基于arm的嵌入式变电站监测系统的研究与设计

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1、论文题目：基于ARM的嵌入式变电站监测系统的研究与设计申请学位学科：工学所学学科专业：控制理论与控制工程培养单位：电气与信息工程学院硕士生：胡杰导师：张根宝教授2011年5月RESEARCHANDDESIGNoFEMBEDDEDSUBSTATIoNMoNIToRINGSYSTEMBASEDoNTHEARMAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDe

2、greeofMasterof．E．．．．．．．．．n．．．．．．．．g．．．．，．，i．，，—n———．—．—e——————e————ring——ThesisSupervisor：Professor．Z．．．．h．．．．a．．．．n．．．g．．．．．．G．．．．．e．．．n．．．．b．．．．a．．．o．．．May,2011基于ARM的嵌入式变摘要随着时代的发展和社会的进步，视频监测系统现在已经被广泛应用于当今社会各行各业的领域，是安全防范系统的重要组成部分，但是传统的视频监测系统如模拟视频监测，它在监测

3、时需要专用的线路和模拟电视信号等一些较昂贵的器件，因此得不到普遍的应用。近年来，随着嵌入式视频监测系统引入大规模的集成电路和网络，使得应用成本大大降低，从而实现了视频监控的目的。嵌入式视频监测系统以网络为可依赖资源，正在一步步的替代原有的监测系统，并逐渐走上成熟的发展道路。本文正是基于当前社会发展的需要，将ARM技术和嵌入式Linux操作系统应用在网络系统中，实现了一种基于嵌入式网络的视频监测系统，它能够对变电站进行实时监控并反馈有关信息，并围绕此系统的设计进行了详细的研究。本文完成了视频监测系统的软硬

4、件设计开发。视频监测系统在硬件上面采用的是分层设计，总共两块电路板，分别是核心板和视频功能板。本文主要是根据视频监测系统的要求设计了视频功能底板。视频功能底板上主要有电源管理模块，用来给整个硬件系统供电，以满足系统的正常运行；USB接口和以太网接口主要是用来负责进行视频图像数据的采集和图像数据的传输处理；串行端口和JTAG接口主要是用来对视频监测系统进行调试。本文中软件设计一共分为两个部分：系统软件和应用软件。其中系统软件构建了开发环境，完成了bootloader的启动加载程序，主要是初始化硬件并引导操

5、作系统；同时移植了嵌入式Linux操作系统，内核版本为最新的2．6．34；完成了USB摄像头和网卡DM9000等相关外围设备的驱动程序；文件系统是用来存储视频图像数据和应用程序。应用程序有服务器端的视频图像采集和图像数据传输程序，用来获取摄像头传输回来的JPEG格式的图像数据，并发送给远程的客户端，客户端的应用程序主要负责接收视频图像数据并作相应的处理，视频图像数据的处理主要设计了三种功能：分别是基于SDL库的视频画面显示、视频监测画面的截图和视频监测录像等功能。本视频监测系统将视频图像的采集、压缩和传

6、输集中在一个嵌入式系统中，这样无形中就提高了系统的紧凑性和稳定性，特别适合用于无人坚守场所，采用ARM9微处理器，具有功耗低、性能高、速度快等特点。以嵌入式Linux为平台，开发资源丰富，可扩展性强。采用多线程技术，有助提高系统总体的效率。软硬件经过反复调试，整个系统已经可以稳定长时间的工作，监测画面效果良好，具有一定的实用价值。关键词：变电站，视频监测，ARM，嵌入式Linux，V4Lnnowbeenwidelyusedinthefieldofallwalksoflifeintoday’Ssociet

7、y．ItiSanimportantcomponentofthesecuritysystem，butthetraditionalvideosurveillancesystemssuchasanalogvideomonitoring，whichinmonitoringsystemrequiresadedicatedlineandanalogtelevisionsignalsandsomeofthemoreexpensivedevice，SOthelackofuniversalapplication．Inre

8、centyears，withtheembeddedvideomonitoringsystemfortheintroductionoflarge．scaleintegratedcircuitsandnetworks，makingtheapplicationcostsgreatlyreduced，thusachievingthepurposeofvideosurveillance．EmbeddedvideomonitoringsystemCan