基于VxWorks的电力负荷管理系统客户现场终端的设计与实现

摘要

电力负荷管理系统客户现场终端是电力负荷管理系统的重要组成部分，是实现电力负荷管理系统对电力用户进行用电监控的关键设备之一。客户现场终端的主要任务是实现用电现场技术数据的采集、上传和简单指令的执行，具有终端抄表、通信、数据抄读及存储、对时、用电异常监测及报警、负荷控制等功能。本课题是广东欧宇信息控制有限公司投资的嵌入式系统的研究项目，该项目主要研究如何实现基于ARM7处理器的VxWorks嵌入式操作系统在电力负荷管理系统客户现场终端的应用。本文主要论述了客户现场终端的研究和设计，其中侧重于软件方面的研究和设计。在本课题中，本人的主要工作内容有以下几个方面。 首先，分析客户现场终端的功能、性能和配置需求，给出了客户现场终端的总体设计方案。总体方案包括总体硬件设计方案和总体软件设计方案。本文简单介绍了硬件的组成及结构。软件方案则介绍了软件的结构划分，并简单介绍了板级支持包BSP的开发过程、文件系统TFFS的建立、网络通讯的开发。 其次，完成系统软件设计。VxWorks是一种基于优先级的抢占式实时操作系统，本文对VxWorks的内核，包括任务管理、任务间通信机制进行了详细的分析。在此基础上，根据终端数据的类型对数据进行规划；根据客户现场终端的功能需求和VxWorks的内在要求，划分了应用任务；采用C语言编程，实现了各个任务模块的功能，完成了客户现场终端的软件设计；并通过VxWorks操作系统提供的服务来管理各个应用任务，提高了系统的可靠性和实时性。其中侧重介绍了协议解析任务、读当前电力数据任务、采集实时电力数据任务的实现，以及如何利用VxWorks提供的服务对这些任务进行调度管理。这部分工作是本人的主要工作内容，也是本论文的重点。 最后，进行测试界面的设计。测试界面软件不是以产品为目标来进行开发的，它是面向开发者的一个辅助开发工具，因此测试界面软件的开发侧重界面软件系统功能的开发，而对界面的美观、风格等因素不做太多考虑。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章实时操作系统VxWorks概述

第三章客户现场终端功能分析与工作流程

第四章现场终端的总体设计方案

第五章客户现场终端应用层软件设计

第六章测试界面

总结和展望

参考文献

攻读学位期间发表的与学位论文相关的学术论文

致谢