智能电网中信息采集集中器的研究

论文摘要

电力系统发展已经至今已有一百多年的历史,目前电力运行环境的越来越复杂、电力体制不断地改革与前进。进入新世纪以来,资源和环境的双重压力使人们开始审视电力系统在节能减排的巨大潜力,国家开始发展智能电网,家用智能电表是智能电网应用中的一部分。传统的人工抄表方式由于存在大量的弊端已经不能适应现在的电力系统的需要。远程自动抄表因其效率高、差错率小等优点,已经成为研究的热点。本文描述并且分析了国内与国外的远程抄表的发展现状和趋势,与此同时根据市场的实际需要,从抄表系统中研究了此款无线载波集中器,集中器是抄表中的重要组成部分,起着承上启下的作用。本文详细介绍了集中器的设计过程,包括集中器总体设计、集中器硬件设计和集中器软件设计等。列出了抄表中常用的几种数据传输方式,提出了以GPRS和电力载波通信为其主要通信方式的解决方案,集中器采用了ARM9系列芯片S3C2440为主控芯片,硬件部分进行了LCD连接设计、存储电路设计、载波通信设计和GPRS模块设计。软件部分则是进行了嵌入式操作系统Linux的移植,主要包括U-boot移植、内核移植、文件系统移植,LCD驱动显示程序流程、电表数据采集程序设计（通信协议主要采用DL/T645-1997多功能电表通信规约）,内存管理与数据存储管理程序设计和GPRS数据传输等功能。使该集中器成为多线程工作,高效稳定的抄表系统核心部分。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外研究现状与分析
• 1.2.1 国外远程抄表系统发展现状
• 1.2.2 国内远程抄表系统研究现状
• 1.3 本文研究的内容
• 第2章 远程抄表总方案的设计
• 2.1 远程抄表的系统设计
• 2.2 多功能电表
• 2.3 集中器
• 2.4 系统方案的选择
• 2.4.1 ARM 内核简介
• 2.4.2 嵌入式操作系统
• 2.4.3 载波通信
• 2.4.4 GPRS 通信
• 2.5 本章小结
• 第3章 集中器通信方案
• 3.1 集中器上行通信
• 3.1.1 上行通信帧格式
• 3.1.2 类型标识功能
• 3.2 集中器下行通信
• 3.2.1 传输特性
• 3.2.2 下行通信帧格式
• 3.2.3 应用说明
• 3.3 本章小结
• 第4章 系统硬件设计
• 4.1 集中器整体结构
• 4.2 单片机系统设计
• 4.2.1 集中器CPU 选择
• 4.2.2 LCD 液晶模块电路设计
• 4.2.3 SDRAM 电路设计
• 4.2.4 Flash 电路设计
• 4.3 载波通信设计
• 4.4 GPRS 模块通信设计
• 4.5 本章小结
• 第5章 系统软件设计
• 5.1 集中器整体软件设计
• 5.2 Linux 移植
• 5.2.1 U-Boot 移植
• 5.2.2 内核移植
• 5.2.3 创建文件系统
• 5.3 LCD 液晶驱动显示
• 5.4 内存管理程序设计
• 5.5 数据存储管理程序设计
• 5.6 电能表数据采集程序设计
• 5.7 数据发送实验
• 5.8 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢