嵌入式計算機在電力設備監(jiān)測中的應用研究.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備的長期安全運行要求越來越高，為預防災難性事故的發(fā)生，對電力線路和電力設備進行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷就顯得十分必要。
　　微電子技術的發(fā)展越來越快，伴隨著超大規(guī)模集成電路技術的成熟，嵌入式計算機系統(tǒng)的功能越來越強大，在某些場合完全可以取代傳統(tǒng)的工控機，并且其獨特的優(yōu)勢在于它的體積小、功耗低、性價比高、便于攜帶，使得它非常適合應用到電力安全監(jiān)控儀器中。
　　本論文

2、在嵌入式計算機系統(tǒng)平臺的構建中做了大量的研究工作，以電力安全的需求為目標，從嵌入式計算機系統(tǒng)的硬件設計入手，深入研究了嵌入式計算機硬件系統(tǒng)設計和電磁兼容性問題，成功研發(fā)出了具有良好電磁兼容性能，能夠長時間（連續(xù)一個月運行測試）可靠運行的嵌入式計算機主板。在軟件部分，實現(xiàn)了嵌入式計算機系統(tǒng)的多種引導模式，嵌入式Linux內核的移植，內核驅動程序中bug的修正和部分新增硬件驅動程序的編寫，以及嵌入式圖形界面GUI系統(tǒng)Qtopia的移植，完成

3、了整個嵌入式計算機系統(tǒng)從硬件到軟件系統(tǒng)平臺的構建。
　　在此嵌入式計算機系統(tǒng)平臺基礎之上，進行了電力安全監(jiān)控設備的研究開發(fā)：1）研發(fā)了一套基于嵌入式計算機系統(tǒng)的輸電線路舞動監(jiān)控系統(tǒng)，可以對輸電線路舞動情況進行分析、監(jiān)控，通過采集電力線路的圖像并對其進行分析，通過GSM方式發(fā)送舞動狀態(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窺檢測系統(tǒng)，通過實驗驗證了該紫外內窺系統(tǒng)在電氣設備

4、檢測方面的實用性。
　　本論文在基于嵌入式計算機系統(tǒng)及其在電力安全中應用研究中，主要完成了以下工作：
　　①研究了嵌入式計算機系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設計，以及高頻線路板設計中的信號串擾、阻抗反射、電磁輻射等方面的工程實際問題，通過兩次嵌入式計算機系統(tǒng)主板的設計和改進，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算機主板。
　　②研究了嵌入式計算機系統(tǒng)的啟動過程，編寫了bootloader啟動程序，完成了uboot在AT91

5、RM9200上的移植，并且修改了uboot中的數(shù)個bug，新增了許多uboot命令，實現(xiàn)了uboot對NandFlash、IIC和SPIFlash的操作。
　?、墼谇度胧接嬎銠C主板上移植了Linux－2.4.27內核，修正了顯卡驅動中的部分bug，根據(jù)系統(tǒng)主板的設計需要，完成了I/O驅動，A/D驅動，RTC驅動等程序研發(fā)工作。移植了目前市場上普及流行的USB攝像頭驅動，實現(xiàn)了嵌入式 Linux內核對USB攝像頭的廣泛支持。

6、　?、苎芯苛饲度胧?GUI系統(tǒng)的體系結構和工作原理，實現(xiàn)了Qtopia在嵌入式計算機主板上的定制和移植工作，并且在該系統(tǒng)上實現(xiàn)了音頻、視頻，娛樂等媒體功能，為以后紫外內窺系統(tǒng)以及輸電線路舞動監(jiān)控系統(tǒng)應用軟件在圖形界面上的開發(fā)掃除了障礙。
　　⑤研究了輸電導線舞動的理論基礎、舞動機理和國內舞動治理工程實例，完成了基于嵌入式計算機系統(tǒng)的輸電線路舞動監(jiān)控系統(tǒng)的研制，通過對大量的掛網(wǎng)實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，并且對典型數(shù)據(jù)進行了分析對比，證明了該