[发明专利]基于ARM11的电力巡检PDA的研究与设计

说明书

技术领域

本发明是以高压输电网的安全运营和线路巡检的高效、可靠为主旨研发的野外电力巡检智能移动终端系统。

背景技术

随着经济的持续快速发展，电力行业与人民群众生产生活的联系日益紧密，电力设备的安全稳定运行也就关系重大，一旦发生事故则会造成巨大的损失。由于输电线路分布广泛，绝大部分分布在偏远地区，所处地形复杂，自然环境恶劣，且电力线及杆塔附件长期暴露在野外，常常受到持续的机械张力、雷击、污秽、材料老化的影响而产生断股、磨损、腐蚀等各种故障，如不及时修复，原本微小的破损和缺陷就可能扩大，最终将导致严重的事故，造成大面积停电，从而造成极大的经济损失和严重的社会影响。

线路巡检管理是有效保证输电线路和设备安全的一项基础工作，通过巡视检查来掌握线路运行状况及周围环境的变化，发现设备缺陷和输电线路安全隐患，提出具体的检修内容，以便及时消除缺陷，预防事故发生，或将危害限制在最小范围，保证输电线路的安全和电力系统稳定，实现了“无纸化巡检”模式，达到电力系统“安全、经济、多供、少损”的运行目标。

目前对输电线路的巡检大多数采用的是传统手工纸介质记录方式，这种方式的巡查效果主要依靠工作人员的个人素质，线路的巡检效果很难保证，常常会造成漏检和错检，无法控制巡检人员的到位率，存在信息录入不规范，管理不够科学等问题，这种方式已无法适应目前电力系统信息化管理的要求。因此，急需能够代替这种巡检方式的作业方法和设备。

巡检仪的设计要考虑到我国国情、供电企业现状、巡线人员文化素质等多方面因素，由于巡检仪要经常在恶劣环境下工作，所以系统要性能稳定、可靠性高、体积小、重量轻，同时考虑到供电企业的运营成本和标准化管理的要求，巡检仪的设计成本要低、信息传输要网络化和规范化，人机交互界面要友好，操作尽量简单。

发明内容

针对我国现实国情，在分析和研究大量有关巡线信息采集技术的理论基础之上，本发明以ARM芯片为核心，结合RFID技术、GPRS网络通讯技术、WIFI无线通讯技术、地理信息系统技术与数据库技术，研究开发出一套信息化程度高、经济实用、准确有效的线路巡检管理系统。

为了实现以上目的采取了以下相关技术方案：

(1)首先根据当前电力巡检技术的发展及研究状况，分析了各种技术的特点及在实际应用中可能会遇到的问题，确定监控中心和巡检仪之间的通信方式，提出了基于RFID/GPS技术的线路巡检方案。

(2)巡检仪的硬件设计，包括终端CPU的选型，RFID模块的选择，液晶显示电路及通信电路的设计，对各部分电路进行调试，最终完成巡检仪的硬件部分。

(3)PDA小系统移植以及调试。在构建的硬件系统平台上定制、编译、移植Windows CE 6.0实时操 作系统，进行应用程序和部分硬件驱动的开发，制定与监控中心的通信协议，编制巡检仪控制台程序，实现巡线信息的显示及传送至监控中心等功能，完成整个巡检仪的软件设计。

附图说明

图1是本发明的硬件结构图

图2是本发明的PDA小系统功能结构图

图3是本发明的系统应用层研发技术架构图

图4是本发明的系统业务实现流程

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明以ARM11芯片为处理器，以存储器模块、GPRS远程通讯模块、GPS模块等作为外围扩展模块，进行巡检系统硬件平台搭建。该嵌入式巡检仪主要由以下五个部分组成：

(1)微处理器:我们选择了低功耗、高性能的三星ARM11微处理器S3C6410，它有丰富的指令集、资源丰富。将它作为核心控制芯片，控制射频信息采集单元、液晶显示单元和无线通信单元。

(2)存储器选择:本嵌入式巡线仪中，因为S3C6410芯片没有内部Flash、为了存储程序代码和使系统能比较顺畅的运行，采用了Nand Flash存储器和SDRAM存储器。

(3)显示单元:三星S3C6410芯片内部集成有液晶显示驱动控制单元，因此液晶显示采用LCD触摸屏设计，触摸屏设计使操作更加简单方便。

(4)无线通信单元用来接收上位机发来的数据，也可以向控制中心发送巡线员有关情况和当地的线路故障信息。本设计采用华为公司的GTM900-C模块，GTM900-C是一款三频段GSM/GPRS模块，并且扩展了AT指令，内嵌强大的TCP/IP协议栈，节省了开发TCP/IP协议的时间和经费。