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基于uClinux的新型变压器监控器设计及应用

作　者: 杨建平
导　师: 张崇巍
学　校: 合肥工业大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 变压器监控器实时多任务操作系统 uClinux
分类号: TM571
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-12
第一章绪论  12-16
  1.1 课题的背景和意义  12-13
  1.2 新型变压器监控装置的设计目标和主要论文工作  13-16
第二章变压器监控器硬件体系与关键设计  16-28
  2.1 变压器监控器的硬件平台  16
  2.2 对关键器件及相关技术的描述  16-21
    2.2.1 微处理器 MCF5272  16-17
    2.2.2 数字信号处理器 ADSP-2189M  17-18
    2.2.3 现场可编程门阵列 APA150  18
    2.2.4 I2C总线芯片  18-21
    2.2.5 QSPI串行总线与人机接口  21
  2.3 功能模块划分  21-22
  2.4 扩展板的设计  22-27
    2.4.1 扩展板硬件方案  22-23
    2.4.2 基本测量功能  23
    2.4.3 数字量输入功能  23
    2.4.4 数字量输出功能  23
    2.4.5 通信及维护功能  23
    2.4.6 模拟量输入通道设计  23-27
      1) 模拟量采样  23-25
      2) 模拟量接口的数据流及控制方法  25-27
  2.5 人机接口功能与面板的设计  27-28
第三章系统的软件实现  28-50
  3.1 面向对象软件设计方法  28
  3.2 操作系统选取  28-30
  3.3 软件的主体结构  30-31
  3.4 数据通讯和功能模块设计  31-47
    3.4.1 创建子进程  31-32
    3.4.2 通信接口  32-33
    3.4.3 数据库接口  33-34
    3.4.4 进程间数据通讯接口  34-36
    3.4.5 共享文件接口  36-37
    3.4.6 保护功能模块  37
    3.4.7 日统计功能模块  37-38
    3.4.8 整点统计功能模块  38
    3.4.9 无功补偿功能模块  38-39
    3.4.10 电压骤降方面的知识及处理方法  39-40
    3.4.11 液晶显示模块设计  40-43
    3.4.12 键盘设计  43
    3.4.13 历史数据保存  43-47
  3.5 配置工具  47-49
    3.5.1 输入输出的配置 IOPCFG  47
    3.5.2 SCALE配置表  47-48
    3.5.3 RTU配置表  48
    3.5.4 进程配置  48-49
  3.6 小结  49-50
第四章系统的调试与运行  50-53
  4.1 原理样机测试  50-51
  4.2 测试数据  51
  4.3 模拟运行测试  51-53
第五章结论  53-54
参考文献  54-56
硕士研究生期间撰写论文清单  56

基于uClinux的新型变压器监控器设计及应用

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