基于ARM和Linux的远程负荷管理终端设计

基于ARM和Linux的远程负荷管理终端设计

论文摘要

本论文主要研究电能负荷管理终端,首先分析负荷管理终端在国内外电力负荷管理技术中的地位和作用,以及当前负荷管理终端系统的技术水平和实现方法,最后根据江西省电力局针对终端提出的技术条件和规约的规定采用ARM嵌入式系统设计一个负载终端进行负荷终端的研究与设计。本文的研究内容包括电能测量技术、远程自动抄表技术、嵌入式系统设计、GPRS无线通信技术应用。终端系统的设计基于ARM嵌入式系统。ARM嵌入式处理器具有处理速度快、寻址能力强和资源丰富等特点;嵌入式操作系统具有多任务处理能力、模块可裁剪能力强等优点;所采用的GPRS网络远程通信技术具有永远在线、通信费用低廉等优势。上述多项优点有机结合在一起,使得设计出的终端系统具有执行效率高、通信处理能力强和经济效益好等特点。在项目开发过程中编写了基于嵌入式Linux操作系统的调用函数和底层硬件驱动程序,并采用多任务按优先权调度的方式解决了任务处理的实时性问题。本文共分五章:第一章:主要介绍本文研究的背景以及目前国内外远程负荷管理终端的现状与发展趋势,阐述本文研究的意义及主要内容。第二章:介绍管理终端数据采集原理及其在电能监测芯片ATT7022A在终端中的应用。第三章:分析嵌入式技术应用于负荷终端的优点,论证系统设计方案与平台构建。根据江西省电力公司用电现场服务与管理系统终端技术条件和对用电现场电能监测精度和功能需求,从软件硬件两个方面选择适合于本文的嵌入式系统,为负荷终端的管理功能提供必要的软硬件条件。第四章:完成基于ARM的负荷终端系统硬件电路设计。包含分析系统构成、以ATT7022A为核心的电能监测模块设计以及各单元电路设计第五章:完成负荷管理终端软件设计。重点工作是搭建负荷管理终端的嵌入式Linux开发平台,为后续的应用程序开发提供良好的开发环境。结论部分总结了全文的工作,指出了后续的研究方向。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.2 我国电力负荷管理技术的发展现状
  • 1.3 国内外负荷管理技术的发展趋势
  • 1.4 主要研究内容
  • 第2章 电参数数字测量原理
  • 2.1 电参数离散采样测量原理
  • 2.2 电能参数的测量
  • 2.2.1 电压、电流有效值的测量
  • 2.2.2 有功功率及能量的测量
  • 2.2.3 无功功率及能量的测量
  • 2.2.4 视在功率的测量
  • 2.2.5 三相三线制合相功率的测量
  • 2.2.6 三相四线制合相功率的测量
  • 2.3 本章小结
  • 第3章 负荷管理终端平台构建
  • 3.1 终端功能要求
  • 3.2 终端结构框图
  • 3.3 嵌入式系统简介
  • 3.3.1 嵌入式系统硬件
  • 3.3.2 嵌入式系统软件
  • 3.3.3 嵌入式应用软件
  • 3.4 嵌入式终端平台构建方法
  • 3.4.1 嵌入式系统设计方法变化的背景
  • 3.4.2 以实时操作系统为基础的嵌入式软件开发平台
  • 3.4.3 基于操作系统的嵌入式开发平台构建的一般步骤
  • 3.5 负荷管理终端处理器选型
  • 3.5.1 ARM嵌入式处理器介绍
  • 3.5.2 ARM嵌入式处理器S3C2440A介绍
  • 3.6 负荷管理终端操作系统选型
  • 3.7 负荷管理终端平台的确定
  • 3.8 本章小结
  • 第4章 终端硬件设计
  • 4.1 终端系统构成
  • 4.1.1 终端功能要求
  • 4.1.2 系统构成
  • 4.2 终端电能监测模块硬件
  • 4.2.1 电能计量芯片的选型
  • 4.2.2 ATT7022A的引脚功能描述
  • 4.2.3 ATT7022A内部工作单元性能参数
  • 4.2.4 ATT7022A数据采集模块
  • 4.3 电能参数在测量模块中的实现
  • 4.3.1 有功功率及能量测量的实现
  • 4.3.2 无功功率及能量测量的实现
  • 4.3.3 视在功率测量的实现
  • 4.3.4 SPI通信接口
  • 4.4 测量电路单元
  • 4.5 串行接口电路
  • 4.6 SDRAM存储系统电路
  • 4.7 NAND Flash存储系统
  • 4.8 终端现场通信
  • 4.9 终端远程通信接口
  • 4.10 终端输出开关量
  • 4.11 复位电路
  • 4.12 终端电源电路
  • 4.13 本章小结
  • 第5章 终端软件设计
  • 5.1 交叉编译环境的搭建
  • 5.2 U-boot简介
  • 5.2.1 U-Boot支持的主要功能
  • 5.2.2 U-Boot的重要目录
  • 5.2.3 U-Boot的启动过程
  • 5.3 U-boot移植
  • 5.4 嵌入式Linux移植
  • 5.4.1 内核移植概述
  • 5.4.2 系统移植方案
  • 5.4.3 内核移植过程
  • 5.4.4 配置及编译内核
  • 5.5 构建根文件系统
  • 5.5.1 busybox简介
  • 5.5.2 busybox的编译和安装
  • 5.6 嵌入式Linux驱动开发
  • 5.6.1 串口的驱动
  • 5.6.2 SPI接口的驱动
  • 5.7 主要功能模块程序设计
  • 5.7.1 三相电能参数的定时采集任务设计
  • 5.7.2 GPRS模块通信任务设计
  • 5.8 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录A (攻读硕士期间所发表的学术论文目录)
  • 附录B (远程负荷管理终端主电路图)
  • 相关论文文献

    • [1].实现电费预收的负荷管理装置[J]. 中国电力企业管理 2011(14)
    • [2].论高等学校教师工作负荷管理的战略转型[J]. 教育研究与实验 2013(06)
    • [3].负荷管理对需求侧管理影响的分析[J]. 中国电力教育 2008(S2)
    • [4].基于时序调度的钢厂负荷管理方法[J]. 电气应用 2018(04)
    • [5].基于城南电网的分层分区负荷管理[J]. 科技与企业 2015(23)
    • [6].600MW超临界单元机组负荷管理控制策略及试验研究[J]. 华东电力 2014(02)
    • [7].上海负荷管理20年[J]. 国家电网 2015(12)
    • [8].基于负荷特性分析的有序用电管理策略[J]. 科技资讯 2016(31)
    • [9].基于负荷管理的远程抄表系统设计与实现[J]. 中国电力教育 2013(26)
    • [10].冰灾期间湖南电网事故限电和有序用电方案的制订和实施[J]. 华东电力 2008(12)
    • [11].电力负荷管理系统在防窃电中的应用[J]. 云南电力技术 2012(06)
    • [12].浅析电力负荷管理系统在供电企业中的应用[J]. 科协论坛(下半月) 2013(11)
    • [13].电费预收负荷管理装置的应用分析[J]. 电子技术与软件工程 2013(17)
    • [14].负荷管理:供电企业的“雷达站”——镇江供电公司负荷管理系统实现质和量“双提升”[J]. 电力需求侧管理 2010(01)
    • [15].智能微网高级应用及负荷管理设计方法[J]. 科技与创新 2018(09)
    • [16].基于AHP+熵权法的负荷管理终端软件质量评估[J]. 内蒙古电力技术 2019(05)
    • [17].售用双方协同优化的家庭柔性负荷管理策略[J]. 电网技术 2019(04)
    • [18].提升电力现货交易户负荷管理终端数据完整率的研究[J]. 机电信息 2019(32)
    • [19].谈变电站综合自动化的实用性[J]. 农村电工 2008(03)
    • [20].关于电力负荷管理系统的探索[J]. 硅谷 2010(05)
    • [21].孤岛模式下风电直流微电网的负荷管理[J]. 电子制作 2018(01)
    • [22].电力市场中的负荷和需求侧管理[J]. 科技致富向导 2015(08)
    • [23].基于遗传算法考虑用户侧负荷平移的微网经济运行分析[J]. 四川电力技术 2016(01)
    • [24].考虑需求侧管理的微网经济优化运行[J]. 西安交通大学学报 2013(06)
    • [25].论“需求侧管理”的模式选择及应用[J]. 管理世界 2014(04)
    • [26].基于气象要素的省地一体化负荷预测与管理平台[J]. 电力需求侧管理 2008(01)
    • [27].电力系统灵活性及其评价综述[J]. 电网技术 2014(06)
    • [28].需求侧负荷管理中最优错峰计划的生成[J]. 自动化与仪器仪表 2016(02)
    • [29].水蓄冷在削峰填谷中的效益分析[J]. 电力需求侧管理 2014(02)
    • [30].用绩效管理为管理疲劳解扣[J]. 人民论坛 2009(18)

    标签:;  ;  

    基于ARM和Linux的远程负荷管理终端设计
    下载Doc文档

    猜你喜欢