嵌入式計(jì)算機(jī)在電力設(shè)備監(jiān)測中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著電力事業(yè)的發(fā)展，對電力系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電站以及輸電線路以及電力設(shè)備的長期安全運(yùn)行要求越來越高，為預(yù)防災(zāi)難性事故的發(fā)生，對電力線路和電力設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷就顯得十分必要。
　　微電子技術(shù)的發(fā)展越來越快，伴隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的成熟，嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能越來越強(qiáng)大，在某些場合完全可以取代傳統(tǒng)的工控機(jī)，并且其獨(dú)特的優(yōu)勢在于它的體積小、功耗低、性價(jià)比高、便于攜帶，使得它非常適合應(yīng)用到電力安全監(jiān)控儀器中。
　　本論文

2、在嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)建中做了大量的研究工作，以電力安全的需求為目標(biāo)，從嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)入手，深入研究了嵌入式計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電磁兼容性問題，成功研發(fā)出了具有良好電磁兼容性能，能夠長時(shí)間（連續(xù)一個(gè)月運(yùn)行測試）可靠運(yùn)行的嵌入式計(jì)算機(jī)主板。在軟件部分，實(shí)現(xiàn)了嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多種引導(dǎo)模式，嵌入式Linux內(nèi)核的移植，內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序中bug的修正和部分新增硬件驅(qū)動(dòng)程序的編寫，以及嵌入式圖形界面GUI系統(tǒng)Qtopia的移植，完成

3、了整個(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從硬件到軟件系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)建。
　　在此嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)基礎(chǔ)之上，進(jìn)行了電力安全監(jiān)控設(shè)備的研究開發(fā)：1）研發(fā)了一套基于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸電線路舞動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，可以對輸電線路舞動(dòng)情況進(jìn)行分析、監(jiān)控，通過采集電力線路的圖像并對其進(jìn)行分析，通過GSM方式發(fā)送舞動(dòng)狀態(tài)到地面監(jiān)控中心。該系統(tǒng)已經(jīng)在江津供電局掛網(wǎng)使用；2）研制了一套具有紫外放電檢測和圖像采集功能的紫外內(nèi)窺檢測系統(tǒng)，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該紫外內(nèi)窺系統(tǒng)在電氣設(shè)備

4、檢測方面的實(shí)用性。
　　本論文在基于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其在電力安全中應(yīng)用研究中，主要完成了以下工作：
　?、傺芯苛饲度胧接?jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及高頻線路板設(shè)計(jì)中的信號串?dāng)_、阻抗反射、電磁輻射等方面的工程實(shí)際問題，通過兩次嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主板的設(shè)計(jì)和改進(jìn)，成功研發(fā)出了工作穩(wěn)定、電磁兼容性能良好的嵌入式計(jì)算機(jī)主板。
　?、谘芯苛饲度胧接?jì)算機(jī)系統(tǒng)的啟動(dòng)過程，編寫了bootloader啟動(dòng)程序，完成了uboot在AT91

5、RM9200上的移植，并且修改了uboot中的數(shù)個(gè)bug，新增了許多uboot命令，實(shí)現(xiàn)了uboot對NandFlash、IIC和SPIFlash的操作。
　?、墼谇度胧接?jì)算機(jī)主板上移植了Linux－2.4.27內(nèi)核，修正了顯卡驅(qū)動(dòng)中的部分bug，根據(jù)系統(tǒng)主板的設(shè)計(jì)需要，完成了I/O驅(qū)動(dòng)，A/D驅(qū)動(dòng)，RTC驅(qū)動(dòng)等程序研發(fā)工作。移植了目前市場上普及流行的USB攝像頭驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了嵌入式 Linux內(nèi)核對USB攝像頭的廣泛支持。

6、　?、苎芯苛饲度胧?GUI系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和工作原理，實(shí)現(xiàn)了Qtopia在嵌入式計(jì)算機(jī)主板上的定制和移植工作，并且在該系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了音頻、視頻，娛樂等媒體功能，為以后紫外內(nèi)窺系統(tǒng)以及輸電線路舞動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用軟件在圖形界面上的開發(fā)掃除了障礙。
　?、菅芯苛溯旊妼?dǎo)線舞動(dòng)的理論基礎(chǔ)、舞動(dòng)機(jī)理和國內(nèi)舞動(dòng)治理工程實(shí)例，完成了基于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸電線路舞動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的研制，通過對大量的掛網(wǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并且對典型數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析對比，證明了該