基于ARM的同步发电机故障录波系统的设计

介绍了一种发电机故障状态数据录波系统设计方法。利用了高速ARM芯片及高精度三相计量芯片ADE7758组成交流采样电路,从而能实现高速数据采集和转换,将故障前后的数据保存在铁电存储器中。在VB环境下实现计算机与ARM的串行通信,读取铁电存储器FM24C256中保存的故障数据并用图形显示出来。实践证明该系统图形界面友好、可靠性高、操作方便、应用效果好。     

基于FPGA和小波变换的稳态电网数据实时压缩

针对连续录波中的大量稳态实时数据,提出简化的小波压缩算法,在FPGA中实现了实时的小波压缩和解压缩,解决了海量数据的传输和存储问题。     

嵌入式实时数据库系统的存储管理

本文针对嵌入式系统的应用环境和实时数据库系统的数据特征,通过对各种存储器性能的比较,提出了嵌入式实时数据库系统的存储体系结构.在此基础上,对读写速度不对称且写次数有限的存储器提出了一种合理的文件系统的物理结构和数据库的索引结构,减少写入次数以提高数据存取速度,并使写入次数均匀分布在存储器的各块中,以增加数据的可靠性延长存储器的寿命.对实时数据库的不同特征的数据的在本存储体系的安置也进行初步的讨论.     

用于工业检测实时图象处理系统中的特殊数字图象帧存储器

一、概述数字图象存储器是实时图象处理系统中的一个重要部件。其作用是作为主机与图象输入输出设备之间的缓冲器。由于系统所用的一般计算机,即使采用直接存储器存取(下面简称DMA)方式,其速率也不能满足实时图象处理的要求。而数字图象存储器既可作为电视图象实时输入的缓存,又可以用DMA方式与计算机内存交换数据,将计算机处理后的图象数据经存储器刷新显示。     

继电保护信息系统终端设备智能测试系统

为了达到快速、精准的继电保护信息系统终端设备测试效果,设计一种继电保护信息系统终端设备智能测试系统。利用无线方式将数据采集模块所采集的终端设备数据传输至数据处理模块;利用信号处理算法除掉原始数据中的干扰数据,使其符合监测预警模块的要求;实现终端设备运行状态量变化实时监测,并发出预警等级信息;智能测试模块将高于监测预警指标的终端设备数据形成录波数据,利用保护装置结合录波数据获取保护运作行为结果,通过评价运作行为结果完成终端设备智能测试。实验结果表明,所研究的系统能够实现继电保护信息系统终端设备的智能化测试,提升测试终端设备的工作效率与电力企业的经济效益。     

基于微机的高速光盘数据采集记录系统

本文介绍了一种基于微机的、以光盘为海量存储器的高速大容量数据实时采集记录系统。该系统采用了可实时切换的双页存储器和光盘绝对扇区读写技术，可以500KB／s的速度连续记录300MB而无数据丢失。本文对影响该系统传输率的因素进行了深入的分析。在此基础上提出了切实可行的改进措施，采用模拟海量存储器和硬件传输等技术，使系统传输率得以显著提高。     

500 kV变电站二次综合自动化设备故障录波测距系统

为及时检测识别变电站二次综合自动化设备故障位置，保证电网正常运行，设计一种500 k V变电站二次综合自动化设备故障录波测距系统。将系统划分成数据采集、数据管理与分析2个单元，利用故障录波器、电平变换隔离器、总线母板等设备搭建系统硬件；系统软件包含数据管理、文件续传、波形分析、保护动作评价、故障录波测距5个模块，在故障录波测距模块引入最小二乘法，同步处理电路两端录波数据，使用电压、电流计算故障点电压序分量，消除故障点电流值与过渡电阻干扰，输出故障录波测距结果。实验分析表明，该系统故障录波测距精度高，且系统没有过多占用CPU利用率，吞吐量大，应答延时小，具备极强实用性。     

基于Linux实时扩展技术的故障录波器设计与实现

分析了现有故障录波器功能单元组成及其实现优缺点,提出了一种集故障录波和人机界面于一体的新型故障录波器设计方案。针对故障录波器的实时性要求,研究了Linux实时抢占补丁（RT-Preempt）技术,阐述了故障录波器内部实时进程和人机界面非实时进程共存情况下的进程管理策略。提出一种源端数据代理方法,通过引入数据代理服务层,屏蔽录波器嵌入式应用与内部人机界面之间以及与独立录波后台人机界面间的数据访问接口的差异,实现录波器人机界面软件的即插即用,降低了人机界面软件开发和维护周期。给出了新型故障录波器实现方案的硬件选型,介绍了系统架构和功能模块,对功能模块的软件实现做出了说明。测试结果表明,提出的新型故障录波器设计方案及数据代理方法满足录波器功能要求,降低了故障录波器软硬件成本,节省了屏柜空间,提升故障录波器适应场景的能力。     

多采样频率的配网接地故障检测与定位

现有文献的故障监测与定位小波算法都是在录波采样频率相同的前提下进行的,配电网小电流接地故障实时检测,与变电站接地故障检测的环境完全不同：配网故障监测装置,采用不同标准采样频率(3600Hz、4800Hz)上送实时故障录波数据到配网中心,更有采用4096Hz的采样频率上送故障录波数据,在配网中心需要把不同采样频率的录波数据进行分析计算,提取故障特征、检测故障,确定故障首尾端,实现故障检测与定位。本文给出了小波能量特征的定义、不同采样频率能量特征的折算、基于能量特征的配电网接地故障监测与定位算法。多种采样频率下配网接地故障检测与定位,通过小波变换提取故障能量特征、将不同采样频率故障录波信号,折算到最低采样频率下的能量特征,然后根据能量特征来判别故障类型、确定故障首尾端。多采样频率的小波能量特征折算算法,对于类似的小波变换的使用场合,也有借鉴意义。     

基于LabWindows/CVI的发电机励磁实时监测系统管理软件的设计

介绍了LabWindows/CVI在发电机励磁实时监测系统中的应用,重点论述了系统上位机管理软件中配置管理、实时数据处理、录波文件处理3个主要部分的结构设计以及LabWindows/CVI在该设计中的应用特点.     

一种嵌入式纸币特征采集系统的设计与实现*

结合uClinux操作系统和S3C4510B的特点,设计了以中断方式实现的实时特征采集系统,通过开辟非实时程序与实时特征采集系统共享的存储区,将大大地提升纸币识别系统的并发处理能力。但是uClinux操作系统并不能完美地满足实时采集系统对实时性的要求。为了能使用功能强大并且免费的uClinux,有必要改进uClinux的中断延迟时间,提出了改进方法。经过改进后的uClinux可以满足要求。     

用于内存数据库的Hash索引的设计与实现

电信领域已成为数据密集型行业,需要高性能的数据库系统作为支撑系统,基于磁盘的数据库系统不能满足“实时”、“近实时”访问数据库的需求,将数据库核心数据驻留在内存中,可以使用内存数据库来满足需求。Hash索引是数据库系统中广泛使用的索引技术之一,它能够快速地访问数据,易于设计和实现。该文根据内存数据库的特点,为电信网管系统的内存数据库设计并实现了Hash索引。     

Incorporating load factor into the scheduling of soft real-time transactions for main memory databases

Many real-time applications have very tight time constraints which couldn't be met by disk resident databases. For those applications, main memory database where entire database is stored in main memory is the proper choice. It has been shown that coarse-granule locking is better than fine-granule locking for main-memory databases. Coarse-granule locking makes it easy to extract data access patterns correctly from canned transactions of main memory real-time database systems. In this paper, we propose two real-time transaction scheduling algorithms — CCA-ALF (Cost Conscious Approach with Average Load Factor) and EDF-CR-ALF (Earliest Deadline First-Conditional Restart with ALF) — which use both static (e.g., deadline) and dynamic information (e.g., system load) for main memory databases by utilizing data access patterns of transactions. We compare the performance of those algorithms with CCA and EDF-HP which do not use system load information at all. Our simulations on main memory databases indicate that: i) CCA-ALF is better than EDF-HP, CCA, and EDF-CR-ALF in terms of miss percent and mean lateness, and ii) CCA-ALF adapts well to the changes in the system load.     

主动实时内存数据库系统的数据交换策略及实现

实时数据库系统的高性能要求以内存数据库(MMDB)做底层支持。内存数据库事务在运行过程中没有内外存I/O,这就要求在对事务进行预处理(知识提取)的基础上合理地进行内外存交换。该文针对一个自主开发的主动实时内存数据库系统(ART-Ⅱ),介绍了其内外存数据交换的策略及实现。     

基于RTX的实时数据处理系统

为了解决远程设备数据处理不及时的问题,提出了一种基于RTX实时操作系统的设备数据处理系统.该系统由RTX实时数据处理进程和人机交互进程两部分组成,其中RTX实时数据处理进程负责接收远程设备端的数据并进行实时的处理,将处理过的数据经共享内存和同步事件对象等通信方式,传输到Win32的人机交互进程进行显示和存储数据,同时用户可以通过控制指令修改远程设备的状态.实验证明,该系统解决了设备数据处理不及时的问题,保证了设备管控的实时性和稳定性,能够满足对远程设备进行实时管控的要求.     

基于SCDMA内存数据库的设计与实现

在SCDMA接入系统的运行过程中,同时存在大量的用户鉴权、呼叫,对数据的访问实时性要求高。针对此情况,提出一种内存数据库的设计开发思路。通过哈希表的形式,把业务需要访问的数据和表加载到内存中,采用统一数据库接口的方式进行数据交互,实现内存与物理数据库之间的数据同步问题。该内存数据库已在上线的SCDMA接入系统中成功使用,其可靠性、安全性得到检验。     

基于DSP和FPGA的被动声探测实时采集系统设计

为了给被动声探测技术研究提供实验验证平台,设计了一种可以进行实时数据采集和处理的系统方案.整个系统以数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)为基本架构,由FPGA控制模数转换器(ADC)采集数据,通过USB 2.0电路将数据传送给个人计算机(PC),用于初期的离线验证;FPGA将采集到的数据通过外部存储器接口(EMIF)传递给DSP,用于实时处理.实验证明:系统实现了被动声探测中的实时数据采集、离线数据存储.数据采集与数据处理分别由不同处理器执行,提高了系统的响应速度与处理性能,能够满足探测系统的实时性要求.     

基于CIM的内存实时数据库的设计

随着电力工业的发展,各个应用系统之间信息共享和应用集成需求凸现出来,迫切的需要不同系统间都遵循一个标准的、开放的电力系统信息模型,并提供通用的数据接口.CIM模型和CIS接口的出现,很好的解决了这一问题.同时由于电力行业需要存储大量的有较高时间约束的数据,将数据存储在内存中,并且定期的将内存中的数据转储到硬盘数据库中,可以有效的提高数据库事务执行效率.其中基于CIM模型的数据在内存中的组织方式是设计的重心.该内存实时数据库在电力监控系统中已经投入使用,并得到了预期的效果.     

天气雷达资料实时并行处理方法

利用共享存储多处理器的集群环境,研究高频度实时多部天气雷达资料处理的并行计算方法,根据单部天气雷达的计算特点和多部雷达混合处理的方法,提出一种粗粒度消息传递接口分布式内存和细粒度OpenMP共享内存混合编程的2级并行方法。实验结果表明,该方法使系统资料处理速度得到较大提高。     

基于Event-B的航天器内存管理系统形式化验证

内存管理系统位于操作系统内核的最底层,为上层提供内存分配和回收机制.在航天器这类安全攸关的关键系统中,其可靠性和安全性至关重要,必须要考虑到强实时性、有限空间限制、高分配效率以及各种边界条件约束.因此,系统通常采用较为复杂的数据结构和算法来管理内存空间,同时需要采用非常严格的形式化方法来保证航天器这类安全攸关系统的高可信性.对复杂内存管理系统的形式化验证也会较之前的验证工作带来更多难题,主要体现在：内存管理模块中的复杂数据结构的形式化描述;操作的规范语义;行为的建模;内部函数的规范及断言定义与循环不变式的定义;实时性验证等方面.本文拟针对这些问题,深入分析实际的航天器操作系统内存管理系统的特性;探索基于分层迭代的语义描述与验证的一般性方法与理论,并应用这些理论方法,来验证一个具有实际应用的航天嵌入式操作系统的内存管理系统.本文研究成果有望被直接应用于我国新一代的航天器系统上.