импульсных токов ОПН [1, 4], разработанных в Центре физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН. Ввиду особенностей расположения подвесных ОПН, для передачи информации о состоянии защитного аппарата измерительные модули необходимо дополнить устройством, обеспечивающим технологию беспроводной передачи данных. Рассмотрим первый вариант построения устройства мониторинга линейных ОПН. В данной схеме используется основной микроконтроллер и радиочастотный трансивер. Основной микроконтроллер используется для измерения тока проводимости и регистрации срабатываний ОПН. В качестве основного можно использовать 8-ми либо 32-х битный микроконтроллер с RISC архитектурой. Радиочастотный трансивер подключается к основному микроконтроллеру (МК) посредством SPI интерфейса и является подчиненным по отношению к основному МК. Второй вариант построения устройства основан на применении так называемых систем на кристалле (SoC). Данные интегральные микросхемы содержат в своем составе основное вычислительное ядро, используемое для пользовательских приложений, радиочастотное ядро, в памяти которого находится стек протоколов для беспроводной передачи данных, а также периферийные устройства (аналого-цифровой преобразователь, таймеры, часы реального времени и т.д.). Преимущество наличия такого количества периферийных устройств позволяет с помощью только одного микроконтроллера построить такие блоки как измерения гармонического состава токов проводимости ОПН, регистрации импульсных токов ОПН с привязкой их к времени события, что в целом приведёт к конечному снижению стоимости одного блока. В качестве такой системы на кристалле рассмотрим микросхему фирмы Texas Instruments CC2650 (Рис. 1). Данная микросхема поддерживает как стандартные протоколы беспроводной передачи данных (Bluetooth Low Energy, ZigBee/6LoWPAN), так и протоколы, определяемые пользователем. Предварительные оценки по дальности радиосвязи между блоками составляет более 500 метров, что возможно позволит устанавливать блоки не на каждой опоре ВЛ. Предлагаемая микросхема состоит из трех ядер, связанных между собой коммуникационными шинами. Основное ядро (Main core) системы выполнено на основе 32-х битной архитектуры ARM Cortex-M3 и содержит в себе FLASH-память размером 128 килобайт для хранения пользовательской программы. Данное ядро предназначено для обработки данных, поступающих от периферийных устройств ядра, реализации прикладного уровня протокола передачи данных и т.д. Радиочастотное ядро (RF core) выполнено на основе архитектуры ARM Cortex-M0. Во FLASH-памяти радиочастотного ядра записано проприетарное программное обеспечение, обеспечивающее стек протоколов беспроводной передачи данных. 99