基于uClinux的新型变压器监控器设计及应用

论文摘要

本文主要阐述了新型变压器监控器的设计以及在电力系统中的应用。本文中阐述的新型变压器监控器，面向电力系统的变压器系统。本文首先从市场调研入手，分析市场需求、用户当前的解决方案、以及产品的市场环境，确定产品所应具有的技术性能指标，以此确定该项目的开发价值和可行性。根据产品的性能指标，结合企业对产品经济性的要求，通过大量调研并结合企业自身状况，对比当今流行的厂家变压器监控器产品，选取硬件平台、软件平台及其开发环境，为应用设计提供基础。采用科汇的MK910(Monkey King910)作为系统硬件平台，选取uClinux作为系统软件平台，使其具有良好的应用前景、稳定的性能、完善的进程间通信机制、良好的可裁减性、丰富的资料、成熟的开发环境、较低的成本等优点，由此降低开发难度，缩短设计周期。采用面向对象的设计方法，确立以数据为核心的软件结构，各进程通过一定的接口实现对数据的读写操作；设计统一的进程模型，统一的应用接口，简化模块的设计：设计面向对象配置的工具，实现人性化的配置流程，使配置工作易学易用。由此实现结构清晰、运行稳定、具有良好经济性、可扩展性、维护方便的产品。论文课题的研发成功，为电力自动化系统提供了一种新的变压器监控装置，为电力部门提高供电质量以为其分析用电情况提供了强有力的工具，同时填补了企业的产品空白，为企业的发展创造了良好的基础，具有较好的经济及使用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景和意义
• 1.2 新型变压器监控装置的设计目标和主要论文工作
• 第二章 变压器监控器硬件体系与关键设计
• 2.1 变压器监控器的硬件平台
• 2.2 对关键器件及相关技术的描述
• 2.2.1 微处理器 MCF5272
• 2.2.2 数字信号处理器 ADSP-2189M
• 2.2.3 现场可编程门阵列 APA150
• 2.2.4 I2C总线芯片
• 2.2.5 QSPI串行总线与人机接口
• 2.3 功能模块划分
• 2.4 扩展板的设计
• 2.4.1 扩展板硬件方案
• 2.4.2 基本测量功能
• 2.4.3 数字量输入功能
• 2.4.4 数字量输出功能
• 2.4.5 通信及维护功能
• 2.4.6 模拟量输入通道设计
• 1) 模拟量采样
• 2) 模拟量接口的数据流及控制方法
• 2.5 人机接口功能与面板的设计
• 第三章 系统的软件实现
• 3.1 面向对象软件设计方法
• 3.2 操作系统选取
• 3.3 软件的主体结构
• 3.4 数据通讯和功能模块设计
• 3.4.1 创建子进程
• 3.4.2 通信接口
• 3.4.3 数据库接口
• 3.4.4 进程间数据通讯接口
• 3.4.5 共享文件接口
• 3.4.6 保护功能模块
• 3.4.7 日统计功能模块
• 3.4.8 整点统计功能模块
• 3.4.9 无功补偿功能模块
• 3.4.10 电压骤降方面的知识及处理方法
• 3.4.11 液晶显示模块设计
• 3.4.12 键盘设计
• 3.4.13 历史数据保存
• 3.5 配置工具
• 3.5.1 输入输出的配置 IOPCFG
• 3.5.2 SCALE配置表
• 3.5.3 RTU配置表
• 3.5.4 进程配置
• 3.6 小结
• 第四章 系统的调试与运行
• 4.1 原理样机测试
• 4.2 测试数据
• 4.3 模拟运行测试
• 第五章 结论
• 参考文献
• 硕士研究生期间撰写论文清单