基于GPRS的配电变压器监控系统的设计

论文摘要

本文根据配变监控系统对数据传输可靠性和实时性的要求,结合GPRS无线技术设计了一种配变监控系统;首先提出了系统总体设计思想与实现功能,并在此基础上对系统结构及实现方案进行了深入分析与研究,提出了基于GPRS网络的通信实现方案。在研究了终端设计多项技术的基础上,设计了一种基于ARM的配变监测终端,结合课题的要求对ARM处理器进行了具体选型,在基于LPC2124的MCU和外围接口芯片上,进行了终端硬件系统和软件的设计,并对整个系统的可靠性进行了深入的研究。在数据传输系统的设计中,着重阐述了系统各个层次上的设计,包括数据链路层、传输层和应用层上的设计方案。重点研究了监控后台系统中的PCU和CCU的软件实现,本系统采用GPRS网络技术保证了数据传输的可靠性、实时性,具有良好的推广价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的背景和研究意义
• 1.2 国内外的发展动态
• 1.3 本文的主要工作及内容安排
• 第二章 配变监控系统的总体设计
• 2.1 系统的总体设计思想及功能概述
• 2.1.1 配变监测终端的功能需求分析
• 2.1.2 常用的系统通信方式及GPRS 在监控系统中应用的可行性分析
• 2.1.3 监控后台软件系统的功能分析
• 2.2 系统的数据传输方式及组网选择
• 2.2.1 系统的数据传输方式
• 2.2.2 监控后台接入方案的选择
• 2.3 监控系统的总体结构
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于ARM 的配变监测终端的设计
• 3.1 配变监测终端的设计目标
• 3.2 终端主控制器ARM 芯片的选型
• 3.3 配变监测终端的硬件设计
• 3.3.1 LPC2124 最小系统
• 3.3.2 数据存储模块的设计
• 3.3.3 终端通信接口的设计
• 3.3.4 终端日历时钟的设计
• 3.3.5 显示模块的设计
• 3.3.6 键盘电路设计
• 3.3.7 报警电路设计
• 3.3.8 调试接口电路设计
• 3.4 配变监测终端的软件设计
• 3.4.1 软件开发环境
• 3.4.2 配变监测终端的主程序
• 3.4.3 抄表模块的设计
• 3.4.4 数据存储模块的设计
• 3.5 系统抗干扰分析与研究
• 3.5.1 系统的干扰源分析
• 3.5.2 系统硬件和软件抗干扰研究
• 3.6 本章小结
• 第四章 数据通信部分的实现
• 4.1 GPRS 网络的结构与主要实体
• 4.1.1 GPRS 网络的结构
• 4.1.2 GPRS 网络主要实体
• 4.2 网络通信中的协议分析
• 4.2.1 传输层协议的选型
• 4.2.2 数据链路层协议分析
• 4.2.3 应用层协议的确定
• 4.3 系统的数据传输过程
• 4.3.1 数据传输的实现原理
• 4.3.2 利用 AT 指令拨号到 GPRS 网络
• 4.3.3 终端与前置通信单元的通信
• 4.4 本章小结
• 第五章 监控后台系统设计
• 5.1 PCU 设计
• 5.1.1 PCU 的程序结构
• 5.1.2 PCU 的模块功能
• 5.1.3 PCU 的实现
• 5.2 CCU 设计
• 5.2.1 CCU 程序结构
• 5.2.2 CCU 的实现
• 5.3 监控子系统功能模块设计
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在校期间发表的学术论文和参加科研情况