電力測(cè)控終端設(shè)備核心系統(tǒng)

1、 應(yīng)用背景

由于缺乏一個(gè)穩(wěn)定工作的硬件基礎(chǔ)，國(guó)內(nèi)測(cè)控系統(tǒng)開發(fā)工作的重點(diǎn)大都放在調(diào)試硬件故障上。首先，所有項(xiàng)目的開發(fā)幾乎全部使用匯編語言，嚴(yán)重影響了程序的可讀性和可移植性，更換不同的處理器就意味著一切從頭開始，就連使用相同處理器的不同項(xiàng)目組之間的程序重用也很困難；而對(duì)于嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)著重解決的實(shí)際問題往往無暇顧及，非常不利于我國(guó)嵌入式應(yīng)用水平的提高。其次，測(cè)控系統(tǒng)通信接口種類比較少,數(shù)據(jù)交換速度慢，已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)傳輸需求。另外，傳統(tǒng)的8位單片機(jī)已經(jīng)越來越不能適應(yīng)日漸復(fù)雜的應(yīng)用需求；友好的交互界面、網(wǎng)絡(luò)互連功能、智能化的軟件、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)處理幾乎成了現(xiàn)代實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)的共同需求。

基于ARM的電力實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)，采用了高性能、低功耗32bit RISC結(jié)構(gòu)的ARM內(nèi)核處理器。為開發(fā)各種智能化、小型化現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)提供可重用、高性能、圖形化、網(wǎng)絡(luò)化軟硬件基礎(chǔ)平臺(tái)和高效的開發(fā)模式。充分利用高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)在多任務(wù)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，為平臺(tái)添加友好的人機(jī)交互方式、圖形化界面、網(wǎng)絡(luò)、各種通信接口驅(qū)動(dòng)，使其平臺(tái)具備現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)的特征。

2、 系統(tǒng)構(gòu)架

此項(xiàng)目的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于ARM計(jì)算機(jī)的嵌入式設(shè)備，用于對(duì)工業(yè)配電的電壓電流功率等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和監(jiān)控。系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如下圖：

3、 系統(tǒng)硬件功能

3.1 通信接口

1) CAN接口，與分布式電源的DSP通信。

2) 一個(gè)10／100M以太網(wǎng)接口，與管理中心通信。

3) 一個(gè)RS485接口，與其他產(chǎn)品通信，如微機(jī)等。

4) 一個(gè)RS232接口，用于連接電腦調(diào)試。

3.2人機(jī)界面交互接口

1) 顯示驅(qū)動(dòng)：支持4－8英寸TFT液晶，能夠完成各種采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示（包括數(shù)字和波形）；

2) 鍵盤輸入電路，各種參數(shù)（地址、波特率、變比等）均可通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程設(shè)定或儀表面板設(shè)定；

3) USB接口，可以讀取U盤數(shù)據(jù)。

3.3 可靠性與電磁兼容性

1)強(qiáng)抗干擾能力設(shè)計(jì)、工業(yè)級(jí)器件，產(chǎn)品適用多種復(fù)雜電磁環(huán)境及惡劣場(chǎng)所；

2)工作環(huán)境：工作溫度：-20～70℃；相對(duì)濕度≤90%，無腐蝕氣體場(chǎng)所；

3.4 輸入輸出接口

1) 8路模擬量采集，可以實(shí)時(shí)采集3相電壓電流和直流后備電池的電壓電流。

2) 2路模擬量輸出

3) 4路開關(guān)量輸入

4) 8路數(shù)字IO輸出

4、 系統(tǒng)軟件功能

1) 嵌入式專用LINUX操作系統(tǒng)。

2) 用戶可以進(jìn)行行業(yè)特定的2次開發(fā)。