基于GPRS网络的嵌入式实时遥测遥控系统

提出并设计了基于GPRS网络的嵌入式实时遥测遥控系统.该系统的终端设计使用了嵌入式实时操作系统,并通过GPRS网络进行数据通信,具有高可靠性、高实时性和运行费用低等特点.     

嵌入式系统的实时性设计研究

本文从嵌入式产品实际特点出发,提出了关注实时性设计的重要性。并主要通过研究系统时钟对实时性的影响、中断机制和实时操作系统（RTOS）下的程序设计实时性问题,提出了满足系统具体实时性能的最优化设计方案,对其他嵌入式产品的实时性分析和实时性设计有一定的借鉴意义。     

基于以太网或GSM网的嵌入式电能量遥测系统

提出并设计了基于以太网或GSM网的嵌入式电能量遥测系统。该系统设计以高性能嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统为核心。系统通过GSM网进行数据通信，或通过以太网进行网络通信，具有高可靠性、高实时性和运行费用低的特点。论述了系统软、硬件设计，并给出了实际运行结果。     

基于以太网的变电站监控网络系统的研究

当前,以太网已成为变电站自动化系统通信的发展方向。文章分析了变电站内网络通信数据类型,论证了基于以太网的变电站自动化系统满足数据实时性的要求,并提出了进一步改进实时性的措施以及如何实现高效可靠的数据传输。通过对传输层协议的分析,在间隔层选择了分组广播模式作为传输模式,UDP作为嵌入式以太网的传输层协议。提出了基于嵌入式以太网的面向超高压变电站自动化系统的通信网络,并做了详细的分析。     

汽车安全与防御系统的设计与实现

为了使现有的网络视频监控系统小型化、简单化,文中提出了一种普通网络摄像头的实现方案。该设计是基于ARM9和嵌入式Linux操作系统的,相比较于传统的网络摄像头而言,该设计将Web服务器小型化,节约了空间,降低了成本。该系统还具有较好的实时性和交互性,客户端无需安装任何专用软件,只需通过浏览器就能观看视屏视频。它可以广泛应用于各种汽车中,具有广阔的发展前景。     

MPU多任务系统模型下的有限状态机应用

在基于嵌入式系统和单片机开发出来的控制系统中,随着外设数量和程序规模的不断扩大,系统对代码的实时性和有限的MPU运算效率提出了更高的要求。为解决系统实时性问题,提高MPU运算效率,防止浪费MPU时间、空间资源,在考虑MPU多任务系统程序执行的前提下,结合单片机UART通信模块提出了一种基于有限状态机的外设控制机制,并建立状态图,说明并验证了有限状态机应用于单片机编程的绝对优越性。     

变电站过程层嵌入式以太网实时性能的仿真

考虑到变电站网络通信实时性的要求,深入分析了变电站网络通信时延的构成,在此基础上,采用动态仿真建模技术对变电站嵌入式以太网的实时性能进行了详细分析,并建立了变电站通信网络的仿真模型,具体研究了变电站过程层嵌入式以太网的网络时延,对其实时性能进行了仿真分析,仿真结果表明了嵌入式以太网在变电站网络通信中的可行性。     

基于ARM处理器的嵌入式远程温度监控系统设计

设计了嵌入式远程温度监控系统。将嵌入式系统与互联网技术相结合,采用ARM为主控芯片,并移植了具有一定实时性、源代码公开的uClinux嵌入式系统,设计了必要的设备驱动程序及应用程序,完成了信息处理、通信及监控管理任务,以适应工业通信标准多样化的应用需求。实验表明：uClinux操作系统提高了温度监控系统的可靠性,降低了开发成本,在网络化工业管理控制中有着广阔的应用前景。     

基于智能手机的远程家居监控系统设计与实现

针对现有远程监控系统方案在灵活性、扩展性、成本和网络资源利用率等方面的不足,提出了一种基于智能手机的远程家居监控系统解决方案。系统采用C／S架构,以嵌入式处理器S3C6410和嵌入式Linux操作系统为服务器软硬件平台,以智能手机为客户终端,应用TCP／IP协议设计GPRS网络通信软件,实现服务器与客户端的通信。系统具有良好的灵活性、无线链路的自适应性、主动性等特点,而且具有较强的扩展性和可移植性。实际应用结果表明,系统工作稳定,可靠性、实时性好,解决了现有远程监控系统方案存在的问题。     

基于EDSP嵌入式电源监控系统的研究

近几年来,工业控制网络技术随着嵌入式和通信技术的发展而得到了迅速提高。电源是一切工业的基础,传统的监控方式已不能满足电源监控系统对实时性和准确性的要求。利用ADSP-218X芯片构建了EDSP(DSP嵌入式系统),实现了对电源的自动监控功能。该系统以各种传感器为重要组成部分,能够实现6路数据采样,并具有完善的数字滤波、上位机通讯等功能,具有实时性、可靠性和智能化的特点。     

基于DM3730的车位检测系统的实现

以停车场监控视频作为车位检测算法的研究对象,该算法首先通过离线检测获取在不同环境下的车位背景相关的特征信息。接着提取出当前单车位区域作为感兴趣区（ROI）,然后分别对其进行3种车位算法检测。该算法运行在ARM＋DSP异构双核处理器DM3730平台和嵌入式Linux操作系统下,借用OpenCV中的图像处理函数和DSP运算进行图像处理,并将结果保存到嵌入式数据库中,实现了基于B／S网络模型的多车位检测。测试表明,用户只需通过浏览器访问该系统,就可以获得当前车位的占用情况,能够满足高实时性、高准确性的要求。     

基于Qt/Embedded的嵌入式电能质量监测仪终端管理系统设计

将嵌入式技术应用于电能质量监测系统,采用ARM9作为主微处理器芯片,扩展外设接口,构建了一套电能质量监测仪终端管理系统。以嵌入式Linux作为开发平台,以Qt/Embedded作为开发工具,实现了电能质量数据的有效压缩、数据的实时显示、SPI通信、网络通信等功能。经试验验证了监测装置测量的可行性和准确性。     

VxWorks在电力系统测控保护装置中应用

将VxWorks嵌入式实时多任务操作系统应用于电力系统测控保护一体化装置中,简要介绍了其特点,阐述了将其应用于测控保护装置的具体实施方案.将全部功能划分为优先级不同的CPU中断和VxWorks任务,对实时性要求较高的交流采样和GPS对时等功能采用中断实现,测控功能则利用任务实现.根据各个功能模块之间数据交换的内容及方式,设计了相互之间的协调工作机制,主要采用了信号量及邮箱的模式,从而使模块间的耦合性降低,达到了高效地使用各种软硬件资源的目的.根据VxWorks提供的通信模型和硬件平台开发了MUX层的驱动程序,使用标准Socket接口函数实现了基于TCP/IP协议栈的以太网通信功能.该设计方案已在新一代变电站自动化系统中成功应用,现场运行也验证了该方案的优越性.     

基于VxWorks的通信服务器实时多任务软件设计

为满足电力调度自动化系统对通信服务器高可靠性和强实时性的要求,提出基于嵌入式实时多任务操作系统VxWorks的通信服务器的软件方案。通信服务器的硬件基于嵌入式微处理器AT91RM9200芯片设计,软件主要实现通信规约转换和数据转发。软件系统结构采用双层客户机/服务器(C/S)结构,对下行通道,通信服务器是客户机,请求保护装置的数据,支持103规约;对上行通道,通信服务器是服务器,响应调度主站的数据请求,支持循环式数据传输规约(CDT)及101、104规约。其软件体系包括:系统初始化、系统配置、下行通道数据请求/处理、上行通道数据处理和数据库管理等模块。分析了数据流向及基于H.GEMMA原则的任务划分,确定了各任务的优先级,且任务可调用taskPrioritySet函数改变优先级。系统采用信号量和消息队列为通信机制,保证了系统的实时性,并给出了通信服务器主程序流程图。     

基于NIOS-Ⅱ＋μC/OS-Ⅱ的电力谐波数据采集系统的研究

在电力系统谐波分析中,模数转换（ADC）电路是影响系统检测性能的主要环节之一。基于NiosⅡ的谐波分析系统具有逻辑控制能力强、信号处理实时性高、系统抗干扰能力强等特点。以Altera公司的DE2开发板为平台,实现了采样电路的硬件设计;在QuartusⅡ中用Verilog HDL语言完成了与NiosⅡ的接口设计,并引入具有强实时性和抢占式多任务的嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ作为操作平台、采用快速傅立叶变换（FFT）的谐波检测方法、通过μC/OS-Ⅱ在NiosⅡ上的移植可以使得系统的稳定性和实时性有很大的改善,从而使得谐波测量更加精确。     

嵌入式系统的构成与特点

嵌入式系统是面向应用的专用系统，与桌面计算机系统相比，在性能要求、系统构成、应用领域等方面都有显差异。特别是对体积、价格、功耗、上市时间、实时性、可靠性等性能要求比较严格。深入了解嵌入式系统的构成，全面掌握握嵌入式系统的特点，对设计、开发满足实际应用要求的嵌入式系统具有重要的指导意义。     

基于嵌入式Linux的电能质量在线监测系统的研究

嵌入式系统是面向应用的专用系统,与桌面计算机系统相比,在性能要求、系统构成、应用领域等方面都有显著差异。介绍了嵌入式Linux的基本知识和针对嵌入式设备的应用特点,阐述了嵌入式Linux的主要技术以及在电能质量监测领域的应用方法。结合具体硬件平台详细说明了嵌入式Linux技术在开发电能质量监测系统上的应用。     

电能质量监测系统数据高速采集和实时处理的协调优化分析及应用

在电能质量监测系统中,数据的高速采集和实时处理的协调一直是实际系统构建的关键问题。在深入分析高速采集和实时处理模式的基础上,分析了各种影响高速采集和实时处理软件实现的因素,在系统的软硬件构建方面综合探索了多种协调优化方法,并以电网谐波实时分析系统的建立为例进行了应用研究。工程实际应用结果表明,优化后的谐波实时分析系统在采样精度、分析电网高次谐波、实时电量存储方面均有较好的实时性,从而为电能质量实时分析系统的设计提供了可供借鉴的方法。     

Application of information system technologies to power control centers in a liberalized environment

This paper describes the new control centers that are incorporated with information system technologies to handle precise security margins on a wide level and secure information exchange between system operators and other actors emerging in the liberalized electric power supply environment in progress. To further realize the system stress analysis by high‐speed processing, symmetric multi processor (SMP) servers are adopted through cost‐effective performance from the standpoint of investment protection. The performance improvements and observations are shown with processing time measurements according to the peculiarity of the power system analysis software packages embedded in the client‐server‐based energy management system (EMS). To cope with malicious intrusions into the cyber space through data links with outside information systems, an information exchange method using tough Internet protocol (IP) separation between information system and control system portions is also presented using a practical example, with cyber security strictly maintained among the other internal information systems in an electric power utility. © 2006 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.