本文關鍵詞：電力光纜智能分配系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的研究

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【摘要】：自上世紀七十年代美國康寧公司制造出世界上第一根商用光纖以來,光纖通信技術得到了長足的發(fā)展。隨著技術的發(fā)展,光纖通信技術在電力網的管理方面也得到了大規(guī)模的應用,大大提高了對電力網管理與監(jiān)測的效率。同時,由于光纖本身易斷裂的物理特性,電力光纜線路一旦遭受到自然的或者人為的破壞因素就會發(fā)生斷裂,造成電力光纜通信的中斷,從而會影響到對電力網的管理效率,這會導致電力光纜通信的中斷、大量數據的丟失,進而會造成巨大的經濟損失。因而,如何提高電力光纜網絡的生存性與可靠性,降低電力光纜網絡的故障率、縮短中斷的時間成為一個極具研究價值的課題,具有重要的現(xiàn)實意義。為了縮短電力光纜網絡發(fā)生故障后恢復通信業(yè)務的時間,提高其生存性與穩(wěn)定性,本文討論了幾種電力光纜網絡保護系統(tǒng)方案的原理及其相應的拓撲結構。電力光纜網絡的光路保護系統(tǒng)主要是通過提供冗余的備用光路對當前承載通信業(yè)務的光路實現(xiàn)保護的,當承載通信業(yè)務的光纖通信鏈路發(fā)生故障時自動轉換到到其備用的光纖鏈路上去,從而縮短了故障的持續(xù)時間,避免了數據的大量丟失。本文的主要內容有：1.闡明了網絡的生存性,并列舉出了常見的光網絡拓撲結構。給出了幾種電力光纜網絡光路保護的方式,比較了它們各自的優(yōu)劣,并將1：1的光路保護方式作為本系統(tǒng)的方案。2.給出了幾種電力光纜網絡光路保護的方式,各自說明了他們的基本原理、在在1：1的光路保護方式的基礎之上,設計了電力光纜保護系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的整體結構,并詳細說明了其實現(xiàn)的原理與方式。3.設計并實現(xiàn)了電力光纜保護系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的主控模塊,主控模塊采用ARM+Linux的系統(tǒng)架構,并在此基礎之上移植了網卡驅動,設計并開發(fā)了網絡通信相關的應用,從而實現(xiàn)了電力光纜保護系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的通信功能。4.設計并實現(xiàn)了電力光纜保護系統(tǒng)硬件的光功率監(jiān)測子系統(tǒng),用以對承載業(yè)務的光路的光功率監(jiān)測,以判斷其故障與否。并給出了相應的測試結果。
【關鍵詞】：電力光纜 光路保護 光網絡 ARM
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.11;TN913.33
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 電力光纜的應用現(xiàn)狀11
• 1.2 電力光纜監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 電力光纜監(jiān)測國內外的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本論文的研究意義及結構安排13-15
• 第二章 光路保護的原理及方案15-26
• 2.1 網絡生存性15
• 2.2 光網絡的拓撲結構15-16
• 2.3 現(xiàn)行的光路保護方案16-22
• 2.3.1 人工調度保護17
• 2.3.2 光路分流保護17
• 2.3.3 自愈環(huán)保護17-19
• 2.3.4 光路自動切換保護19-22
• 2.3.4.1 保護光路路由的模式19-20
• 2.3.4.2 1+1光路保護方案20-21
• 2.3.4.3 1:1光路保護方案21-22
• 2.4 本文所用方案22-24
• 2.4.1 監(jiān)測站-網控中心的結構22-23
• 2.4.2 硬件系統(tǒng)的整體架構23-24
• 2.5 本章小結24-26
• 第三章 電力光纜智能分配系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的設計26-55
• 3.1 相關光學器件的性能指標26-33
• 3.1.1 分光器26-29
• 3.1.1.1 分光器的分光原理26
• 3.1.1.2 分光器的技術指標26-27
• 3.1.1.3 分光器性能測試27-29
• 3.1.2 光開關29-32
• 3.1.2.1 光開關的工作原理29-31
• 3.1.2.2 光開關性能測試31-32
• 3.1.3 光電二極管32-33
• 3.2 主控模塊的設計33-41
• 3.2.1 主控模塊微處理器的選擇33-35
• 3.2.2 主控模塊軟件的設計35-41
• 3.2.2.1 板載操作系統(tǒng)的選擇35-36
• 3.2.2.2 板載支持包的移植36-41
• 3.3 光開關切換模塊41-48
• 3.3.1 切換模塊硬件系統(tǒng)的設計41-44
• 3.3.1.1 光開關的級聯(lián)41-42
• 3.3.1.2 光開關陣列與主控模塊的通信42-44
• 3.3.2 切換模塊軟件系統(tǒng)的設計44-48
• 3.3.2.1 光開關的基本操作44-46
• 3.3.2.2 光開關陣列的操作46-48
• 3.4 通信模塊48-52
• 3.4.1 TCP與UDP48-49
• 3.4.2 socket網絡通信49-52
• 3.4.2.1 TCP服務端的搭建50-51
• 3.4.2.2 TCP客戶端的搭建51-52
• 3.5 硬件系統(tǒng)的工作流程52-54
• 3.6 本章小結54-55
• 第四章 光功率監(jiān)測子系統(tǒng)的實現(xiàn)55-74
• 4.1 光功率監(jiān)測子系統(tǒng)硬件的實現(xiàn)55-62
• 4.1.1 光電轉換55-56
• 4.1.2 電流信號的對數放大56-60
• 4.1.3 模數轉換60-62
• 4.2 ADC驅動程序的設計62-69
• 4.2.1 SPI協(xié)議接口信息的填充63-65
• 4.2.2 ADS8688設備驅動的設計65-69
• 4.2.2.1 ADS8688相關特性的配置65-66
• 4.2.2.2 模數轉換66-67
• 4.2.2.3 ADS8688驅動的實現(xiàn)67-69
• 4.3 數字濾波與智能判斷69-73
• 4.3.1 數字濾波69-71
• 4.3.2 智能判斷71-73
• 4.4 本章小節(jié)73-74
• 第五章 系統(tǒng)測試與性能分析74-81
• 5.1 光功率監(jiān)測子系統(tǒng)的性能測試與分析74-76
• 5.2 硬件系統(tǒng)任務歷時測試與性能分析76-80
• 5.3 本章小結80-81
• 第六章 總結與展望81-82
• 致謝82-83
• 參考文獻83-84

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