基于嵌入式的變電站蓄電池遠程監(jiān)測平臺的設(shè)計與實現(xiàn)
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變電站蓄電池是變電站電力電源斷電后的最后一道保護屏障，其運行狀態(tài)關(guān)系到供電系統(tǒng)的安全性，因而對變電站蓄電池的監(jiān)測也是保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要措施之一。本文基于ARM嵌入式實現(xiàn)對蓄電池實時、智能的遠程數(shù)據(jù)測量與控制。
嵌入式微處理器有許多種流行的處理器核，其中ARM以其小體積、高性能、低成本、低功耗等特點而得到廣泛的應(yīng)用，它已成為移動通信、手持設(shè)備、多媒體數(shù)字消費等嵌入式解決方案的RISC標準。根據(jù)嵌入式處理器類型還需配備一定的嵌入式操作系統(tǒng)。國外操作系統(tǒng)已經(jīng)從簡單走向成熟，有代表性的主要有VxWorks、WindowsCE、Linux等。其中Linux操作系統(tǒng)具有開放的源代碼、良好的用戶界面、豐富的網(wǎng)絡(luò)功能、可靠的系統(tǒng)安全、標準豐富的API、良好的可移植等優(yōu)點，受到全球計算機人員的關(guān)注。本文以ARM9系列處理器為核心的工業(yè)級開發(fā)板及Linux操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺進行開發(fā)，所設(shè)計的蓄電池監(jiān)測平臺具有實時性強、穩(wěn)定性高、可互操作性等優(yōu)點，而且具有良好的可擴充性，為進一步開發(fā)與研究提供了便利。
1遠程監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
遠程監(jiān)測系統(tǒng)的硬件一般由現(xiàn)場量測終端、傳輸通道和遠程計算機三大部分。測量終端的任務(wù)就是采集被監(jiān)測對象的測量和狀態(tài)量等數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)作簡單的處理后按通訊規(guī)約傳送給計算機，并接收上位機下達的命令，對現(xiàn)場設(shè)備進行控制。傳輸通道是指信號傳送時所經(jīng)過的通道，即傳輸媒體[1]。本文設(shè)計所基于的硬件結(jié)構(gòu)包括TM模塊、CM模塊和PC模塊三個部分，如圖1所示。TM模塊即數(shù)據(jù)采集與控制輸出板，采用C8051單片機及ADC模/數(shù)轉(zhuǎn)換器等外圍器件，對現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集并對數(shù)據(jù)作簡單的處理。PC模塊即遠程計算機，作為遠程監(jiān)測及控制平臺。CM模塊即ARM開發(fā)板采用ARM9處理器，集中處理數(shù)據(jù)和與遠程機的通信等。
CM模塊中嵌入式芯片是一個嵌入式系統(tǒng)的核心，是整個系統(tǒng)功能的實現(xiàn)及穩(wěn)定性的保證。它采用基于Atmel公司ARM920T(核)微控制器的16/32位RISC處理器AT91RM9200工業(yè)級開發(fā)板。ARM9處理器提供1.1MIPS/MHz的哈佛結(jié)構(gòu)，具有全性能的MMU和MPU，支持WindowsCE、Linux、PalmOS等多種主流嵌入式操作系統(tǒng)或?qū)崟r操作系統(tǒng)；具備5級整數(shù)流水線特性，指令執(zhí)行效率高。外圍電路包括64M的同步動態(tài)存儲器SDRAM、8M的外部存儲器NORFLASH，一個調(diào)試串口，兩個三線的RS232串口(通過跳線與RS485進行轉(zhuǎn)換)，以及DM9161E以太網(wǎng)芯片(100Mbit/s的網(wǎng)絡(luò)速度)等，可供平臺功能進一步開發(fā)，而不須作大的變動。其具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。
linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解（linux不再難懂）
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