本文關(guān)鍵詞：智能電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　出處：《西安電子科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著電力和電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電子設(shè)備功能更加豐富,結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜,因此對(duì)電源的供電質(zhì)量和可靠性的要求也不斷提高;同時(shí)隨著通信技術(shù)的進(jìn)步及設(shè)備智能化管理要求的提高,電源監(jiān)控的功能和應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)展。但現(xiàn)有的電源監(jiān)控系統(tǒng)大都針對(duì)電力系統(tǒng)和通信電源系統(tǒng),或只針對(duì)一種特定類型的電力電子變換器而不具有通用性。針對(duì)這種現(xiàn)狀,結(jié)合實(shí)習(xí)公司項(xiàng)目需求,本文設(shè)計(jì)了一種能夠同時(shí)適用于AD-DC、DC-DC、DC-AC和AC-AC四類電源設(shè)備的通用化電源監(jiān)控系統(tǒng)。本文首先根據(jù)四類電源的特點(diǎn),針對(duì)功能需求和技術(shù)指標(biāo)要求,對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的整體架構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),確定了以PC上位機(jī)為監(jiān)控中心,采用RS-485總線組建監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),并結(jié)合分布式電源監(jiān)控終端構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)中我們采用主從式通信方式,并定義了上位機(jī)和監(jiān)控終端間的串口通信協(xié)議。同時(shí),根據(jù)功能需求確定了STM32和μC/OS-II結(jié)合的終端主控單元。根據(jù)系統(tǒng)整體規(guī)劃,論文分別從硬件和軟件兩方面對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。硬件方面,采用模塊化設(shè)計(jì)思想,以STM32F103VCT6作為監(jiān)控終端的處理核心,按照功能需求設(shè)計(jì)了電信號(hào)采集、按鍵和液晶顯示、存儲(chǔ)、電源和通信等外圍電路模塊,并對(duì)主要模塊的硬件設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)分析。為了滿足四類電源的監(jiān)控需求,在硬件結(jié)構(gòu)上采用功能電路板的設(shè)計(jì)思想,即將上述模塊按照功能組合為主控板、電源板、直流信號(hào)采集板和交流信號(hào)采集板,功能板之間定義了統(tǒng)一的電路接口形式。各監(jiān)控終端根據(jù)電源類型不同選取不同的功能板進(jìn)行組合。此外,在硬件設(shè)計(jì)中充分考慮了系統(tǒng)的可靠性、準(zhǔn)確性和成本等因素。軟件方面,基于μC/OS-II嵌入式操作系統(tǒng)平臺(tái),針對(duì)各個(gè)硬件模塊分別設(shè)計(jì)了相應(yīng)的軟件模塊。其中,信號(hào)采集、電參數(shù)計(jì)算、諧波分析、液晶顯示和通信五個(gè)模塊是軟件設(shè)計(jì)的核心,因此我們對(duì)其設(shè)計(jì)方法和程序流程進(jìn)行了詳細(xì)的討論。此外,為了驗(yàn)證系統(tǒng)的整體功能,本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于MFC的上位機(jī)顯控軟件,該軟件能夠?qū)拇谧x取的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和波形繪制,以實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的監(jiān)控。完成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)后,我們對(duì)系統(tǒng)中可能存在的誤差進(jìn)行了分析,并對(duì)交直流信號(hào)處理和諧波分析兩部分的結(jié)果進(jìn)行了測(cè)量。根據(jù)分析和測(cè)試結(jié)果,針對(duì)非同步采樣造成的交流信號(hào)測(cè)量誤差,本文采用誤差系數(shù)校準(zhǔn)的方法對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行校正;同時(shí),采用加窗函數(shù)的方法降低了頻譜泄漏等問題對(duì)FFT諧波分析結(jié)果的影響。最終系統(tǒng)能夠完成所需功能并達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN86;TP277

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1 唐建平,王殿魁;讓電源監(jiān)控系統(tǒng)更好地服務(wù)通信網(wǎng)[J];通信世界;2000年14期

2 侯永濤;現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展及在通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用[J];通信電源技術(shù);2000年03期

3 宗凌;通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)及發(fā)展[J];郵電商情;2001年18期

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本文編號(hào)：1317932