摘要:随着社会的发展,我国的电力系统自动化技术应用的越来越广泛。借助于自动化技术我们能够有效的提高电力系统的相关数据采集和数据处理效率。本文我们主要来分析嵌入式计算机技术在电力系统中的具体应用,由于当前计算机嵌入式技术体积小能够有效的在电力系统中发挥作用,因此,其被得到了广泛的应用。
关键词:嵌入式计算机技术电力系统
引言
嵌入式计算机技术是目前被广泛应用的一种自动化控制技术,相比于传统的电力系统中的控制技术它有着体积小并处理速度快的特点,在当前电力系统中有着非常好的应用前景。下面我们就首先来看一下嵌入式技术的相关定义和内容。
1嵌入式计算机技术概述
1.1嵌入式计算机技术的概念
所谓的嵌入式技术,就是指的将计算机视为一个进行信息处理的部件,然后将其镶嵌到应用系统之中的技术。对于嵌入式计算机系统而言,其中心就是应用而计算机技术以及适应应用系统功能的可以钱财的软件和硬件则是其重要基础,对于嵌入式计算机系统而言,必须要满足功能全面、可靠性高并且成本较低以及体积较小等要求。嵌入式计算机技术有着非常广泛的应用,嵌入式计算机技术的应用对于我们的生活和工作产生了非常积极的影响。
1.2嵌入式计算机所应用的技术分析
在对于处理器技术加以应用的过程中,必须要依据嵌入式计算机系统的实际需求来对于处理器进行选择。其次,通过对于实时技术的应用,能够使得嵌入式计算机系统在处理精度上达到更高的标注,同时在处理数量上也比通用计算机要多得多。由于嵌入式计算机系统往往会涉及到大量的接口,而且对于这些接口还有这非常高的要求,系统除了需要外部设备的接口之外,还需要大量的内部及专用接口,所以接口技术在嵌入式计算机系统中也显得至关重要。再次,由于嵌入式计算机需要嵌入使用,所以其对于梯级、重量以及能耗等都有着更高的要求,但是嵌入式计算机的程序却比普通的计算机要简单,所以就必须要依赖于硬件的剪裁,然后使之形成内核较小的层次结构,并且利用软件的中断处理以及调度法则来使得嵌入式计算机能够有效地满足宿主精准操作的要求。最后,嵌入式计算机系统还必须具备应用软件开发支持技术,就嵌入式计算机而言,其语言相比于通用计算机还显得不够成熟,所以软件的开发也就具有更大的难度,因此要想使得嵌入式计算机技术更好地发挥作用,就必须要对于应用软件开发支持技术引起足够的重视。
1.3嵌入式计算机的特征
首先,嵌入式计算机的嵌入对象十分的广泛,随着当前微电子技术的发展,嵌入式计算机几乎可以完成对于绝大多数系统或者设备的嵌入,小到全自动洗衣机,大到导弹,都需要通过对于嵌入式计算机技术的应用。其次就是嵌入的形式非常多样化,由于不同的设备及系统对于嵌入式计算机的性能、规模等要求都有所不同,所以嵌入式计算机也必须要有多样化的嵌入形式。嵌入式计算机在接到系统或者设备的信号之后,必须要在有限的时间内完成相应的任务,所以嵌入式计算机还有较强的实时性,这也是其区别于通用电脑的一个重要特征。
2嵌入式计算机技术在电力系统的应用分析
2.1微机保护
在电流电压模拟量输入之后,所输入的数值会通过相关的设备来进行监控,而监控器连接着计数器和单片机,这部分设备控制着电闸的开关,如果在实际的电流电压值的输入中,所输入的数值超过了所设定的电流电压值,其就会对电闸实施一定的措施,从而实现对电力系统的保护作用。随着电子技术的不断发展,电力系统中合理的利用嵌入式计算机技术能够提高其稳定性。
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2.2电力监控
通过当前的分布式处理系统,我们可以将电力系统中的监控系统分为功能模块以及接口模块两大部分,当在进行监控的过程中,可以通过不同模块之间的协调运转来实现计算机系统对监控系统的有效配置。嵌入式平台在监控设备主要由以下几个主要功能组件组成,对电力系统的电压实现数据采集信息,对电流信号进行实时性的数据采集,实现信号的转换过程;对计算机的相关数据信息进行一定的处理分析得出相应的参数指标;最后,通过特定的IP协议将所处理得到的数据信息进行格式的转化,转化为计算机能够识别的信息,从而实现信息数据的上传,之后有关人员就可以直接在网络上对数据信息进行浏览。
2.3用于抗EMC
在复杂的电磁环境中,嵌入式系统可以抵抗其他系统产生的电磁干扰,但其自身也会产生电磁干扰,但不会影响其他系统正常工作,这种性质被称为嵌入式系统电磁兼容性,这就是嵌入式系统EMC。因此在嵌入式系统正常运行时,要加强系统抗电磁干扰能力;减小系统本身会产生的电磁干扰。嵌入式系统抗EMS技术分为嵌入式系统硬件抗EMS技术和软件抗EMS技术。硬件技术是通过抑制电源谐波干扰;选择能够满足系统要求的最低主频的CPU;减小信号在传输过程中的衰减、畸变和反射;使用退耦电容等方法削弱干扰;软件技术是通过信息冗余技术、自动检测和诊断技术和软件陷阱技术抗电磁干扰。现已有研制STWD100×P看门狗在嵌入式系统硬件抗EMC技术。
2.4自动化系统中的应用
在电力系统的电子设备的控制方面,后台机主要完成的任务包括数据的显示以及打印和与外部进行通讯等功能,在进行数据信息的处理过程中,需要实现对数据的有效监控以及同步工作。在实际的电力系统的自动化装置中,通过嵌入式技术来实现对微机励磁的调解以及微机稳定控制装置等都是非常广泛的。
2.5计费装置中的应用
在电费的计量过程中,如果我们能够很好的借助计算机嵌入式技术来对电能进行计量,则可以很好地解决这方面的问题,在实际的电能计量过程中,嵌入式单片机能够有效的对电能实现准确的计量,保证电力系统的正常稳定运作。嵌入式单片机内部的片上还具备一定的外围模块,对于后续的开发来说提供了一定的基础性帮助。
3嵌入式技术在电力系统中的发展前景
随着当前嵌入式计算机技术的应用领域的扩大以及相关处理速度越来越快,其能很好的替代传统的计算机网络处理功能,在当前我国的电网电力系统的运转过程中,采用大量的分布式逻辑计算方式在很大程度上能够使得电力系统的运转更加可靠。在未来的电力系统发展过程中,通过嵌入式计算机技术将会实现对故障的类型以及发生的原因发生的时间进行准确的判断和记录。不仅如此,在电力系统的发展过程中,未来的嵌入式计算机技术将会结合一定的GPS全球定位系统来实现对电网故障的检修工作,当电力系统内部电网出现一定的问题之后,嵌入式计算机技术能够对线路发生故障的路段进行准确的定位,同时将精准的定位发送至监控人员手中,而相关电网维修人员在进行电力维修的过程中,通过嵌入式计算机技术与GPS技术的有效结合又能很好的保障维修人员的安全,从而防止维修线路人员在维修过程中由于触电等问题发生安全隐患,在一定程度上通过计算机嵌入技术与GPS技术的相结合实现了对人员安全的保护功能。
结语
综合上文所述,随着当前我国电力系统的发展情况,嵌入式计算机技术在其中的应用也是越来越广泛的,嵌入式计算机技术在电力系统的应用使得电力的控制得到了有效保障,并且电能的计量也更加的准确,对于国民经济的提升起到了积极的作用。
参考文献:
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[2]王家斌.基于各行业中电气自动化技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2014(3).
[3]王家斌.基于各行业中电气自动化技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2013(36).
论文作者:罗嘉宁
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/17
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