基于嵌入式操作系統(tǒng)的智能開關(guān)柜操控裝置.pdf

1、分類號(hào)TM932密級(jí)公開收藏編號(hào)學(xué)號(hào)133102024學(xué)校代碼11062編號(hào)(產(chǎn)品研發(fā))基于嵌入式操作系統(tǒng)的智能開關(guān)柜操控裝置工程領(lǐng)域：電氣工程研究方向：電器智能化技術(shù)及應(yīng)用研究生姓名：吳燕校內(nèi)導(dǎo)師、職稱：劉美俊教授校外導(dǎo)師、職稱：湯宗清高工所在學(xué)院：電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院答辯委員會(huì)主席簽名：二〇一六年一月基于嵌入式操作系統(tǒng)的智能開關(guān)柜操控裝置摘要開關(guān)柜作為電力系統(tǒng)中重要的控制保護(hù)設(shè)備，是智能電網(wǎng)一次設(shè)備的關(guān)鍵組成部分，在供配電系統(tǒng)及智能

2、電網(wǎng)中均起著至關(guān)重要的作用。隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展，國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)相關(guān)電力設(shè)備智能化提出了具體的原則和要求，人們對(duì)電力系統(tǒng)智能化及穩(wěn)定性的要求越來越高。傳統(tǒng)開關(guān)柜常用電磁式機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)控制、配電等功能，在操作控制方面存在諸多不足，將開關(guān)柜升級(jí)改造，開發(fā)并研制高效環(huán)保的智能化開關(guān)柜設(shè)備對(duì)實(shí)現(xiàn)智能配電網(wǎng)將發(fā)揮重要作用。本課題主要研制和開發(fā)一種配備于電力系統(tǒng)中壓開關(guān)柜的新型智能操控裝置。整個(gè)裝置的設(shè)計(jì)以多個(gè)功能模塊組建而成，根據(jù)用戶需求，配

3、置相應(yīng)功能模塊，論文中主要包括電量和電能質(zhì)量采集模塊、電動(dòng)地刀和底盤車操控模塊以及開關(guān)柜內(nèi)部溫濕度采集三大模塊，集測(cè)量、控制與通信等功能于一體，功能模塊將通過現(xiàn)場(chǎng)高速總線集合于主控模塊上，實(shí)現(xiàn)裝置的可配置性與靈活性。在具體的分析研究中：首先，根據(jù)裝置的需求、功能要求、技術(shù)指標(biāo)以及設(shè)計(jì)原則，給出了總體設(shè)計(jì)方案；其次，針對(duì)操控裝置主控模塊進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：選擇嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為開發(fā)平臺(tái)，以AM3354處理器為核心，完成數(shù)據(jù)的讀

4、取、處理、通信及顯示等任務(wù)；對(duì)Qt進(jìn)行開發(fā)與移植并設(shè)計(jì)友好的人機(jī)交互GUI界面；由MODBUS通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)各功能模塊與主控模塊間的相互通信；再次，分別對(duì)三個(gè)功能模塊進(jìn)行軟硬件分析與設(shè)計(jì)，并分別進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)與檢測(cè)；最后，通過以太網(wǎng)建立操控裝置與上位機(jī)的通信，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、采集數(shù)據(jù)并完成相應(yīng)的控制指令。測(cè)試結(jié)果表明：研制的新型智能開關(guān)柜操控裝置可以對(duì)開關(guān)柜的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、采集數(shù)據(jù)及控制。電能質(zhì)量采集模塊能夠?qū)崟r(shí)采集電壓電流值，并