手持式變電站瞬態(tài)磁場記錄儀軟件設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、智能化變電站的高速發(fā)展帶來了控制終端智能化、安裝位置就近化等一系列革新,同時也導(dǎo)致了二次系統(tǒng)電子設(shè)備愈加的靠近一次系統(tǒng),進而使得其直接面對更加復(fù)雜惡劣的電磁環(huán)境。在這一新形勢下,完善對干擾信號的檢測與記錄手段,分析并評價其對二次設(shè)備的影響程度具有重要的意義和價值。然而,現(xiàn)有的瞬態(tài)磁場檢測設(shè)備普遍在性能及功能上存在不足,難以達到目的。為此,本項目針對磁干擾研究開發(fā)了一套手持式瞬態(tài)磁場記錄儀及其軟件系統(tǒng),而本文所做的工作集中在儀器數(shù)字系統(tǒng)與

2、軟件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn),在系統(tǒng)硬件平臺下,開發(fā)了基于 FPGA的數(shù)字系統(tǒng)與基于 ARM的軟件系統(tǒng),該系統(tǒng)能對10Hz~5MHz的磁場進行測量、記錄、示波以及分析,經(jīng)實驗測試能夠響應(yīng)瞬態(tài)磁脈沖,且具備現(xiàn)場測試的性能。本文設(shè)計與實現(xiàn)的主要內(nèi)容如下:
　　一、考察了變電站電磁干擾的特征,確定了對瞬態(tài)磁場的測量方案,分析了瞬態(tài)磁場對二次設(shè)備干擾的量化原理,給出了瞬態(tài)磁場干擾度的計算方法;
　　二、在儀器的硬件平臺上,利用數(shù)字邏輯設(shè)計工

3、具及Matlab等仿真軟件,設(shè)計并實現(xiàn)了采集與帶寬控制,DDR2緩存與波形處理,觸發(fā)與 GPS控制以及總線與系統(tǒng)控制等數(shù)字邏輯模塊,并使用靜態(tài)時序分析工具,對關(guān)鍵路徑施加約束,保證了系統(tǒng)的頻率性能。
　　三、在雙ARM微處理器系統(tǒng)上,開發(fā)了儀器的嵌入式軟件部分,包括外設(shè)配置與底層驅(qū)動,數(shù)字系統(tǒng)流程控制,波形測量與實時顯示,SD卡存儲與回讀等功能模塊;同時,還實現(xiàn)了在ARM上對瞬態(tài)磁干擾的干擾度計算。
　　四、儀器開發(fā)完成后,