多节点UART通讯的研究及其在空调系统的应用

本文研究了一种新式多节点UART通讯电路拓扑结构,解决了UART只能一对一单点通讯的难题,开创式革新为行业内主流通讯方式节省了成本。经过实验分析,该种通讯方式可靠性高,可应用在空调系统上及其他类似需要一主多从的通讯场合。     

实时测量双向通信智能电表的研发

针对智能电网中高级量测体系的实时互动要求,设计了一种实时测量双向通信智能电表.首先单片机读取计量芯片的电量信息,并绑定时钟参数;然后控制储存刷新模块进行数据刷新,并实时地提供带时标的电量信息.双向交互式通信以轮询任务标志位的方式处理信息,参考DL/T645-2007标准设计了嵌入式通信程序,以半双工的方式接收和发送信息.实验结果表明,该智能电表可实现数据读取的实时、高速和双向的效果.     

Windows 9x环境下用VC++实现串行通信的三种方法

给出了如何直接通过操作UART芯片、调用系统API函数或利用ActiveX控件在Windows9x下用VC 与串行通信口进行通信的三种方法及其应用。     

基于信道特征提取的物理层安全密钥生成方法

物理层密钥具有降低密钥分发、更新和维护的难度的特点,针对无线传感器网络中节点传输信息易遭受窃听攻击的问题,基于物理层安全中的"一次一密"理论,提出了一种物理层密钥生成方法,主要包含信道估计、特征提取、密钥生成与协商。在半双工通信模式下,根据信道估计阶段相干时间的长短,对训练序列的长度进行动态调整,提高信道估计的一致性。仿真试验与对比分析结果表明,窃听节点生成密钥与合法节点生成密钥的一致性始终维持在较低水平,降低了遭受窃听攻击的风险。     

基于C8051F043的变电站监控系统通信模块的设计与实现

设计了基于C8051F043的变电站监控系统,该系统由智能节点、主控制器和控制台工作站组成.在系统通信模块节点设计中以CAN总线为通信模式,硬件设计中结合实例给出了节点的电路原理框图和结合CAN控制器节点可能有的冲突及抗干扰能力方面给出了相应硬件的解决方案;软件设计中对节点开发程序的.设计流程图、不同波特率下位定时寄存...     

一种用于Multi-Processor测量系统的NOC结构的路由节点设计及性能评估

本文提出了一种用于多处理器(Multi-Processor)测量系统的NOC结构的路由节点的微结构,并详细描述了路由节点的各个部分结构及其各自功能.为了说明本文提出的结构的可行性和实用性,本文设计了一套以DSP和FPGA为基础的用于NOC结构仿真的硬件平台,评估了路由节点的资源消耗.最后,本文通过16个路由节点建立了一个基于4×4 Mesh拓扑结构的NOC.通过仿真,得到了该网络在不同通信模式下的不同注入率情况下的延时、吞吐率、和面积消耗等性能,并与采用输出缓冲的路由节点进行了比较.同时,针对VOQ(virtual output queue)和输出缓冲大小这两个影响网络性能的重要微结构参数,给出了比较和分析结果.     

基于IEC61850的馈线终端的研究

利用IEC61850标准通信体系从逻辑上和物理上分层、逻辑节点和功能的自由分布的特点以及能够达到互操作性的要求,将IEC61850引入到馈线自动化通信系统中。为解决馈线自动化通信点多、分散的难点,采用了实时发布者/订阅者通信结构。构建了馈线终端FTU作为实时发布者/订阅者的功能模型和信息模型,着重分析了功能模型内逻辑节点间的逻辑关系和信息模型的数据流。最后搭建了基于IEC61850的典型基于FTU的馈线自动化模型。     

基于流量整形的舰船电力监控网络实时性优化

为满足基于以太网的舰船电力监控网络中各类数据流的实时性要求,考虑到实现难度和系统成本,应尽量在通信节点采用一般调度机制的前提下,在源节点通过对非实时数据流进行流量整形来优化舰船电力监控网络的实时性.从各类数据流的时延约束出发,反向利用网络演算理论,给出了满足实时性要求的源节点和交换机应采用的调度机制及流量整形参数的确定方法.满足了数据流的实时性要求,且充分利用了网络资源.以某舰船电站供电监控网络为例,探讨了不同时延约束条件下,监控网络中通信节点应采用的调度机制及非实时数据流的整形参数,实现了对舰船电力监控网络实时性的优化.     

基于IEC61850的馈线终端的研究

利用IEC61850标准通信体系从逻辑上和物理上分层、逻辑节点和功能的自由分布的特点以及能够达到互操作性的要求,将IEC61850引入到馈线自动化通信系统中.为解决馈线自动化通信点多、分散的难点,采用了实时发布者/订阅者通信结构.构建了馈线终端FTU作为实时发布者/订阅者的功能模型和信息模型,着重分析了功能模型内逻辑节点间的逻辑关系和信息模型的数据流.最后搭建了基于IEC61850的典型基于FTU的馈线自动化模型.     

基于GPRS的低压配电网实时管理系统

为适应当前配电变压器自动化和远程监测的需要,设计了基于通用无线分组业务(GPRS)网络的配电变压器自动化实时管理系统.该系统分为终端、主站和通信服务3部分.终端部分采用自主设计的软、硬件系统,应用80C51系列微处理器W77E58B单片机及现有的GPRS网络,通过Delphi的消息机制实现了数据的远程无线传输和计算机集中化管理功能.监控终端与多功能电能表的通信采用DL/T645-1997规约,通信方式采用主一从结构的半双工方式;监控终端使用M300A型GPRS模块实现GPRS与终端的数据传输.管理系统软件基于WindOWS平台,在SQL-Server+Delphi的开发环境下,实现了对配电变压器工作参数的实时数据采集并对各变压器工作数据进行统计、分析,形成各种曲线、报表、分类汇总.     

光纤CAN-USB接口设计与实现

组建了一种新型星形光纤CAN总线网络。采用塑料光纤(POF)作为传输介质。为存储、处理、调整和优化CAN网络中各参量,设计了光纤CAN总线转USB接口,结合便携式PC机,建立了基于光纤CAN网络的实时数据记录系统。本文重点介绍了光纤CAN总线转USB接口的硬件设计,并详细给出了该接口的驱动程序。     

全双工和半双工自适应的电力线中继和功率优化分配算法

为了提高远距离通信能力,电力线通信目前主要采用两时隙的半双工中继技术。全双工技术可以提高系统频谱效率和解决电磁干扰问题,但其性能易受自干扰影响。提出了一种全双工和半双工自适应的电力线中继算法,并对其进行了系统性能分析。基于对数正态衰落和贝努利-高斯脉冲噪声的电力线信道模型,给出了不同双工时信号处理过程和自适应中继步骤;然后应用Gauss-Hermite变换和分区域积分等方法,推导了不同双工方式时的中断概率性能;接着用蒙特卡洛仿真验证了中断概率表达式的可靠性,并分析了双工方式、自干扰、中继距离、功率、信道参数对系统性能的影响;最后通过序列二次规划法得到最佳功率分配值。     

基于组件技术的主站通信模块

提出了在SCADA系统的主站局域网内也采用TCP／IP协议通信,使得具有SCADA系统的主站与子站之间利用上行数据和下行数据直接通信的构想。采用目前流行的组件对象模型(COM)技术．在SCADA系统的主站局域网中设计了TCP／IP协议单播的网络通信模块。经多次测试表明,其实时性完全满足目前电力系统的要求,且其数据完整性、纠错性比传统的UDP／IP广播传输方式有很大的提高。     

基于过程总线通信实现数字化变电站的在线闭锁

以实际变电站线路为例,分析了开关操作的在线闭锁规则和闭锁消息在各智能电子设备(intelligent electronic device,IED)之间的交互协作关系,设计了间隔间闭锁通信模型的网络拓扑结构,并给出了传输面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)报文所需的虚拟局域网(virtual local area network,VLAN)和多播地址的配置方法。重点研究了基于过程总线的IEC61850GOOSE报文通信模块和在线闭锁模块的实现。通过实例分析以及在嵌入式平台下进行的模拟仿真实验,证明了所提出的闭锁方案的正确性和可行性。     

电力线载波自动抄表系统网络结构的研究

由于电力线信道的时变性,电力线网络拓扑结构也复杂多样,使得电力线载波自动抄表系统的可靠性受到影响,因此有必要对电力线网络拓扑结构进行分析.对于变化的网络拓扑结构,采用中继路由自动抄表是提高可靠性的有效途径,具有自适应的网络协议能够使电力线通信的实用性大大提高.     

数字化变电站通信网络性能仿真分析

依据IEC 61850标准分析了数字化变电站的通信网络结构和数据流,利用OPNET Modeler建立了2层星型拓扑结构的数字化变电站通信网络动态仿真模型,基于该模型以过程网络中采样值报文的网络延时、站级网络中报告和控制报文的端到端延时为研究对象,对不同节点规模、不同网络配置和不同应用功能条件下的过程网络、站级网络的实时性能进行了仿真分析,根据仿真结论对数字化变电站通信网络的结构、网络带宽及网络设备的选取等提出了建议。     

多节点红外长距数据通信模式设计

为了解决红外无线数据通信距离短的问题,分析了红外无线数据通信的现状,概述了IrDA通信协议及原理,在此基础上设计了一种实际可行、可多节点级联的红外无线通信模块。以支持IrDA协议的单片机为载体,采用串行数据半双工通信传输方式,引入RS485级联结构,实现单个或级联红外无线数据通信。实验结果表明,单个红外节点模块可以实现在35°、120 cm的范围内无误码的有效传输,级联时可以实现300 m长距离通信,设计具有成本低、抗干扰能力强、可靠性高、可方便集成到各种设备等特点。     

CAN总线在风力发电控制系统中的应用

针对风电场环境恶劣,风电机组控制系统要求多点、高速、实时通讯的特点,本文提出了一种基于CAN总线架构的风力发电控制系统,实现主控系统与各控制子模块间的实时通信与分散控制。文章详尽分析讨论了其系统结构、CAN总线的扩展、CAN通讯程序的编制、通讯数据帧格式及图型界面的实现等问题。     

基于PLC和无线数传电台的输油管道加热监控系统

介绍了S7-200PLC和GD数传电台构建的无线通讯监控系统在输油管道加热控制的应用.软件采用点对多点半双工通讯模式,实现了远方中控室对输油管道加热装置的自动监控,运行结果表明,系统运行可靠,节省了人力成本.     

基于社团结构的电力通信网可靠性评估方法

电力通信网络可靠性研究的样本数据结构较为单一,且存在样本关联度不大问题。为此提出基于社团结构的节点可靠性评估方法。建模与分析电力通信网拓扑结构,以某省电力通信网为例,研究此网络拓扑最短路径以及度分布等数据,根据通信网的内部结构,将网络划分为不同的子网络进行分区处理。挖掘电力通信网社团结构。在此基础上构建电力通信网节点可靠性评估指标。实验结果证明了所提节点可靠性评估方法的合理性。