采用无线传输技术的配用电综合监控终端的研究和实现

摘要

本论文介绍了“采用无线传输技术的配用电综合监控终端的研究和实现”，是由东南大学硕士研究生徐伟，在导师赵新胜（教授）和郭经红（研究员级高工）共同指导下完成的。
　　 电力用户用电信息采集系统是智能电网战略的重要组成部分，它将实现电力用户全覆盖、信息全采集、全面支持预付费的目标，具有重要的意义。作为该系统中的主要设备，配用电综合监控终端将在其中发挥重要的作用。
　　 配用电综合监控终端已经有十几年的发展历史，具有集中抄表、配变监测、负荷控制、远程通信等多种功能，为了满足用电信息采集系统的建设要求，我们需要根据最新的技术要求，并应用微处理器技术、嵌入式系统技术、数字信号处理技术、通信技术等多种先进技术，来进行新一代终端的设计。
　　 本文从两个方面对终端的设计进行了研究：一是从理论上分析实现终端的配变监测功能需要采用的数字信号处理算法，以及讨论终端适合采用的本地和远程通信方式；二是研究了终端的软硬件开发方法，终端的硬件结构采用ARM（AT91RM9200）+DSP（TMS320LF2406A）的双处理器结构，分别用于系统管理和配变监测，以ARM作为主处理器，软件设计也因此分为两个部分。
　　 基于研究的成果，我们设计成功了新一代的配用电综合监控终端，它的测量准确、通信可靠、性能稳定，具有广阔的市场前景和应用价值。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 配用电终端产品概述

1.2 配用电终端发展状况

1.3 研究的背景及意义

1.4 论文主要工作和结构安排

第二章 配变监测参数的测量算法

2.1 引言

2.2 交流采样技术

2.3 采样算法概述

2.3.1 同步采样法

2.3.2 准同步采样法

2.3.3 非同步采样法

2.3.4 采样方法的比较

2.4 同步方法

2.4.1 硬件同步法

2.4.2 软件同步法

2.5 谐波分析

2.5.1 离散傅里叶变换(DFT)

2.5.2 快速傅里叶变换(FFT)

2.5.3 小波变换

2.6 电参量计算公式

2.6.1 功率计算

2.6.2 电需量计算

2.6.3 误差修正

第三章 通信技术在终端中的应用

3.1 引言

3.2 上行通信

3.2.1 GPRS

3.2.2 Mobitex

3.2.3 GPRS与Mobitex技术比较

3.3 下行通信

3.3.1 低压电力线载波

3.3.2 微功率无线通信

第四章 终端硬件设计

4.1 硬件设计总体方案

4.2 电源设计

4.2.1 开关电源设计

4.2.2 线性电源设计

4.3 配变监测模块

4.3.1 信号取样

4.3.2 信号放大电路

4.3.3 A/D采样电路

4.3.4 DSP电路

4.4 核心板

4.4.1 主要器件

4.4.2 原理框图

4.4.3 PCB设计

4.5 接口板

4.5.1 实时时钟

4.5.2 遥控

4.5.3 遥信

4.5.4 RS485

4.5.5 以太网

4.5.6 LCD与键盘

4.6 通信板

4.6.1 GPRS通信板

4.6.2 Mobitex通信板

4.6.3 电力线载波通信板

4.6.4 微功率无线通信板

4.7 电磁兼容试验

第五章 终端软件设计

5.1 软件设计概述

5.2 DSP软件设计

5.2.1 开发环境与工具

5.2.2 中断服务程序

5.2.3 后台服务程序

5.3 ARM软件设计

5.3.1 uClinux操作系统介绍

5.3.2 软件进程设计

5.4 终端测量精度测试

第六章 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

附录硬件电路板照片