基于嵌入式操作系統(tǒng)的智能開關柜操控裝置.pdf

1、分類號TM932密級公開收藏編號學號133102024學校代碼11062編號(產品研發(fā))基于嵌入式操作系統(tǒng)的智能開關柜操控裝置工程領域：電氣工程研究方向：電器智能化技術及應用研究生姓名：吳燕校內導師、職稱：劉美俊教授校外導師、職稱：湯宗清高工所在學院：電氣工程與自動化學院答辯委員會主席簽名：二〇一六年一月基于嵌入式操作系統(tǒng)的智能開關柜操控裝置摘要開關柜作為電力系統(tǒng)中重要的控制保護設備，是智能電網一次設備的關鍵組成部分，在供配電系統(tǒng)及智能

2、電網中均起著至關重要的作用。隨著智能電網的建設與發(fā)展，國家電網公司對相關電力設備智能化提出了具體的原則和要求，人們對電力系統(tǒng)智能化及穩(wěn)定性的要求越來越高。傳統(tǒng)開關柜常用電磁式機械結構實現(xiàn)控制、配電等功能，在操作控制方面存在諸多不足，將開關柜升級改造，開發(fā)并研制高效環(huán)保的智能化開關柜設備對實現(xiàn)智能配電網將發(fā)揮重要作用。本課題主要研制和開發(fā)一種配備于電力系統(tǒng)中壓開關柜的新型智能操控裝置。整個裝置的設計以多個功能模塊組建而成，根據(jù)用戶需求，配

3、置相應功能模塊，論文中主要包括電量和電能質量采集模塊、電動地刀和底盤車操控模塊以及開關柜內部溫濕度采集三大模塊，集測量、控制與通信等功能于一體，功能模塊將通過現(xiàn)場高速總線集合于主控模塊上，實現(xiàn)裝置的可配置性與靈活性。在具體的分析研究中：首先，根據(jù)裝置的需求、功能要求、技術指標以及設計原則，給出了總體設計方案；其次，針對操控裝置主控模塊進行具體的設計與實現(xiàn)：選擇嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為開發(fā)平臺，以AM3354處理器為核心，完成數(shù)據(jù)的讀

4、取、處理、通信及顯示等任務；對Qt進行開發(fā)與移植并設計友好的人機交互GUI界面；由MODBUS通信協(xié)議實現(xiàn)各功能模塊與主控模塊間的相互通信；再次，分別對三個功能模塊進行軟硬件分析與設計，并分別進行相關的試驗與檢測；最后，通過以太網建立操控裝置與上位機的通信，實時監(jiān)測、采集數(shù)據(jù)并完成相應的控制指令。測試結果表明：研制的新型智能開關柜操控裝置可以對開關柜的實際運行情況進行監(jiān)視、測量、采集數(shù)據(jù)及控制。電能質量采集模塊能夠實時采集電壓電流值，并