[实用新型]基于ARM技术的嵌入式系统六氟化硫泄漏监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及基于ARM技术的嵌入式系统六氟化硫泄漏监控系统。

背景技术

六氟化硫（SF₆）是一种无毒、无味、无色、无嗅、非可燃的合成气体，具有一般电介质不可比拟的绝缘特性和灭弧能力。充装SF₆的电气设备占地面积小，运行噪声小，无火灾危险，极大地提高了电气设备运行的安全可靠性。而气体绝缘金属封闭电器（GIS）的应用，打破了传统变电站的概念，使紧凑型、高电压、大容量新式变电站的发展得以实现，成为城网变电站改造的重要途径。近年来，SF₆电气设备已在国内外得到了广泛的应用，并显示出无与伦比的优越性。

六氟化硫还是一种简单窒息剂。暴露在氧气含量<19.5%的大气中会导致头晕、昏迷、口水增多、反应迟钝、反胃、呕吐、失去意识和死亡。暴露在氧气含量<12％ 的大气中会无任何先兆的失去知觉，并失去自我救护的能力。SF₆经过高温拉弧放电的分解物氟化亚硫酰（SOF₂）、氟化硫酰（SO₂F₂）、四氟化硫（SF₄）、二氟化硫（SF₂）等等也对人体有极大的损害。因此在装有SF₆设备的开关室，平时因为通风不良可能会缺少新鲜空气，缺氧或因设备SF₆气体泄漏而污染室内环境，使进入房间的操作人员，巡视、检修人员的健康甚至生命受到严重威胁，给电力安全运行带来挑战，因此，我国《电业安全工作规程》特别规定，在相关场所必须安装氧气和SF₆检测报警装置系统，并安装必要的通风换气装置。

实用新型内容

本实用新型装置的目的在于提供基于ARM技术的嵌入式六氟化硫泄漏监控装置系统是专门为了解决上述问题而设计的，它提供一种利用ARM处理器的强大运算能力和丰富存储资源，实现解决上述问题的监测控制装置系统。

本实用新型为解决技术问题主要通过以下技术方案实现：基于ARM技术的嵌入式系统六氟化硫泄漏监控系统，主要由中央处理人机交换系统、以及与中央处理人机交换系统连接的复杂可编程逻辑器件CPLD、以及同时与复杂可编程逻辑器件CPLD连接的六氟化硫泄漏信息采集系统和报警输出系统构成。

所述中央处理人机交换系统包括ARM处理器，所述ARM处理器通过I2C接口连接有实时芯片RTCDS1337、通过键盘KEYPAD接口连接有3*3键盘、通过本地总线接口连接有存储器NOR FLASH和存储器SDRAM、通过本地总线接口和GPI0接口和INT接口与复杂可编程逻辑器件CPLD连接、通过ETH接口连接有以太网、通过USB2接口和USB1接口连接有USB鼠标和USB键盘、通过USB0接口连接有外部存储装置、通过UART1接口依次连接有电平转换电路和集控中心、通过UART0接口依次连接有电平转换电路和调试软件升级系统、通过LCD控制器连接有液晶显示器LCD。

所述外部存储装置包括依次连接于USB0接口的USB扩展芯片USB2250和数据存储器CF卡。

所述ARM处理器采用型号为EP9307 ARM920T的处理器。

所述六氟化硫泄漏信息采集系统包括依次与复杂可编程逻辑器件CPLD连接的带串口扩展ST16C654芯片的电平转换电路、CAN总线控制器CSM100和六氟化硫采集传感器。

所述复杂可编程逻辑器件CPLD还连接有红外输入接口。

报警输出系统包括连接于复杂可编程逻辑器件CPLD的风机报警系统和声音报警装置。

所述风机报警系统包括依次连接于复杂可编程逻辑器件CPLD的光耦隔离电路、风机报警装置；所述风机报警装置还连接有手动控制器；所述光耦隔离电路还连接有通讯信号灯。

所述声音报警装置包括依次连接于复杂可编程逻辑器件CPLD的录音芯片、声音放大器、喇叭。

基于上述内容的描述，本实用新型设计的基于ARM技术的嵌入式系统六氟化硫泄漏监控系统，系统在硬件上包括基于ARM架构的32位嵌入式ARM处理器和与其连接的外围电路、以及扩展的接口电路，在软件上采用基于嵌入式LINUX软件实时操作系统的数据监测软件程序。

外围电路主要由大容量的内部数据存储器以及用于外部数据备份的存储器CF 卡、以及3*3键盘、USB鼠标和USB键盘、液晶显示器LCD、等。