在線式電能質(zhì)量的分析儀數(shù)據(jù)存儲和傳輸技術(shù)的研究

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1、學(xué)位論文數(shù)據(jù)集中圖分類號TP391學(xué)科分類號520．60論文編號1001020120875密級公開學(xué)位授予單位代碼10010學(xué)位授予單位名稱北京化工大學(xué)作者姓名王綱領(lǐng)學(xué)號2009000875獲學(xué)位專業(yè)名稱計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)獲學(xué)位專業(yè)代碼081203課題來源企業(yè)合作子項(xiàng)目研究方向嵌入式系統(tǒng)論文題目在線式電能質(zhì)量分析儀數(shù)據(jù)存儲與傳輸技術(shù)的研究片上可編程系統(tǒng)，現(xiàn)場可編程門陣列，Xilinx板級描述文件，F(xiàn)SL總關(guān)鍵詞線，CF卡，LwIP協(xié)議論文答辯日期2012．5．29論文類型應(yīng)用研究學(xué)位論文評閱及答辯委員會情況姓名職稱工作單位學(xué)科專長指導(dǎo)教師何賓講師北京化工大學(xué)高速信號處理

2、評閱人1何蘇勤教授北京化工大學(xué)信息處理、通信評閱人2陳禾副教授北京理工大學(xué)信號處理評閱人3評閱人4評閱人5答辯委員會主席何蘇勤教授北京化工大學(xué)信息處理、通信答辯委員1趙英教授北京化工大學(xué)時(shí)鐘同步、高性能計(jì)算答辯委員2李學(xué)斌副教授北京化工大學(xué)圖像處理、數(shù)字水印答辯委員3尤楓副教授北京化工大學(xué)軟件測試答辯委員4謝曉明副教授北京化工大學(xué)現(xiàn)代通信技術(shù)答辯委員5注：一．論文類型：1．基礎(chǔ)研究2．應(yīng)用研究3．開發(fā)研究4．其它二．中圖分類號在《中國圖書資料分類法))查詢。三．學(xué)科分類號在中：學(xué)人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB／T13745-9)《學(xué)科分類與代碼》中查詢。四．論文編號由單位

3、代碼和年份及學(xué)號的后四位組成。摘要在線式電能質(zhì)量分析儀數(shù)據(jù)存儲與傳輸技術(shù)的研究隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多影響電能質(zhì)量的設(shè)備被引入電網(wǎng)中，通常需要采用電能質(zhì)量分析儀對電參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，而監(jiān)測過程會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)參數(shù)需要處理，這些參數(shù)往往還需要長久保存，若不進(jìn)行實(shí)時(shí)壓縮存儲并傳輸，它們將對電能質(zhì)量分析結(jié)果產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。論文通過對在線式電能質(zhì)量分析儀中海量數(shù)據(jù)存儲及傳輸技術(shù)問題的研究，試圖找到解決海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮存儲及傳輸問題的方法，本文采用片上可編程技術(shù)SOPC，設(shè)計(jì)了一個(gè)以Xilinx公司的FPGA為核心芯片來實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量分析儀中數(shù)據(jù)存儲和傳輸?shù)南到y(tǒng)

4、。首先，論文介紹了課題研究的背景和意義，簡要敘述了SOPC技術(shù)進(jìn)行嵌入式開發(fā)的優(yōu)點(diǎn)及Xilinx的SOPC開發(fā)流程，隨后介紹了MicroBlaze軟核處理器及其相關(guān)IP核技術(shù)，再介紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案及LZW壓縮技術(shù)，并對LZW算法進(jìn)行了改進(jìn)。其次，整個(gè)系統(tǒng)確定了基于電能質(zhì)量分析儀數(shù)據(jù)存儲及傳輸?shù)挠布O(shè)計(jì)方案。通過對各種芯片的選型，編寫了基于該硬件平臺板級描述XBD文件，并通過該文件建立了最小系統(tǒng)。根據(jù)電能質(zhì)量分析儀數(shù)據(jù)存儲及傳輸系統(tǒng)的功能添加了所需要IP核到最小系統(tǒng)中，這些IP核包括快速鏈接FSL．e2,線IP核，串口通信控制器IP核、實(shí)時(shí)時(shí)鐘IIC總線IP核、

5、CF卡存儲SysACE控制器的IP核、以太網(wǎng)傳輸控制T北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文器IP核以及FPGA與DSP之間通信的用戶自定義IP。再次，確定了基于該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方案?；谠撚布脚_系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)據(jù)接收存儲及傳輸?shù)能浖绦蛟O(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)了下列功能：串口通信，F(xiàn)PGA通過FSL總線從DSP端接收數(shù)據(jù)，F(xiàn)PGA采用CF卡存儲數(shù)據(jù)和LZW壓縮數(shù)據(jù)，F(xiàn)PGA通過以太網(wǎng)接口由LwIP協(xié)議上傳數(shù)據(jù)到上位機(jī)。最后，通過軟件編程分別實(shí)現(xiàn)了電能質(zhì)量分析儀中數(shù)據(jù)存儲及傳輸系統(tǒng)中的各大模塊，對各模塊進(jìn)行了測試并得出各測試過程的結(jié)果。通過對整體系統(tǒng)模塊之間聯(lián)合測試，驗(yàn)證了整個(gè)系統(tǒng)的正確性。關(guān)

6、鍵詞：片上可編程系統(tǒng)，現(xiàn)場可編程門陣列，Xilinx板級描述文件，F(xiàn)SL總線，CF卡，LwIP協(xié)議ABSTRACTONLINEPOWERQUALITYANALYZERDATASToRAGEANDTRANSMISSIONTECHNOLOGYRESEARCHWiththerapiddevelopmentofsmartpowergridtechnology,moreandmoreequipmentswhichcanaffectthequalityofpowerareintroducedintothepowergrid．Itusuallyrequirestouseapowe

7、rqualityanalyzertomonitortheelectricalparameters．Howeverthemonitoringprocesswillproduceamassofdataparameterswhichneedtobeprocessed，yetthesedataoftenneedlong—termpreservation．Iftheyarenotprocessedbyreal—timecompressionstorageandtransmission，theywillhaveagreaternegativeimpactonpowerqua