基于ARM-Linux的光伏逆變器監(jiān)控系統(tǒng)的研究

【摘要】：光伏并網(wǎng)發(fā)電的技術(shù)已經(jīng)越來越廣泛的被應(yīng)用到世界各國,在全球能源緊缺的背景下,其環(huán)保、綠色、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點,使得太陽能成為今后大力開發(fā)的新能源之一。作為光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中最為核心的部件,逆變器的能否正常工作直接影響整個電網(wǎng)系統(tǒng)的健康運營。所以,設(shè)計出一套智能的監(jiān)控系統(tǒng)使得光伏逆變器工作在安全、高效、可控的狀態(tài)顯得尤為重要,這也是近年來光伏發(fā)電領(lǐng)域越來越重視的問題。 本文是基于ARM9平臺上嵌入Linux操作系統(tǒng)的光伏逆變器監(jiān)控的設(shè)計,通過嵌入Web服務(wù)器接入網(wǎng)絡(luò)來訪問和控制逆變器,很好的保證了逆變器安全、高效的工作。本系統(tǒng)整體的監(jiān)控框架為：光伏逆變器通過RS485總線與ARM監(jiān)控平臺相連接,在ARM平臺上嵌入Linux操作系統(tǒng)并移植Web服務(wù)器,遠(yuǎn)端監(jiān)控人員通過輸入正確的IP地址來查看和控制逆變器。 本文主要設(shè)計了監(jiān)控平臺的硬件,并在硬件平臺上搭建Linux操作系統(tǒng)的軟件平臺,并實現(xiàn)了嵌入式SQLite數(shù)據(jù)庫和Web服務(wù)器的功能。硬件設(shè)計部分主要有：電源電路、USB電路、JTAG電路、RS485接口、以太網(wǎng)接口以及擴(kuò)展口電路的設(shè)計等；軟件設(shè)計包括：嵌入式Linux操作系統(tǒng)的移植、開發(fā)環(huán)境的搭建、驅(qū)動程序的編程、SQLite數(shù)據(jù)庫的移植以及Web服務(wù)器構(gòu)建的詳細(xì)過程。文章的最后還論述了應(yīng)用程序和監(jiān)控頁面設(shè)計的詳細(xì)過程。經(jīng)過系統(tǒng)測試的結(jié)果可知,本系統(tǒng)能有效的通過Web服務(wù)器訪問和控制逆變器,達(dá)到預(yù)期的目的。 【關(guān)鍵詞】：光伏逆變器 S3C2440 嵌入式Linux Web SQLite CGI程序
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 緒論12-18
• 1.1 課題研究的背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和趨勢13-15
• 1.3 本文的內(nèi)容安排15-18
• 2 光伏逆變器監(jiān)控系統(tǒng)的整體設(shè)計18-22
• 2.1 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原理18-19
• 2.2 監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)19
• 2.3 監(jiān)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)19-21
• 2.3.1 系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)19-20
• 2.3.2 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇20-21
• 2.3.3 嵌入式Web服務(wù)器概述21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 3 監(jiān)控系統(tǒng)硬件平臺的搭建22-30
• 3.1 系統(tǒng)處理芯片的選型22-23
• 3.2 電源電路設(shè)計23-24
• 3.3 擴(kuò)展接口電路設(shè)計24-25
• 3.4 串口通信電路設(shè)計25
• 3.5 以太網(wǎng)接口電路設(shè)計25-27
• 3.6 USB接口電路設(shè)計27
• 3.7 JTAG調(diào)試接口電路設(shè)計27-28
• 3.8 本章小結(jié)28-30
• 4 嵌入式Linux系統(tǒng)的構(gòu)建30-50
• 4.1 Linux開發(fā)環(huán)境的建立30-31
• 4.2 Bootloader的移植31-33
• 4.2.1 U-Boot的介紹31
• 4.2.2 U-Boot的移植與調(diào)試31-33
• 4.3 Linux系統(tǒng)的定制與移植33-35
• 4.4 文件系統(tǒng)的移植35-37
• 4.5 嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite37-41
• 4.5.1 SQLite的介紹38
• 4.5.2 SQLite的體系結(jié)構(gòu)38-40
• 4.5.3 SQLite在Linux下的移植40-41
• 4.6 Linux設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)41-48
• 4.6.1 Linux設(shè)備驅(qū)動概述41-43
• 4.6.2 USB接口設(shè)備驅(qū)動移植43-44
• 4.6.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備DM9000A網(wǎng)卡驅(qū)動移植44-48
• 4.7 本章小結(jié)48-50
• 5 監(jiān)控系統(tǒng)上層應(yīng)用軟件的設(shè)計50-62
• 5.1 嵌入式Web服務(wù)器的構(gòu)建50-54
• 5.1.1 嵌入式Web服務(wù)器概述50
• 5.1.2 Boa服務(wù)器的工作原理50-51
• 5.1.3 Boa服務(wù)器的移植51-54
• 5.2 應(yīng)用程序的設(shè)計54-57
• 5.2.1 套接字的介紹54-55
• 5.2.2 CGI簡述55-56
• 5.2.3 CGI與SQLite的交互56-57
• 5.3 Web監(jiān)控界面的設(shè)計57-60
• 5.4 本章小結(jié)60-62
• 6 系統(tǒng)測試62-66
• 6.1 系統(tǒng)測試平臺的建立62-64
• 6.2 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)64-65
• 6.3 本章小節(jié)65-66
• 7 總結(jié)與展望66-70
• 7.1 總結(jié)66-67
• 7.2 展望67-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-76
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果76

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