[发明专利]一种基于嵌入式计算机的电力设备监测系统设计方法

说明书

本发明公开了一种基于嵌入式计算机的电力设备监测系统设计方法,所述方法包括以下步骤：第一步，研究嵌入式计算机系统的硬件系统设计；第二步，研究嵌入式计算机系统的启动过程；第三步，修正显卡驱动中的部分bug；第四步，研究嵌入式GU工系统的体系结构和工作原理；第五步，完成基于嵌入式计算机系统的输电线路舞动监控系统的研制；第六步，成功研制一套具有图像和紫外数据采集、数据压缩和无线传输功能的紫外内窥检测系统。本发明的基于嵌入式计算机的电力设备监测系统设计方法，为电力安全中非常关键的输电线路与电力设备的状态监测和设备检测探伤提供数据基础和技术保障。

技术领域

本发明涉及一种基于嵌入式计算机的电力设备监测系统设计方法，属于计算机软硬件设计技术领域。

背景技术

在电力系统中应用以及发展新的状态监测和设备检修技术已经成了电力部门最重要的任务之一；两方面原因促成了这种需要：首先，电气设备的安全运行非常重要，任何意外故障都可能造成重大事故，停电会带来巨大的经济损失，这在当前竞争日趋激烈的环境下尤为显著，而设备本身是发电厂、供电公司的贵重资产并消耗大量维护费用；应用状态监测技术可以避免意外停机，最大限度缩短停机时间，减少维护费用，延长机器寿命，它为最优使用机器提供了大量有价值的信息，有很大的经济效益；其次，计算机技术、传感器技术、信号处理技术以及人工智能技术的发展使得对电气设备实施有效的状态监测成为可能；随着状态监测和设备检修系统在可靠性、智能化和经济性方面的进一步提高，状态监测和设备检修技术将在电力系统中获得广泛应用；随着电力事业的发展，对电力系统中发电厂、变电站以及输电线路以及电力设备的长期安全运行要求越来越高，为预防灾难性事故的发生，对电力线路和电力设备进行状态监测和故障诊断就显得十分必要。微电子技术的发展越来越快，伴随着超大规模集成电路技术的成熟，嵌入式计算机系统的功能越来越强大，在某些场合完全可以取代传统的工控机，并且其独特的优势在于它的体积小、功耗低、性价比高、便于携带，使得它非常适合应用到电力安全监控仪器中。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种基于嵌入式计算机的电力设备监测系统设计方法，为电力安全中非常关键的输电线路与电力设备的状态监测和设备检测探伤提供数据基础和技术保障，对嵌入式计算机在电力安全中的应用研究进行积极的探索，对电力安全新技术的推广应用有着很大的现实意义。

本发明的基于嵌入式计算机的电力设备监测系统设计方法，所述方法包括以下步骤：

第一步，研究嵌入式计算机系统的硬件系统设计，以及高频线路板设计中的信号串扰、阻抗反射及电磁辐射的工程实际问题，通过两次嵌入式计算机系统主板的设计和改进，成功研发出工作稳定、电磁兼容性能良好的嵌入式计算机主板；

第二步，研究嵌入式计算机系统的启动过程，编写bootloader启动程序，完成uboot在AT91 RM9200上的移植，并且修改uboot中的数个bug，新增许多uboot命令，实现uboot对NandFlash、IIC和SPIFIash的操作；

第三步，在嵌入式计算机主板上移植Linux-2.4.27内核，修正显卡驱动中的部分bug，根据系统主板的设计需要，完成I/O驱动，A/D驱动，RTC驱动等程序研发工作；移植目前市场上普及流行的USB摄像头驱动，实现嵌入式Linux内核对USB摄像头的广泛支持；

第四步，研究嵌入式GU工系统的体系结构和工作原理，实现Qtopia在嵌入式计算机主板上的定制和移植工作，并且在该系统上实现音频、视频，娱乐等媒体功能，为以后紫外内窥系统以及输电线路舞动监控系统应用软件在图形界面上的开发扫除障碍；

第五步，研究输电导线舞动的理论基础、舞动机理和国内舞动治理工程实例，完成基于嵌入式计算机系统的输电线路舞动监控系统的研制，通过对大量的挂网实验数据进行统计，并且对典型数据进行分析对比，证明该系统具有很好的效果；