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低压直流配电监控系统的研究

更新时间：2020-03-24 12:39:38 大小：4M 上传用户：xiaohei1810查看TA发布的资源 标签：配电监控系统 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

随着民用、工业控制和军用系统中用电设备数量和种类的增多，供电系统故障率和安全事故的风险日益增大。为了保证供电系统运行可靠性与安全性，必须研究一款功能全面、监测性能优良准确的智能配电监控系统，实现对各用电设备电压、电流甚至输入、输出状态的实时监测、故障检测报警、故障处理功能。本文设计一种以ARM处理器与单片机为核心，具有CAN总线和以太网接口的低压直流配电监控系统，以实现对配电系统进行智能监控的要求。

  首先，设计了低压直流配电监控系统的硬件电路。硬件电路主要包括：电压检测电路、电流检测电路等组成前端采集电路，实现对供电回路运行状态和信息的采集与调理；处理器供电电压检测电路，实现系统自身状态检测、指示与维护；CAN总线接口电路和以太网接口电路等通信模块，用以实现信息的远程传输和共享。其中，采用了一种检测处理器供电电压的改进方案，该方案可进一步减少测量误差。

  然后，分析了软件设计中涉及的技术难点，进行解决与改进。配电监控模块应用无操作系统的软件设计方案，采用消息队列技术达到了优化软件结构的目的，并解决了突发数据在主程序和中断程序之间的传递问题。通信转换模块同时含有对外的以太网通信接口和对内的CAN通信接口，采用了一种计算失联时间的方法，实现对内部CAN总线的失联监测。通信转换模块应用实时操作系统并工作于多任务模式，设计了一种看门狗监控多任务运行状态的方法，并基于数据通信的看门狗监控方法监控TCP/IP协议栈，达到提高软件运行可靠性和抗干扰能力的目的。

  最后，对低压直流监控系统进行测试和蒙特·卡罗分析，结果表明，采用改进方案测量处理器供电电压，其测量误差范围较传统方案有显著的减小。现场软件校准前后的实测数据对比分析表明，该方法的校准效果明显，且可使多路同规格通道的测量结果具有更好的一致性。本文研究的低压直流配电监控系统兼顾了成本和可靠性要求，同时还具有良好的接口和可扩展性。

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