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基于ARM的分布式电能质量监测系统研究

作　者: 沈学优
导　师: 贺洪江
学　校: 河北工程大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: Linux ARM EWS 电能质量 专家系统
分类号: TM76
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 15次
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内容摘要


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。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章 绪论  10-16
  1.1 研究背景及意义  10-11
  1.2 国内外发展现状  11-13
  1.3 电能质量的概念  13
  1.4 电能质量问题的一般分类  13-14
  1.5 研究的主要内容  14-16
第2章 电能质量参数及其分析方法  16-21
  2.1 电能基本参数  16-17
    2.1.1 电流电压有效值的计算  16-17
  2.2 电压偏差  17
  2.3 频率偏差  17-18
  2.4 三相电压不平衡度  18
  2.5 电力系统谐波  18-20
  2.6 电压波动与闪变  20
  2.7 本章小结  20-21
第3章 电能质量监测系统的硬件设计  21-28
  3.1 ARM的选择  21-23
  3.2 电能质量监测系统的硬件设计  23-27
    3.2.1 系统硬件总体框架  23-24
    3.2.2 NAND FLASH控制器  24-26
    3.2.3 系统时钟电路  26
    3.2.4 UART通信电路  26-27
    3.2.5 以太网卡接口电路  27
  3.3 本章小结  27-28
第4章 操作系统平台的搭建  28-50
  4.1 开发环境  29-30
  4.2 BOOTLOADER移植  30-34
    4.2.1 Bootloader的选择  30-31
    4.2.2 U-boot移植  31-34
  4.3 嵌入式LINUX操作系统的裁剪和移植  34-36
    4.3.1 Nand Flash驱动移植  34-35
    4.3.2 编译镜像  35-36
  4.4 文件系统的移植  36-37
  4.5 嵌入式LINUX设备驱动程序设计  37-49
    4.5.1 Linux设备驱动的组成  37-39
    4.5.2 LCD设备驱动开发  39-49
  4.6 本章小结  49-50
第5章 嵌入式服务器设计  50-59
  5.1 EWS总体框架  50-51
  5.2 TCP/IP协议栈的设计与实现  51-57
    5.2.1 IP协议的设计与实现  51-53
    5.2.2 TCP协议的设计与实现  53-57
  5.3 EWS设计  57-58
  5.4 本章小结  58-59
第6章 预测系统设计  59-74
  6.1 专家系统概述  59-60
  6.2 分布式远程监测专家概述  60-61
  6.3 基于产生式规则的专家系统的实现技术  61-72
    6.3.1 系统总体架构  61-62
    6.3.2 产生式规则表现形式  62-63
    6.3.3 专家知识的获取  63-64
    6.3.4 知识的存储  64-68
    6.3.5 产生式规则的推理机制  68-71
    6.3.6 解释部分  71-72
  6.5 仿真验证  72-73
  6.6 本章小结  73-74
结论  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-79
附录  79-86
作者简介  86
攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况  86

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的自动化
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