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具有PLC检测功能的嵌入式系统集中器研究

作　者: 田世坤
导　师: 孙斌；金心宇
学　校: 浙江大学
专　业: 电路与系统
关键词: 集中器 ARM嵌入式电力载波网络检测
分类号: TP368.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 134次
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内容摘要

“十二五”规划对智能电网、物联网未来五年的发展提出了新的要求,基于电力载波通信的电能信息采集与管理将越来越普及。集中器作为关键部件,需要较强的计算性能与抗干扰能力,目前集中器设计大多存在性能、扩展性、稳定性、成本等方面的不足,国内电力载波网络环境也存在着阻抗复杂、衰减大、噪声干扰严重等问题,并缺少一个网络检测评估工具,不能满足现场应用的高质量通信要求,这些都成为制约智能电网发展的因素。本论文在已有电能信息采集现场集中器的基础上,提出一种通过增加PLC检测功能的改进型电能信息采集现场集中器。基于工业级32位ARM9微处理器AT91SAM9260硬件平台搭建linux嵌入式系统,按国家电网相关电力信息采集的规范配套PLC通信检测等系统软件,使新型电能信息采集现场集中器具有较强的处理能力和数据存储容量,特别是在应用接口和通信协议、数据处理方面有了明显扩展,符合PLC网络环境的通信检测的需求。PLC应用模块和检测方式是集中器上PLC检测功能的关键,本论文选用了福星晓程电力载波MODEM芯片PL3201与PL3106,根据国家电网的相关规范和载波通信特点,设计一套PLC检测应用软件,兼容DL/T698.42、GDW376.2、DL/T645-2007三种电网通信规约,在检测小区现场电力载波网络路由组网时间、通信成功率、平均通信时延,检测载波信道衰减特性、不同路由算法效果比较、载波网络通信质量时变特性等方面取得了一系列有价值的应用数据,达到了PLC检测应用的功能设计要求。为电能信息采集与管理系统提供一个更为完善的集中器软硬件平台设计方案,也为电力载波通信网络通信质量的检测评估提供一种有效的手段。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-9
目次  9-11
1 绪论  11-17
  1.1 课题研究背景  11-12
  1.2 国内外主要研究现状  12-13
  1.3 本文研究目的和意义  13-15
  1.4 本文内容和结构安排  15-17
2 系统原理及技术基础  17-36
  2.1 电能信息采集与管理系统  17-18
  2.2 集中器  18-23
  2.3 电力载波通信  23-35
  2.4 电力载波通信检测  35
  2.5 本章小结  35-36
3 集中器软硬件平台设计  36-57
  3.1 设计目标与实现要求  36-40
  3.2 ARM嵌入式微处理器  40-43
  3.3 硬件电路设计  43-49
  3.4 ARM-linux软件平台搭建  49-56
  3.5 本章小结  56-57
4 PLC检测应用设计  57-70
  4.1 结构与模块划分  57-58
  4.2 载波通信模块  58-61
  4.3 用户接口模块设计  61-64
  4.4 运行检测模块  64-67
  4.5 系统工作流程设计  67-69
  4.6 本章小结  69-70
5 系统测试分析  70-80
  5.1 集中器功能测试  70-73
  5.2 PLC检测功能测试  73-79
  5.3 测试小结  79-80
6 总结与展望  80-82
参考文献  82-86
附录A 系统实物图  86-87
作者简历及在学习期间取得的科研成果  87

具有PLC检测功能的嵌入式系统集中器研究

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