基于ARM的分布式电能质量监测系统研究

论文摘要

本文主要研究的是一种基于ARM的电能实时监测系统,该电能质量监测系统对电能质量进行远程监控以及事故预测,为改善电能的质量,制定相应电能计划提供有力依据。本文首先介绍了电能质量的研究背景和意义,分析了国内外电能质量监测系统的研究现状以及未来趋势。1、根据电能质量监测系统装置的市场调研以及设计要求,提出了一种基于嵌入式ARM和linux的电能质量监测系统,监测系统的控制模块以ARM为核心,其上运行嵌入式linux实时系统,实现整个系统的控制管理,本文将详细阐述系统的硬件搭建以及嵌入式系统的移植实现。2、阐述了基于TCP/IP协议族的嵌入式WEB服务器(EWS)技术,解决现场设备监测数据难以远程传输的问题,实现远程监控。EWS以嵌入式linux为平台,对TCP/IP协议族进行必要的裁剪,本文将着重探讨TCP、IP等协议的设计以及EWS的设计。3、根据电能质量扰动类型监测的需求,采用基于产生式规则的专家系统进行扰动类型的诊断,模仿电能专家解决问题的推理方式和思维过程,并对正向推理过程进行了优化,运用与或逻辑运算分解产生式规则,得到规范的规则,以便运用知识库对现实中的问题作出判断和决策。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 电能质量的概念
• 1.4 电能质量问题的一般分类
• 1.5 研究的主要内容
• 第2章 电能质量参数及其分析方法
• 2.1 电能基本参数
• 2.1.1 电流电压有效值的计算
• 2.2 电压偏差
• 2.3 频率偏差
• 2.4 三相电压不平衡度
• 2.5 电力系统谐波
• 2.6 电压波动与闪变
• 2.7 本章小结
• 第3章 电能质量监测系统的硬件设计
• 3.1 ARM的选择
• 3.2 电能质量监测系统的硬件设计
• 3.2.1 系统硬件总体框架
• 3.2.2 NAND FLASH控制器
• 3.2.3 系统时钟电路
• 3.2.4 UART通信电路
• 3.2.5 以太网卡接口电路
• 3.3 本章小结
• 第4章 操作系统平台的搭建
• 4.1 开发环境
• 4.2 BOOTLOADER移植
• 4.2.1 Bootloader的选择
• 4.2.2 U-boot移植
• 4.3 嵌入式LINUX操作系统的裁剪和移植
• 4.3.1 Nand Flash驱动移植
• 4.3.2 编译镜像
• 4.4 文件系统的移植
• 4.5 嵌入式LINUX设备驱动程序设计
• 4.5.1 Linux设备驱动的组成
• 4.5.2 LCD设备驱动开发
• 4.6 本章小结
• 第5章 嵌入式服务器设计
• 5.1 EWS总体框架
• 5.2 TCP/IP协议栈的设计与实现
• 5.2.1 IP协议的设计与实现
• 5.2.2 TCP协议的设计与实现
• 5.3 EWS设计
• 5.4 本章小结
• 第6章 预测系统设计
• 6.1 专家系统概述
• 6.2 分布式远程监测专家概述
• 6.3 基于产生式规则的专家系统的实现技术
• 6.3.1 系统总体架构
• 6.3.2 产生式规则表现形式
• 6.3.3 专家知识的获取
• 6.3.4 知识的存储
• 6.3.5 产生式规则的推理机制
• 6.3.6 解释部分
• 6.5 仿真验证
• 6.6 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 作者简介
• 攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况