基于嵌入式系统的GPRS电力参数无线传输系统

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1、山东大学硕士学位论文基于嵌入式系统的GPRS电力参数无线传输系统姓名：李冬申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：陈桂友20070410摘要本课题针对电力系统管理自动化和网络化的需求，依托中国移动通信集团公司的GPRS网络，构建了一个无线的、实时的电力参数监控系统。系统可以分为三大部分：电力参数数据采集、无线网络数据通信和电力参数实时监控、管理信息系统。其中，前而两个部分是要在GPRS网络终端应用系统中实现，而管理系统运行在电力部门的服务器之上。需要测量的电力参数很多，且其测量过程比较费时，计算复杂，为了简化系统硬件设计、节约CPU带宽、降低成本，电力参数测量采用了

2、专用的电能计量芯片CS5460A，通过电压、电流互感器，在一个计算周期内完成了电压、电流瞬时值、有效值，有功功率、无功功率，电能等测量，进而可以计算出功率因素。CPU仅需要定期读出这些测量到的数据，极大地简化了电力参数测量的硬件和软件设计。课题中使用的GPRS模块SIMl00一E内嵌了TCP／IP／PPP协议栈。鉴于网络数据通信对存储器和CPU速度的要求，选用了32位ARM920T架构的CPU作为系统的控制和管理核心，其片上集成的丰富的外设模块，与GPRS模块和CS5460A实现了无缝连接，进一步简化了系统设计。系统采用三星公司的ARM920T$3C2410芯片作为系统处理器，$

3、3C2410处理器将其从外部传感器采集到的相关数据，如：电流、电压、功率等，通过其串口利用SIMCOMSIMIOO-EGRPS无线通讯模块的AT命令将数据通过无线网络传送到中国移动的GPRS网络中，然后中国移动将数据传送到指定了地址(IP地址或域名)的测控中心的计算机。运行在监控中心的计算机上的服务器程序就可以通过GPRS网络接收从各监控点传递的数据，并作出相应的动作。同时它也可以通过GPRS网络将相应的控制命令传递给相关的监控点。这样就实现了远程无线测控。在介绍系统软件开发时，给出了系统软件开发流程，并对各部分做了相关说明。重点分析了ARMBootLoader程序、嵌入式操作系

4、统内核，给山东大学硕士学位论文出系统Linux应用程序的流程，将BootLoader、内核、根文件系统、应用程序下载到目标板的Flash中。根据所选用的器件，完成了硬件电路板设计，并编写了程序，对6PRS网络数据通信进行了测试，证实了方案的可行性。关键词：嵌入式系统：GPRS无线数据传输：$3C2410；电力参数；CS5460AABSTRACTAimatmeetingtherequirementsofelectricsystemmanagementautomationandcyberlization，thisthesisdescribesasystemwhichbuildsupa

5、wireless，real—timeelectricparameterssupervisorycontrolsystemdependingonGPRSnetworkofChinaMobileTelecommunicationCompany．Thesystemisdividedintothreeparts：dataacquisitionofelectricparameters，datacommunicationviawirelessnetworkandreal—timemonitoringandmanaginginformationsystem．Amongthem，thefirst

6、twopartsareneededtobeimplementedintheGPRSnetworkapplicationsystem；Thethirdpartmanagementsystemisrunontheserverofelectricdepartment．Thesearealotsofelectricparameterstobemeasured，andthemeasurementprocessistime—consumption，theircomputationsarecomplicated．Inordertosimplifythesystemhardwaredesign，

7、saveCPUbandwidth，reducethecost，aspecialpowermeasurementICCS5460Aistakentomeasuretheelectricparameters，Viathevoltageandcurrentmutualinductors，themeasurementsoftransientvalueandvoltage¤tRMS，powerandwattlesspower，energyarecomplimentedwithi