基于ARM的电能质量监测装置人机交互系统设计与研究

【摘要】近年来,随着电力事业的迅猛发展和电力系统规模的不断扩大,非线性负荷的使用量日渐增多,电能质量受到严重污染。电能质量问题成为现阶段电力行业面临的最为紧迫的课题。研制一种新型的电能质量监测装置,有效的对电能质量指标进行实时监测,对保证电网和电力用户的电气设备安全经济运行具有非常重要的意义。本文首先介绍了当前电能质量监测技术的国内外现状及发展趋势,讨论了电能质量各项监测指标的国家标准及意义。其次,针对目前电能质量监测装置趋于高精度、多功能、网络化及智能化的特点,提出了一种基于ARM+DSP双CPU控制核心的电能质量监测装置设计方案。文中给出了方案的总体设计,并详细论述了基于ARMS3C2440的人机交互模块的硬件设计原理。该模块利用双口RAM作为与DSP处理模块的数据传输介质,提高了数据的传输速率；采用大容量SD卡作为电能质量数据的存储媒介,有效地解决了海量数据存储困难的问题。再次,在硬件开发平台之上,完成了嵌入式Linux操作系统以及嵌入式图形界面库的移植,实现了软件开发平台的搭建,为系统软件功能的实现奠定了基础。接着,在软件功能设计中,围绕所提出的电能质量监测装置人机交互模块设计方案,选用Qt/Embedded作为嵌入式图形界面开发工具,并实现多级菜单设计模式,采用位图与嵌入式数据库相结合的方式对电能质量参数进行存储与管理,利用TCP作为通信协议,实现电能质量参数的网络传输。最后,在硬件平台上对人机交互系统软件功能进行了测试验证。实验表明,采用基于Qt/Embedded的多级菜单设计模式提高了系统的人机交互性,方便工作人员对系统的操作与维护。使用SQLite数据库,缩减了文件体积,节省了存储空间。人机交互系统的软件功能实现了预定的设计目标。
【作者】朱琳；
【导师】刘彦呈；
【作者基本信息】大连海事大学，电气工程，2014，硕士
【关键词】电能质量监测；ARM；嵌入式Linux；Qt/Embedded；人机交互；

【参考文献】
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