華為WCDMA全網(wǎng)解決方案:本章首先介紹WCDMA系統(tǒng)不同版本之間演進過程，使讀者對WCDMA制式有總體的認識；接著從具體的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)角度出發(fā)，介紹了華為WCDMA全網(wǎng)解決方案。 10.1 WCDMA演進概述 10.1.1 標準進展概述 WCDMA技術(shù)從出現(xiàn)以來逐漸演進發(fā)展為R99/R4/R5/R6等多個階段，其中R99協(xié)議于2000年3月(3GPP官方說法是1999年12月)凍結(jié)功能，經(jīng)過兩年時間的完善，協(xié)議已經(jīng)成熟；R4協(xié)議于2001年3月凍結(jié)功能，協(xié)議已經(jīng)穩(wěn)定。R5協(xié)議于2002年3月 （部分功能6月）凍結(jié)功能。R6協(xié)議預(yù)計在2004年12月左右凍結(jié)功能。 圖10-1 3G協(xié)議的發(fā)展趨勢 WCDMA系統(tǒng)相對于GSM網(wǎng)絡(luò)和GPRS網(wǎng)絡(luò)來說，一個最重要的變化就是無線網(wǎng)絡(luò)的改變。WCDMA網(wǎng)絡(luò)中，使用無線接入系統(tǒng)RAN來取代了GSM中的基站子系統(tǒng)BSS。 R99版本的WCDMA核心網(wǎng)從網(wǎng)絡(luò)形態(tài)上來說，可以看作是GSM的核心網(wǎng)絡(luò)和GPRS的核心網(wǎng)絡(luò)的組合。也即R99的核心網(wǎng)絡(luò)分為電路域和分組域。電路域與GSM的核心網(wǎng)構(gòu)造基本相同，分組域與GPRS的核心網(wǎng)構(gòu)造基本相同。 R4版本的核心網(wǎng)絡(luò)相對于R99版本來說，最大的變化就在于R99核心網(wǎng)電路域中MSC網(wǎng)元的功能在R4版本中由MSC Server和MGW來完成。其中MSC Server處理信令，MGW處理話音。分組域沒有什么變化。具體可參見第三章系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容。 R4協(xié)議的核心網(wǎng)絡(luò)具有TDM和IP兩種組網(wǎng)方式。采用TDM方式組網(wǎng)時，R4網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)與R99網(wǎng)絡(luò)有不少相近之處。比如在建設(shè)匯接網(wǎng)絡(luò)、信令網(wǎng)絡(luò)等方面，很多考慮都是相同的。采用IP方式組網(wǎng)的時候，R4的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)則與R99有了不小的區(qū)別。 R5版本的核心網(wǎng)絡(luò)相對于R4版本來說，多了一個IMS（IP多媒體子系統(tǒng)）域，增加了相應(yīng)的設(shè)備和接口；電路域和分組域的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)則沒有什么大變化。同時由于網(wǎng)絡(luò)功能的增強，部分設(shè)備功能也進行了升級。
標簽： WCDMA 華為 方案
上傳時間： 2013-07-24
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變電站自動化系統(tǒng)在我國應(yīng)用發(fā)展十多年來，為保障電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行發(fā)揮了重要作用。但目前也多少存在著二次接線復(fù)雜，自動化功能獨立、堆砌，缺少集成應(yīng)用和協(xié)同操作，數(shù)據(jù)缺乏有效利用等問題。這些問題大多是由變電站整體數(shù)字化水平不高、缺乏能夠完備實現(xiàn)信息標準化和設(shè)備之間互操作的變電站通信標準造成的。 電力工業(yè)發(fā)展和市場化改革的深入對供電質(zhì)量和電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行的要求不斷提高，作為輸配電系統(tǒng)的信息源和執(zhí)行終端，變電站數(shù)字化、信息化的要求越發(fā)迫切，數(shù)字化變電站成為變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向。電子式電流/電壓互感器、智能開關(guān)等智能化一次設(shè)備的誕生使建設(shè)數(shù)字化變電站成為可能，高速、可靠和開放的通信網(wǎng)絡(luò)以及完備的通信系統(tǒng)標準是數(shù)字化變電站實現(xiàn)的保障，特別是最新頒布的變電站通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)的國際標準-IEC 61850為建設(shè)數(shù)字化變電站提供了全面規(guī)范。本文以IEC 61850和基于IEC 61850的數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)為研究對象，結(jié)合新架構(gòu)的全網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字保護平臺與試驗系統(tǒng)研制的具體實踐，展開專門研究，主要內(nèi)容包括： ◇ IEC 61850的理論分析①揭示了IEC 61850與數(shù)字化變電站的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。 ②總結(jié)了IEC 61850的內(nèi)涵，通過分析說明IEC 61850不再是簡單的通信協(xié)議，更多意味的是變電站自動化系統(tǒng)的功能建模方法。 ③歸納了IEC 61850的主要技術(shù)特征，包括功能分層的變電站、面向?qū)ο蟮男畔⒛Ｐ汀⒐δ芘c通信的解耦、變電站配置語言和面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)自描述等。 ④從“類”的角度入手分析了IEC 61850信息模型，指出信息模型具備了類的共性和特性。以合并單元為例，對信息模型的屬性和服務(wù)進行了具體分析。 ◇ IEC 61850的應(yīng)用研究①從系統(tǒng)和設(shè)備兩個層面總結(jié)了實踐IEC 61850的一般步驟。 ②分析了采樣值傳輸(SVC)和通用變電站事件(GSE)2類重要的通信服務(wù)。 ③研究了核心ACSI、GOOSE、SMV、GSE管理、GSSE，時間及時間同步等通信模型的特殊通信服務(wù)映射。 ④討論了信息模型實體的構(gòu)建方法，即如何讓設(shè)備的實際功能、運行機制和數(shù)據(jù)能夠準確和完備的實現(xiàn)設(shè)備對應(yīng)信息模型的所有細節(jié)。IEC 61850沒有對實現(xiàn)標準的具體方法作出規(guī)定，這給各廠商在技術(shù)實現(xiàn)上留出了足夠的自由發(fā)揮空間。但同時我們注意到若僅在“形態(tài)”層面上實踐IEC 61850，而不顧及IEC 61850的內(nèi)涵和應(yīng)用價值，則可能無法實現(xiàn)IEC 61850的預(yù)定目標或使IEC 61850的有益效果大打折扣。出于如此考慮，在提出3種可能的構(gòu)建方案的基礎(chǔ)上，經(jīng)過分析從中選擇出作者認為最優(yōu)的方案，并給出了示例。 ◇基于IEC 61850的數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)(CNDS)的研究①在分析以太網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法的基礎(chǔ)上，針對標準以太網(wǎng)存在延時不確定的問題，總結(jié)了提高以太網(wǎng)實時性能的主要措施，并從中選擇出適用于CNDS的措施。 ②分析了CNDS的特征，特別是與同樣基于以太網(wǎng)的一般局域網(wǎng)的區(qū)別，針對CNDS在網(wǎng)絡(luò)可靠性和安全性等方面的特殊要求，提出了應(yīng)對措施和解決方案。 ③提出了過程子網(wǎng)和全站惟一網(wǎng)絡(luò)2種組網(wǎng)方案。通過分析各自的特點與實現(xiàn)難度，指出過程子網(wǎng)目前較易實現(xiàn)，而全站惟一網(wǎng)絡(luò)將憑借信息高度共享等優(yōu)勢成為CNDS的最終形態(tài)。闡述了VLAN、由交換機實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余等組網(wǎng)技術(shù)在SAS中的應(yīng)用方法及IED自身通信冗余的實現(xiàn)方法。 ④歸納了CNDS數(shù)據(jù)流的類型和到達時間規(guī)律：建立了簡單數(shù)據(jù)流模型為表征數(shù)據(jù)流、研究數(shù)據(jù)流業(yè)務(wù)特征和分析CNDS性能提供了有用工具；分析了TcP協(xié)議及其運行機制，提出了TcP應(yīng)用于CNDS的優(yōu)化方法。 ⑤利用OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)，建立了EMAC和TCP/IP仿真節(jié)點模型，對以太網(wǎng)、TCP和交換式以太網(wǎng)的基本特征等進行了仿真研究；依據(jù)CNDS實際承載的功能，建立了過程子網(wǎng)和站級網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)仿真模型，圍繞網(wǎng)絡(luò)延時和端到端延時等網(wǎng)絡(luò)性能指標，對不同組網(wǎng)方式和應(yīng)用功能下的網(wǎng)絡(luò)性能進行了考察，得出了具有普遍適用性的結(jié)論和建議，為分析解決此類問題提供了通用方法。 ◇可接入CNDS的全網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字保護平臺與試驗系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)①闡述了一種新架構(gòu)的、能夠無縫接入CNDS并具有多種運行方式的全網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字保護平臺與試驗系統(tǒng)的軟硬設(shè)計和實現(xiàn)方法。提出了適用于數(shù)字保護的RTOS多任務(wù)劃分方法。 ②以饋線保護測控裝置為例，建立了平臺的IEC 61850信息模型。以此為基礎(chǔ)，在平臺內(nèi)部實現(xiàn)了利用SMV和GOOSE報文傳輸采樣值和開入/開出信息，即實現(xiàn)了遵循IEC 61850的過程層通信，為平臺接入IEC 61850系統(tǒng)和數(shù)字化變電站做好了準備。 ③進行了保護測量功能和過程層通信試驗，驗證了平臺的可用性和過程層通信的可靠性，為類似設(shè)計方法在間隔層IED上的應(yīng)用提供了可信依據(jù)。
標簽： 61850 IEC 新型數(shù)字
上傳時間： 2013-05-28
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我國電網(wǎng)無功補償容量不足和配備不合理，特別是可調(diào)節(jié)的無功容量不足，快速響應(yīng)的無功調(diào)節(jié)設(shè)備更少。沖擊性負荷更會使得電網(wǎng)無功功率不平衡，將導(dǎo)致系統(tǒng)電壓的巨大波動、善變，嚴重時會導(dǎo)致用電設(shè)備的損壞，出現(xiàn)系統(tǒng)電壓崩潰和穩(wěn)定性被破壞事故。 FC+TCR型靜止無功補償裝置響應(yīng)速度快，可以動態(tài)補償無功功率，提高系統(tǒng)功率因數(shù)，抑制系統(tǒng)電壓波動和閃變，因此在電氣化鐵路、電弧爐、軋機等的負荷無功補償上得到廣泛應(yīng)用。中小用戶由于成本高較少使用，但中小用戶無功補償容量及市場巨大，研制適合中小用戶的FC+TCR型靜止無功補償裝置很有必要。基于此目的，本文研制一臺10kV FC+TCR型靜止無功補償裝置，并以此為研究對象進行設(shè)計理論研究工作。 本文根據(jù)負荷無功功率的變化情況，計算了靜止無功補償裝置的主電路參數(shù)，設(shè)計配備了高電位取能觸發(fā)板和BOD過電壓保護板。選擇以TMS320F2812為核心的嵌入式控制板為主要部件，設(shè)計信號接入電路和晶閘管觸發(fā)脈沖形成電路，構(gòu)成最基本的靜止無功補償控制器。 基于瞬時無功補償理論和不平衡負荷的平衡化原理（Steinmetz原理），建立補償電納計算模型，通過電壓電流瞬時值采樣計算需要補償?shù)乃矔r無功功率和電納，根據(jù)補償電納通過查表方法求得晶閘管的控制角，并將其應(yīng)用到靜止無功補償裝置樣機中。仿真結(jié)果表明，算法是快速有效和準確的，主電路的參數(shù)是合理的，具有實際工程應(yīng)用價值。
標簽： 10 kV 無功補償
上傳時間： 2013-08-02
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開發(fā)與利用新能源是我國21世紀的重要能源戰(zhàn)略。風(fēng)能是一種“取之不盡，用之不竭”、環(huán)境友好的可持續(xù)性能源，已受到了越來越廣泛的重視，并成為發(fā)展最快的新型能源。但是風(fēng)電具有間歇性和隨機性的固有缺點，隨著大量的風(fēng)力發(fā)電接入電網(wǎng)，勢必會對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行以及保證電能質(zhì)量帶來嚴峻挑戰(zhàn)，從而限制風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展規(guī)模。風(fēng)電場短期風(fēng)速和發(fā)電功率預(yù)測是解決該問題的有效途徑之一。中國的風(fēng)電場大都是集中的、大容量的風(fēng)電場，而且處于電網(wǎng)建設(shè)相對比較薄弱的地區(qū)，因此，中國更需要進行風(fēng)電場短期風(fēng)速和發(fā)電功率預(yù)測的研究，而發(fā)電功率的預(yù)測主要源自風(fēng)速的預(yù)測。在此背景下，選擇風(fēng)電場短期風(fēng)速預(yù)測方法作為主要研究內(nèi)容，主要包括以下幾個方面： 首先運用統(tǒng)計學(xué)方法來分析風(fēng)速的時間序列特性及其預(yù)測方法和應(yīng)用特點，說明現(xiàn)實中的風(fēng)速序列具有很強的非平穩(wěn)性。然后運用具有“數(shù)字顯微鏡”之美譽的小波變換來分析歷史紀錄的風(fēng)速數(shù)據(jù)，通過運用二進正交小波變換Mallat算法對香港和河西走廊地區(qū)風(fēng)速序列進行分解和重構(gòu)，分離出風(fēng)速序列中的低頻信息和高頻信息。對Mallat算法分解后的信號，運用最小二乘支持向量機分別進行向前一步預(yù)測，然后再把各預(yù)測結(jié)果合成，得到預(yù)測值。建立了基于小波變換和最小二乘支持向量機的短期風(fēng)速預(yù)測方法。應(yīng)用Matlab對該算法進行了仿真，仿真試驗表明，小波變換是非平穩(wěn)風(fēng)速序列時頻分析的有效工具，對風(fēng)速序列的高頻和低頻信息起到很好的分離作用；最小二乘支持向量機的應(yīng)用提高了預(yù)測的準確性。應(yīng)用香港地區(qū)與河西走廊地區(qū)小時平均風(fēng)速歷史數(shù)據(jù)，驗證了方法的有效性。
標簽： 風(fēng)電場 風(fēng)速
上傳時間： 2013-04-24
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統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)作為一種典型的FACTS裝置，綜合了FACTS元件的多種靈活控制手段，能同時或選擇地控制線路的基本參數(shù)(電壓、阻抗、相角)，也可交替地控制線路上的有功和無功潮流，還可獨立地提供可控的并聯(lián)無功補償。因此UPFC被認為是最有創(chuàng)造性，功能最強大的FACTS元件。 首先，本文詳細分析了統(tǒng)一潮流控制器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。采用開關(guān)函數(shù)法建立了電壓源型變流器的數(shù)學(xué)模型，并推導(dǎo)了統(tǒng)一潮流控制器在abc三相坐標系和dq旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學(xué)模型，該模型考慮到直流環(huán)節(jié)電容儲能的動態(tài)變化過程，從而使其更適合于系統(tǒng)的動態(tài)特性分析。本文討論的UPFC控制采用基于兩相旋轉(zhuǎn)坐標系下的非線性解耦控制方案，在UPFC的精確模型下具有可快速跟蹤給定值的優(yōu)點，且在dq坐標系下可以實現(xiàn)有功和無功功率的獨立控制；在電容電壓PI調(diào)節(jié)中加入電流反饋，使其更接近真實值。 其次，本論文在分析UPFC數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上建立了UPFC在MATLAB平臺上的仿真模型；然后利用MATLAB建立了三相環(huán)形電力系統(tǒng)，將UPFC模型應(yīng)用到該系統(tǒng)中，著重研究了UPFC對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響。首先研究了UPFC對故障系統(tǒng)中電網(wǎng)功率的影響以及UPFC對提高故障系統(tǒng)功率穩(wěn)定性的作用；同時，對UPFC能夠抑制無故障系統(tǒng)中系統(tǒng)接入電網(wǎng)時的功率沖擊進行了研究。最后，通過仿真波形研究了UPFC對電網(wǎng)故障中電壓跌落的補償作用以及UPFC對正常系統(tǒng)電壓的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，UPFC可以保持故障中的系統(tǒng)電壓為正弦波。
標簽： UPFC 控制器 仿真研究
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使用二極管和晶閘管實現(xiàn)的不控和可控整流器，電流波形畸變給電網(wǎng)注入大量諧波和無功功率，造成嚴重的電網(wǎng)污染。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，人們開始研究PWM整流技術(shù)。電壓型PWM整流器具有交流側(cè)電流低諧波、高功率因數(shù)、直流電壓輸出穩(wěn)定等諸多優(yōu)點，因此，成為當(dāng)前電力電子領(lǐng)域研究的熱點課題之一。由于PWM整流器具有以上優(yōu)點，在電力系統(tǒng)有源濾波、無功補償、潮流控制、太陽能發(fā)電以及交直流傳動系統(tǒng)等領(lǐng)域，具有越來越廣闊的應(yīng)用前景。本論文對三相PWM整流器進行了研究，主要完成以下工作： 首先，對PWM整流器的工作原理做了介紹，給出了三相PWM整流器的拓撲結(jié)構(gòu)，分析了PWM整流器的換流過程，給出了PWM整流器的數(shù)學(xué)模型，對交流側(cè)電感和直流側(cè)電容進行了設(shè)計。 其次，對電流滯環(huán)控制、電流PI控制、空間電壓矢量控制三種控制方法分別進行了介紹、模型搭建和仿真分析。在直流電壓的控制中加入分段PI控制，使超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)誤差限制在很小的范圍以內(nèi)。在起動過程中串接入限流電阻，使起動電流限定允許范圍以內(nèi)。 最后，在進行了以上三種控制方式仿真后，針對電壓空間矢量控制存在的電流誤差問題，采用電流超前給定策略和基于旋轉(zhuǎn)坐標系的空間電壓矢量控制策略解決了電流誤差問題。 仿真結(jié)果表明，論文所設(shè)計的三相電壓型PWM整流器實現(xiàn)了高功率因數(shù)運行，實現(xiàn)了直流電壓的穩(wěn)定控制，解決了傳統(tǒng)意義上的整流電路中存在諧波含量大、功率因數(shù)低等問題，具有良好的工程實用價值。
標簽： PWM 三相 整流
上傳時間： 2013-06-16
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隨著電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展，電機與通信的結(jié)合日益緊密，數(shù)據(jù)監(jiān)控方式也在發(fā)生著變化。傳統(tǒng)的電機監(jiān)控方式的監(jiān)控者和被監(jiān)控對象都是固定的，無論任何一端都無法隨意移動；并且針對偏僻、偏遠地域監(jiān)控不容易實現(xiàn)。所以傳統(tǒng)的的方式已經(jīng)無法滿足電力系統(tǒng)日益發(fā)展的要求。GPRS采用分組交換方式，僅在實際傳送和接收數(shù)據(jù)時才占有無線資源，基于GPRS的無線傳輸系統(tǒng)能實現(xiàn)遠程的無線數(shù)據(jù)傳輸，并且組網(wǎng)方便、靈活。隨著Internet技術(shù)的推廣和GPRS通信技術(shù)的發(fā)展，GPRS網(wǎng)絡(luò)通信以其更加低廉的價格和永遠在線的性能有著不可估量的發(fā)展前景。無線傳輸終端也在各行各業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景。 本文首先介紹了GPRS技術(shù)的特點和應(yīng)用，以及基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的傳輸協(xié)議，然后提出了一種基于GPRS的無線傳輸終端設(shè)計方案。基本思想是將GPRS傳輸終端經(jīng)由GPRS網(wǎng)接入Internet網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)終端與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)交換。設(shè)計中選擇采用內(nèi)嵌了TCP/IP協(xié)議的Rabbit2000為控制模塊，選用SIM100作為無線模塊。Rabbit2000微處理器是美國Z-World公司專為面向Internet的嵌入式系統(tǒng)而設(shè)計的MCU，它很好地解決了存儲空間、運行速度、網(wǎng)絡(luò)通信以及程序開發(fā)的問題。 文中給出了系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計。硬件包括控制單元的存儲擴展，與模塊的接口電路以及外圍電路。軟件設(shè)計采用Dynamic C語言編寫，主要包括了兩個部分，PPP協(xié)議及數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崿F(xiàn)，在實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)上，對UDP和TCP傳輸方式進行比較，選擇適合電機遠程監(jiān)控的方案。
標簽： GPRS 無線數(shù)據(jù) 傳輸終端
上傳時間： 2013-07-11
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通信與自動控制技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生的遠程數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，已經(jīng)成為當(dāng)前研究的一個熱點。以數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)為核心的遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于交通、電力、工農(nóng)業(yè)、水利、環(huán)保、建筑、能源等行業(yè)中需要無人值守監(jiān)控維護的地方，監(jiān)控情況，以及傳輸?shù)臄?shù)據(jù)存在著突發(fā)性、數(shù)據(jù)量少等特點。傳統(tǒng)的遠程監(jiān)控技術(shù)多采基于現(xiàn)場總線的方式接入Internet，在接入端需要搭建本地局域網(wǎng)平臺和監(jiān)控系統(tǒng)，對于環(huán)境依賴性比較強，容易造成地域局限性。 文章圍繞無線數(shù)據(jù)傳輸方式這一熱點課題，介紹了國內(nèi)外在遠程數(shù)據(jù)傳輸方面的發(fā)展與現(xiàn)狀，對GSM短消息在遠程數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用進行了深入的研究和探討.接著，闡述了相應(yīng)的GSM無線終端的設(shè)計方案、開發(fā)方法和開發(fā)過程，并針對小數(shù)據(jù)量的無線數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，提出了應(yīng)用以短消息業(yè)務(wù)作為數(shù)據(jù)傳送載體的數(shù)與車載防盜報警系統(tǒng)相結(jié)合，設(shè)計了以DPSD微處理器和GSM模塊TC35i為核心，基于GSM/SMS的車載防盜報警系統(tǒng)。接著，給出基于GSM/SMS無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的車載防盜報警系統(tǒng)的具體實現(xiàn)過程，包括各硬件模塊的設(shè)計原理、電路原理圖文重點包括以下兩個方面： l.對GSM/SMS的工作原理及協(xié)議做了詳細的研究，并運用于小數(shù)據(jù)量的無線數(shù)據(jù)傳輸中。 2.設(shè)計了基于SMS的車載防盜報警系統(tǒng)，給出了硬件原理圖及軟件流程。 基于SMS的車載防盜報警系統(tǒng)已經(jīng)在市場上得到印證，應(yīng)用結(jié)果表明，該系統(tǒng)使用操作方便，數(shù)據(jù)通信準確、穩(wěn)定、可靠、高效，具有較高的實用價值。
標簽： SMS 數(shù)據(jù) 傳輸技術(shù)
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在數(shù)字化推進速度加快的大背景下，全球農(nóng)業(yè)也由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方向轉(zhuǎn)變，而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息與數(shù)字化則是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重要標志與核心技術(shù)。我國農(nóng)業(yè)具有地域分散、對象多樣、生物自身變異大、環(huán)境因子不確定等特點，也是受環(huán)境影響最明顯的領(lǐng)域，因此對環(huán)境與生物信息的監(jiān)測顯得十分重要。同時現(xiàn)代無線網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和計算機應(yīng)用等技術(shù)近幾年得到了長足的發(fā)展，廣泛的應(yīng)用于工業(yè)的各個領(lǐng)域。因此，將這些最新的技術(shù)應(yīng)用于相對發(fā)展較慢的農(nóng)業(yè)各領(lǐng)域顯得迫在眉睫。 本文根據(jù)農(nóng)業(yè)對象具有偏遠、分散、易變、多樣等特點，提出了一種針對農(nóng)業(yè)環(huán)境信息遠程監(jiān)測的系統(tǒng)設(shè)計方案，并從軟件和硬件二方面詳細介紹了系統(tǒng)方案的設(shè)計和實現(xiàn)方法。本研究通過采用μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)的嵌入式技術(shù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)底層網(wǎng)絡(luò)與信息發(fā)布上層網(wǎng)絡(luò)的無縫連接為建立基于WEB的農(nóng)業(yè)環(huán)境遠程監(jiān)測系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)，同時也為農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信“最后一公里”問題的解決提供了一種解決方案。 該系統(tǒng)的設(shè)計充分利用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。通過INTERNET，用戶可以隨時了解農(nóng)業(yè)環(huán)境的實時情況以采取措施。系統(tǒng)中嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的應(yīng)用提高了系統(tǒng)的實時性、可靠性和可擴展性：減少了對系統(tǒng)硬件的依賴，增加了系統(tǒng)安全性；降低了成本。特別是自主開發(fā)的核心板卡，經(jīng)連續(xù)的調(diào)試運行穩(wěn)定、數(shù)據(jù)可靠。 本文首先介紹了高速實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀。由于傳統(tǒng)的設(shè)計方式的欠缺而考慮到將嵌入式操作系統(tǒng)引入到該系統(tǒng)中，很好的解決了多傳感器的接入，使得本系統(tǒng)具有巨大的靈活性和可擴展性。 本文以源碼開放的嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ為核心，以LPC2210微控制器為載體，充分利用GPRS無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，實現(xiàn)了高速實時信息監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)計。 考慮到該系統(tǒng)以后的可擴展性，在設(shè)計的過程中硬件部分預(yù)留了一部分接口電路以備后續(xù)開發(fā)使用；軟件的設(shè)計過程中應(yīng)該注意的問題和實際操作中出現(xiàn)的一系列問題以及解決辦法在文中都有詳細的說明，并且軟件的基本構(gòu)架在文章中也有所體現(xiàn)，文章結(jié)尾給出了一些系統(tǒng)經(jīng)實驗后在WEB上發(fā)布顯示的數(shù)據(jù)。
標簽： ARM 嵌入式 無線遠程
上傳時間： 2013-07-09
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隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展和3C(計算機、通信、消費電子)的融合，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域。在32位嵌入式微處理器市場上，基于ARM(Advanced RISC Machine)內(nèi)核的微處理器在市場上處于絕對的領(lǐng)導(dǎo)地位，因此追蹤ARM技術(shù)的發(fā)展趨勢顯得尤為重要。在嵌入式操作系統(tǒng)的選擇上，Linux一直因其內(nèi)核精簡、代碼開放、易于移植等特點受到廣大嵌入式系統(tǒng)工程師的青睞。另外，嵌入式系統(tǒng)一旦具備網(wǎng)絡(luò)接入功能，其信息處理能力更加強大，因此有必要為嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建Web服務(wù)器。 本文主要目的是研究基于ARM的嵌入式Linux開發(fā)平臺構(gòu)建，并在此基礎(chǔ)上進行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的開發(fā)。 文章深入剖析了ARM9的體系結(jié)構(gòu)，介紹了基于ARM9的S3C2410開發(fā)板的特性及資源；闡述了嵌入式操作系統(tǒng)的相關(guān)知識及嵌入式Linux移植的基本方法；搭建了移植所需要的開發(fā)環(huán)境，主要包括在宿主機Linux操作系統(tǒng)下編譯arm-linux交叉編譯工具等；然后詳細闡述了嵌入式Linux開發(fā)平臺的構(gòu)建過程，包括對BootLoader的分析和移植，Linux2.6內(nèi)核的結(jié)構(gòu)分析、代碼修改以及內(nèi)核裁減、配置和移植，網(wǎng)卡驅(qū)動程序的移植，以及根文件系統(tǒng)的創(chuàng)建。按文中提供的方法和技巧可以很方便的建立一個ARM-Linux開發(fā)平臺。 文章最后給出了基于所建平臺的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，即在上述所建的軟硬件平臺上創(chuàng)建Web服務(wù)器Boa，并基于Boa進行應(yīng)用開發(fā)。最終實現(xiàn)了基于Boa嵌入式Web服務(wù)器的服務(wù)器端表單處理程序，實現(xiàn)了PC機與目標板的動態(tài)網(wǎng)頁交互功能，并且，通過PC機IE瀏覽器可以直接控制目標板上的硬件和可執(zhí)行程序，以實現(xiàn)對目標板的遠程監(jiān)控功能。
標簽： Linux ARM9 Boa
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