本文關鍵詞：基于“北斗一號”的電力數(shù)據(jù)通信終端的設計與實現(xiàn)

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【摘要】：隨著城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設的發(fā)展、電力系統(tǒng)容量的增加、用戶規(guī)模的擴大,用戶對供電的可靠性和質(zhì)量的要求越來越高,配電網(wǎng)自動化逐漸成為電力體系自動化領域的新興熱點。然而作為系統(tǒng)中最重要的配電通信網(wǎng)絡,由于缺乏合適的組網(wǎng)解決方案,成為了電力通信網(wǎng)絡的薄弱環(huán)節(jié),制約了智能電網(wǎng)在配電、用電應用的發(fā)展。我國有相當一部分地區(qū),如南方大部分山區(qū),其配電子站較為分散且所處地理位置較偏僻,電纜、光纖等有線線路建設會產(chǎn)生成本高、施工難度大、后期維護不方便等問題；而用傳統(tǒng)三大電信運營商提供的無線業(yè)務又將面臨偏遠山區(qū)信號覆蓋不完全、通信質(zhì)量難以保證的問題。針對以上問題,本論文利用我國自主研制的“北斗一號”衛(wèi)星系統(tǒng)特有的定位、短報文通信功能,為配電自動化系統(tǒng)中的配電主站與配電末端設備提供一種可靠性高、保密性好的通信方式。既實現(xiàn)配電末端設備的遙測、遙信數(shù)據(jù)實時上傳,又實現(xiàn)配電主站對配電末端設備的監(jiān)控和遙控命令的下發(fā)。本文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點包括：1、在分析目前配電自動化通信方式的基礎上,詳細闡述了“北斗一號”系統(tǒng)的工作原理,特別是“北斗一號”系統(tǒng)用于特殊行業(yè)的優(yōu)勢。2、由于“北斗一號”系統(tǒng)的天線對安裝環(huán)境的特殊要求,本終端由規(guī)約轉換器和北斗數(shù)據(jù)傳輸型用戶機組成。在介紹系統(tǒng)硬件的結構和ARM微控制芯片LM3S9B96內(nèi)核的基礎上,搭建了“北斗一號”電力數(shù)據(jù)通信終端的硬件平臺。3、根據(jù)104規(guī)約的“三遙”信息和北斗系統(tǒng)通信頻度限制特點,對電力104規(guī)約流程做了一些修改使其適應“北斗一號”系統(tǒng)。4、對“北斗一號”的通信協(xié)議和電力104規(guī)約協(xié)議進行轉換,實現(xiàn)了配電主站指揮中心與配電子站、配電末端設備FTU/DTU數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)配電網(wǎng)的自愈能力。本課題來自企業(yè)實際工程應用中的項目實例。其利用我國自主研制的“北斗一號”衛(wèi)星系統(tǒng)為配電自動化系統(tǒng)中的配電主站與配電末端設備提供一種可靠性高、保密性好的通信方式,對電力資源的有效利用和電力安全有著重大意義。
【關鍵詞】：智能配網(wǎng)系統(tǒng) “北斗一號”衛(wèi)星導航定位系統(tǒng) 短報文 自愈能力 電力規(guī)約轉換器
【學位授予單位】：中國科學院大學(工程管理與信息技術學院)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN967.1;TM73
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)配電網(wǎng)通信的研究進展11-15
• 1.2.1 國內(nèi)配電網(wǎng)通信狀況11
• 1.2.2 配電自動化目前常用的通信方式及比較11-14
• 1.2.3 目前配電自動化應用存在的問題14-15
• 1.2.4 配電網(wǎng)自動化對通信系統(tǒng)的要求15
• 1.3 “北斗一號”系統(tǒng)的適用性分析15-18
• 1.3.1 “北斗一號”系統(tǒng)概述15-16
• 1.3.2 “北斗一號”系統(tǒng)的工作原理16-17
• 1.3.3 “北斗一號”系統(tǒng)的功能17-18
• 1.3.4 “北斗一號”系統(tǒng)的優(yōu)勢18
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容18-20
• 第二章 “北斗一號”電力數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成及工作原理20-30
• 2.1 系統(tǒng)組成20-28
• 2.1.1 電力數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的總體架構20-21
• 2.1.2 配電主站的指揮中心21-22
• 2.1.3 “北斗一號”用戶指揮機22-24
• 2.1.4 “北斗一號”電力數(shù)據(jù)通信終端24-26
• 2.1.5 配電子站26-27
• 2.1.6 配電末端設備FTU/DTU27-28
• 2.2 系統(tǒng)工作原理28-29
• 2.3 小結29-30
• 第三章 “北斗一號”電力數(shù)據(jù)通信終端的硬件設計30-52
• 3.1 系統(tǒng)硬件的總體框架30-34
• 3.1.1 規(guī)約轉換器的硬件結構30-31
• 3.1.2 北斗數(shù)據(jù)傳輸型用戶機的硬件結構31-32
• 3.1.3 CPU的選擇32-34
• 3.2 規(guī)約轉換器的硬件電路設計34-43
• 3.2.1 以太網(wǎng)通信電路設計34-36
• 3.2.2 RS485串行通信電路設計36-41
• 3.2.3 RS232串口配置電路41-42
• 3.2.4 對外接口42-43
• 3.3 北斗數(shù)據(jù)傳輸型用戶機的硬件電路設計43-50
• 3.3.1 RS485串行通信電路設計43-44
• 3.3.2 “北斗一號”10W通信模塊電路44-48
• 3.3.3 北斗數(shù)據(jù)傳輸型用戶機的天線48-50
• 3.4 小結50-52
• 第四章 “北斗一號”電力數(shù)據(jù)通信終端的軟件設計52-70
• 4.1 基于LM3S9B96的uC/OS-Ⅱ的構建52-61
• 4.1.1 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇52-53
• 4.1.2 嵌入式開發(fā)工具的選擇53-54
• 4.1.3 uC/OS-Ⅱ的移植54-59
• 4.1.4 uC/OS-Ⅱ延時功能的擴展59-61
• 4.2 “北斗一號”電力數(shù)據(jù)傳輸終端的軟件實現(xiàn)61-68
• 4.2.1 規(guī)約轉換器61-62
• 4.2.2 北斗數(shù)據(jù)傳輸型用戶機62-64
• 4.2.3 基于北斗的104規(guī)約通信實現(xiàn)64-68
• 4.3 小結68-70
• 第五章 系統(tǒng)的安裝與測試70-80
• 5.1 系統(tǒng)的安裝70-73
• 5.2 系統(tǒng)的參數(shù)配置73-74
• 5.3 系統(tǒng)的測試74-78
• 5.4 小結78-80
• 第六章 結論與展望80-82
• 6.1 結論80-81
• 6.2 展望81-82
• 參考文獻82-84
• 致謝84-86
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表的論文與研究成果86

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王小金,王霞;認識“北斗一號”衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)[J];航海技術;2004年01期

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本文編號：823253