基于ARMLinux嵌入式电能质量监测仪的研究与设计

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1、摘要大量的电力电子装置及非线性负荷在电力系统中广泛的应用，使电能质量(PowerQuality)问题晶盏突出。电能质量问题不仅危害电力系统本身的安全及电网的稳定运行，对系统中用户也造成严重威胁。因此，对电能质量的实时脏测具有十分重要的意义。论文蓄先介绍了电能质量的概念，分析了国内外电能质量监溅的研究现状及开发新型电能质量监测装置的意义，同时对影响电能质量的指标参数的数字测量原理与算法进行了深入的研究。在此基础上，提出了以ARM9(s3c2410)芯片为CPU，以嵌入式Linux为软件核心的电能质量监测装置的总体设计思想。论文建立了基于arm-li

2、nux的嵌入式开发环境，完成了蒸本的硬件电路设计和软件设计。硬件设计方面，根据电力系统中数据采集和处理的实际特点，在裁雹测量采集模块中，采用了ADS7864芯片设计了多通道信号采样保持和快速转换电路；利用锁相环保证了多路信号的硬件同步采样；在通讯方式上，除了采用RS-232通讯方式外，还采用了以太网和USB通讯方式，从而提高了装置应用的灵活性。软件设计方面，依据装置所要实现的功能，剪裁并成功移植了嵌入式linux内核到ARM处理器中；完成了各应用程序的编制，给出了详细的程序流程图：设计了基于Qt／Embedde的人枫交互界嚣(GUI)。基于arm

3、—linux嵌入式电能质攫监测仪不仅数据处理功能强、人机交互性好、系统升级简单、还能进行远程监控。在此基础上可进一步开发，向微型化、高度智能化等方向发展，以满足不同场会的需求，具有较大的使用价值和广阔的应用前景。关键词：电能璇量；ARM；嵌入式Linux；监测装置东北电力人学硕十学位论文AbstraotDuetoalotofpowerelectronicdevicesandnonlinear10adwidelyusedinthepowersystem，powerqualityissueshavebecomeprominentincreasingl

4、y．Powerqualityproblemsnotonlyendangerthesafetyofthepowersystemitselfandthestableoperationofpowergrids，butalsoposesaseriousthreattotheusersofthesystem．Therefore，thereal—timemonitoringofpowerqualityisofgreatsignificance．Thepaperintroducestheconceptofpowerquality．Thestatusofrese

5、archofthedomesticandintemationalpowerqualitymonitoringisstudied．aswellasthesignificanceofthedevelopmentofnewpowerqualitymonitoringdevices．Meanwhile，thedigitalmeaSurementprinciplesandalgorithmsofparameterswhichhaveef俺ctonpowerqualityaredeeplyanalyzed．Onthisbasis，powerqualitymo

6、nitoringdevicesdesignthinkingisproposed，whichuseARM9(s3c241o)astheCPUchipandembeddedLinuxasthecoreofsoftware．Basedonai'nl—linuxembeddeddevelopmentenvironment，thebasichardwaredesignandsoftwaredesignarecompleted，Accordingtocharacteristicsoftheactualdataacquisitionandprocessingo

7、fpowersystem，themulti—channelsignalsamplingandrapidconversioncircuitaredesignedbyADS7864chipinthefrontacquisitionmoduleinhardware，PLLensurethehardwaresynchronoussamplingofmulti-channel-signals．BesidesRS一232communication，EthemetandUSBcommunicati—onareadoptedwhichCanimprovedevi

8、ceflexiblility．Thelinuxcoreistailoringandtransplantedsuccessfullytoe