CN102708089A - 用于电能质量监测装置的wince嵌入式操作系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据传输实时性能较高的适用于电能质量监测装置的WINCE嵌入式操作系统。该WINCE操作系统嵌入ARM核内，包括可作为单独进程独立运行于WINCE内核中的数据采集模块、电能数据计算和统计模块、通讯模块以及显示模块，各自可以独立工作运行，能满足由DSP核和ARM核组成双核处理器高实时性的需求，ARM核通过运行该WINCE操作系统可完成人机交互、数据采集、数据存储、实时显示以及IEC61850通讯传输，并将采集的原始数据通过CPU的数据总线传输至DSP核等功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电能质量监测装置的WINCE嵌入式操作系统。
背景技术
WINCE6.0作为业内领先的软件工具，WINCE6.0将为多种设备构建实时操作系统，例如：互联网协议（IP）机顶盒、全球定位系统（GPS）、无线投影仪，以及各种工业自动化、消费电子以及医疗设备等。微软将100%毫无保留地开放WINCE6.0内核，比WINCE6.0的先前版本的开放比例整体高出56%。“共享源计划”为设备制造商提供了全面的源代码访问，以进行修改和重新发布（根据许可协议条款），而且不需要与微软或其他方共享他们最终的设计成果。
尽管Windows操作系统是一个通用型计算机平台，为实现统一的体验而设计，设备制造商可以使用WINCE6.0这个工具包为不同的非桌面设备构建定制化的操作系统映像。通过获得WINCE源代码的某些部分，比如：文件系统、设备驱动程序和其他核心组件，嵌入式开发者可以选择他们所需的源代码，然后编译并构建自己的代码和独特的操作系统，迅速将他们的设备推向市场。
微软还将Visual Studio 2005专业版作为WINCE6.0的一部分一并推出。这对微软来说又是一次史无前例的突破。Visual Studio 2005专业版将包括一个被称为Platform Builder的功能强大的插件，它是一个专门为嵌入式平台提供的“集成开发环境”。这个集成开发环境使得整个开发链融为一体，并提供了一个从设备到应用都易于使用的工具，极大地加速了设备开发的上市。WINCE6.0内核具有多个处理器的并发处理能力，每个处理器可拥有足够容量的虚拟内存寻址空间，同时还能保持系统的实时响应。这使得开发人员可以将大量强大的应用程序融入到更智能化、更复杂的设备中。无论在路上、在工作还是在家里，都可以使用这种设备。
随着国家工业规模的扩大和科学技术的发展，电网负荷结构发生了很大的变化，一方面，非线性、冲击性和不平衡负荷的大量增长使得电能质量恶化；另一方面，随着信息技术的发展。越来越多的敏感负载对电能质量的要求也越来越高。这就要求电能质量监测装置具有实时检测、快速分析、实时显示以及实时数据上报的能力。现阶段研究的电能质量监测装置首次引用了嵌入式双核处理器，双操作系统的系统架构，即DSP核和ARM核且可以相互通信，其显著特点就是使整个系统相互独立，各自完成不同的功能，从而提高了系统的稳定性。DSP核主要通过傅里叶变换和小波算法实现电能质量相关参数的计算与统计，ARM核主要完成人机交互、数据采集存储并将采集的原始数据通过CPU的数据总线传输至DSP核等功能，因此ARM核这种对实时性要求较高的处理器采用上述的WINCE系统是上佳之选，目前该研究领域内还没有就WINCE系统应用于电能质量监测装置并嵌入其ARM核作为其操作系统提出具体的技术方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种数据传输实时性能较高的适用于电能质量监测装置的WINCE嵌入式操作系统。
本发明所采用的技术方案是： 本发明涉及的用于电能质量监测装置的WINCE嵌入式操作系统，该电能质量监测装置包括由DSP核和ARM核组成的双核处理器结构，所述WINCE嵌入式操作系统运行于ARM处理器内，包括可作为单独进程独立运行于WINCE内核中的以下模块：
数据采集模块，用于获取电能质量监测装置中的AD采集模块所采集的实时数据，并将采集的实时数据经压缩后存储于系统的循环数据队列中；
电能数据计算和统计模块，该模块通过WINCE消息机制不断的从数据队列中获取压缩数据，并利用WINCE写文件操作方式将压缩数据传输至DSP核，当DSP核将数据计算完成后将电能数据传回至ARM核内；所述电能数据计算和统计模块将DSP核计算后的电能数据进行归类，并将不同的数据存储在系统的数据结构中供调用；
通讯模块，具有独立的通讯规约，用于将电能数据上传至上级系统中；
以及用于从系统数据结构中获取电能数据并以数字或波形的方式显示出来的显示模块。
进一步，所述通讯模块将电能质量数据具体是通过IEC61850通讯规约传输至上级系统中。
进一步，所述显示模块通过人机交互模式还提供有常用电能参数和WINCE系统参数的修改。
进一步，所述电能数据计算和统计模块中在工作时可划分为多个WINCE线程，每个WINCE线程处理不同的任务。
本发明的有益效果是：由于本发明中的嵌入ARM核的WINCE操作系统包括可作为单独进程独立运行于WINCE内核中的数据采集模块、电能数据计算和统计模块、通讯模块以及显示模块，各自可以独立工作运行，能满足由DSP核和ARM核组成双核处理器高实时性的需求，ARM核通过运行该WINCE操作系统可完成人机交互、数据采集、数据存储、实时显示以及IEC61850通讯传输，并将采集的原始数据通过CPU的数据总线传输至DSP核等功能。
附图说明
图1是本发明的系统结构图。
具体实施方式
本实施例中的电能质量监测装置采用ARM公司最新的Cortex-A8高性能数字信号处理器(DSP)和嵌入式 (ARM9)双核处理器架构设计，具有很强的运算处理能力，完全满足当前电能质量监测要求。其中DSP核采用TI的DSP/BIOS实时操作系统，ARM核采用Microsoft公司的嵌入式WINCE实时操作系统，其显著特点就是使整个系统相互独立，各自完成不同的功能，从而提高了系统的稳定性。
如图1所述的系统构架，所述WINCE嵌入式操作系统运行于ARM处理器内，包括可作为单独进程独立运行于WINCE内核中的以下模块：
系统中划分为多个功能模块，从软件系统的角度上分为数据采集模块、通讯模块、电能数据计算和统计模块、以及显示模块。在WINCE系统中，每一模块，可以作为一个单独的进程，独立运行在WINCE的内核中，相互之间的通讯机制可以采用消息队列，共享内存等技术。WINCE理论上可以支持32000个独立进程并发运行，实际应用中，进程越多系统负荷越重，系统响应时间及效率会下降。对于实时性能要求较高的系统来说，应尽量减小系统开销，WINCE系统正适用于这一点。
数据采集模块：主要的功能是获取装置内置的AD采集模块的所实时采集电网的三相电压和三相电流值的数据（其中采样速率为25.6KHz，每个周波采样512点)。采集数据经过压缩后，将数据存储在系统的循环数据队列中，此队列采用先进先出以及循环覆盖的机制，队列中的数据主要应用于实时录波和故障录波，数据统计模块和通讯模块通过WINCE消息机制不断的从队列中获取压缩数据，解压后，作为数据统计和波形显示用。
通讯模块：通讯模块主要采用了以太网传输介质，并将电能质量数据通过IEC61850通讯规约进行传输。在电能质量监测装置中，首次采用WINCE+IEC61850方式。IEC61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准，这使得本电能质量监测装置可以与任何厂商的中心服务器监测软件挂接成为可能。
电能数据计算和统计模块：此模块划分为多个WINCE线程，每个线程处理不同的任务。由于本实施例的电能质量监测装置采用的是双核，双操作系统架构，电能数据计算主要是由DSP核来负责完成。ARM端通过WINCE写文件操作方式将数据传输至DSP核，当DSP核将数据计算完成后，将电能数据传回至ARM核，由此来回的进行数据交互。由于双核采用的是内存传输机制，所以速度是可以忽略不计的。数据统计功能主要是将DSP计算后的电能数据进行归类，并将不同的数据存储在系统的数据结构中，供其它模块使用。当电网发生异常时，此模块需要进行故障录波，以及故障告警等动作。故障录波数据以压缩方式将数据写入文件中存储在存储介质中。
显示模块：显示模块主要负责人机交互模式，将电能数据以数字或波形方式显示出来。并提供一些常用电能参数和WINCE系统参数的获取与修改。此模块通过从系统的数据结构中不断的获取最新数据，在界面上实时刷新显示。
Claims (4)
1.一种用于电能质量监测装置的WINCE嵌入式操作系统，该电能质量监测装置包括由DSP核和ARM核组成的双核处理器结构，其特征在于，所述WINCE嵌入式操作系统运行于ARM处理器内，包括可作为单独进程独立运行于WINCE内核中的以下模块：
数据采集模块，用于获取电能质量监测装置中的AD采集模块所采集的实时数据，并将采集的实时数据经压缩后存储于系统的循环数据队列中；
电能数据计算和统计模块，该模块通过WINCE消息机制不断的从数据队列中获取压缩数据，并利用WINCE写文件操作方式将压缩数据传输至DSP核，当DSP核将数据计算完成后将电能数据传回至ARM核内；所述电能数据计算和统计模块将DSP核计算后的电能数据进行归类，并将不同的数据存储在系统的数据结构中供调用；
通讯模块，具有独立的通讯规约，用于将电能数据上传至上级系统中；
以及用于从系统数据结构中获取电能数据并以数字或波形的方式显示出来的显示模块。
2.根据权利要求1所述的用于电能质量监测装置的WINCE嵌入式操作系统，其特征在于，所述通讯模块将电能质量数据通过IEC61850通讯规约传输至上级系统中。
3.根据权利要求1所述的用于电能质量监测装置的WINCE嵌入式操作系统，其特征在于，所述显示模块通过人机交互模式还提供有常用电能参数和WINCE系统参数的修改。
4.根据权利要求1或2或3任意一项所述的用于电能质量监测装置的WINCE嵌入式操作系统，其特征在于，所述电能数据计算和统计模块中划分为多个WINCE线程，每个WINCE线程处理不同的任务。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106289369A (zh) * | 2016-07-17 | 2017-01-04 | 合肥赑歌数据科技有限公司 | 基于j2ee的环境监测能力统计系统 |
| CN114189760A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-15 | 国网安徽省电力有限公司蚌埠供电公司 | 电能参数远程采集监控系统、方法、终端及介质 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201035054Y (zh) * | 2007-05-30 | 2008-03-12 | 华南理工大学 | 基于双cpu模式的便携式电能质量监测分析仪 |
| CN101335464A (zh) * | 2008-07-02 | 2008-12-31 | 胡珏 | 一种配电计量综合控制系统 |
| CN101515015A (zh) * | 2009-03-06 | 2009-08-26 | 深圳市双合电脑系统股份有限公司 | 一种电力系统电能质量监测与记录装置 |
| CN201327515Y (zh) * | 2008-12-18 | 2009-10-14 | 浙江工业大学 | 基于双cpu的分布式电能质量在线监测仪 |
| CN201993752U (zh) * | 2011-03-03 | 2011-09-28 | 河南电力试验研究院 | 用于电能质量监测装置的双核处理器 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201035054Y (zh) * | 2007-05-30 | 2008-03-12 | 华南理工大学 | 基于双cpu模式的便携式电能质量监测分析仪 |
| CN101335464A (zh) * | 2008-07-02 | 2008-12-31 | 胡珏 | 一种配电计量综合控制系统 |
| CN201327515Y (zh) * | 2008-12-18 | 2009-10-14 | 浙江工业大学 | 基于双cpu的分布式电能质量在线监测仪 |
| CN101515015A (zh) * | 2009-03-06 | 2009-08-26 | 深圳市双合电脑系统股份有限公司 | 一种电力系统电能质量监测与记录装置 |
| CN201993752U (zh) * | 2011-03-03 | 2011-09-28 | 河南电力试验研究院 | 用于电能质量监测装置的双核处理器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106289369A (zh) * | 2016-07-17 | 2017-01-04 | 合肥赑歌数据科技有限公司 | 基于j2ee的环境监测能力统计系统 |
| CN114189760A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-15 | 国网安徽省电力有限公司蚌埠供电公司 | 电能参数远程采集监控系统、方法、终端及介质 |
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