基于无线局域网的电网环境监测系统开发和研究

摘要

电网环境监测工作是贯彻落实电网环境保护的重要手段,为了高效、准确、实时动态的对分布于各个地方的电网环境敏感点进行监测和控制,就需要一个运行稳定、传输速率高、处理能力强、可多点布控、界面友好、易于扩展的电网环境监测系统。
　　 本文在充分研究了国内外电网监测系统的基础上,根据电网环境监测的实际需要,提出了基于无线局域网和ARM+Linux嵌入式操作系统的电网环境监测系统解决方案。系统采用高性价比的ARM(S3C2440)芯片和嵌入式Linux操作系统构建电网环境监测终端的开发平台。针对监测终端硬件平台裁剪和移植了嵌入式Linux-2.6.32.2内核,构建了yaffs根文件系统,移植和开发了A/D转换器、USB无线局域网网卡等设备的驱动程序。实现了监测终端应用程序,监测终端根据监控中心的命令对电网环境信息进行实时采集和处理,把监测到的电网环境信息通过无线局域网传送到远端监控中心。电网环境监控中心基于微软.NET平台和SQL Server2005数据库进行设计,采用了.NET平台的委托技术、事件技术和.NET Socket异步通信技术实现对大量监测终端的管理和控制。监控中心主要包括监测信息管理模块、网络通信模块、监测终端管理模块、监控命令管理模块、实时监测管理模块,可以对电网环境进行大规模网络布控;根据需要实时绘制监测终端的电网环境折线图;对监测的电网环境信息进行增删改、查询、统计和报表操作。测试结果显示:系统受电网环境干扰较小,通信流畅高效,可以满足对电网环境的实时监测;监测终端可根据实际需要方便的进行裁剪,扩展性好;增加电网环境监测节点方便快速,组网灵活简单;监控中心界面友好,可以很好的实现对大量终端的多点布控。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:图表目录

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 国内外研究发展现状

1.3 通信系统和监测终端平台选择

1.4 系统概述及论文结构

1.5 本章小结

第2章 系统硬件平台的设计和实现

2.1 系统功能和硬件设计方案

2.1.1 系统功能和设备选型

2.1.2 系统硬件设计方案

2.2 S3C2440芯片

2.3 A/D接口

2.4 信息采集电路设计

2.5 WLAN无线通信设备

2.6 监测终端硬件电路设计

2.6.1 电源电路设计

2.6.2 复位电路设计

2.6.3 FLASH电路设计

2.6.4 USB接口电路设计

2.7 本章小结

第3章 系统软件平台构建

3.1 嵌入式Linux系统概述

3.2 开发环境搭建

3.3 Linux内核移植和定制

3.4 根文件系统构建

3.5 WLAN通信模块构建

3.5.1 无线局域网概述

3.5.2 WLAN通信模块构建

3.6 嵌入式Linux驱动程序开发

3.6.1 嵌入式Linux驱动程序概述

3.6.2 A/D驱动开发

3.6.3 WLAN驱动开发

3.7 本章小结

第4章 系统功能实现

4.1 系统概述

4.2 Socket通信

4.3 NET平台编程技术

4.3.1 委托和事件技术

4.3.2 NET Socket异步通信

4.4 监测终端系统功能实现

4.4.1 监测终端功能概述

4.4.2 信息发送

4.4.3 信息接收

4.5 监控中心系统功能实现

4.5.1 监控中心功能概述

4.5.2 监测终端管理

4.5.3 信息收发管理

4.5.4 实时监测管理

4.5.5 信息管理

4.6 本章小结

第5章 系统功能测试和运行

5.1 系统各项功能测试

5.1.1 电网环境信息采集功能测试

5.1.2 无线局域网通信测试

5.1.3 监控中心多点布控测试

5.1.4 实时动态监控测试

5.2 系统整体功能测试

5.3 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读硕士学位期间发表论文和参与项目