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基于在EPON的用电信息采集终端设计与实现

杨正进  
【摘要】:智能电网已经成为当今世界电力系统发展变革的最新动向,并被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势,而作为智能电网建设不可或缺的电信息采集系统,势必将同步快速增长。用电信息采集系统建设是国家电网公司推进两个转变、实施三集五大的必然选择,是坚强智能电网建设的重要内容,是支撑阶梯电价政策执行的基础条件。电力光纤到户(PFTTH)建设工程是国家电网公司智能电网的重要组成部分,配合无源光网络(PON)技术,承载用电信息采集、智能用电双向交互、三网融合等业务。本课题结合居民用电信息采集系统的需求及EPON技术的优点,设计了新的信息采集流程,详细介绍了一种具有实时信息采集功能的电力ONU的设计实现方法,提出并实现了实抄与预抄相结合的软件方案。 (1)采用EPON技术,改进了用电信息采集系统的远程接入网,并设计了一套新的通信流程。新的通信流程采用三级通信链路,两种通信协议来提高系统的可靠性与稳定性。 (2)设计并实现了新型的电力ONU通信终端,终端采用Cortina公司的EPON专用芯片,向下预留UART口与智能电表连接;详细介绍了各个模块的功能与硬件设计细节。 (3)提出并实现了一种多线程实时采集方案,采用实抄与预抄相结合的方法来提高系统的实时响应速度,给出了各个线程模块的详细设计流程及线程之间的逻辑关系及通信流程。该软件运行在嵌入式实时操作系统eCos之上,文章同时给出了详细的系统移植流程。最后采用专业的测试环境与采集软件对终端的各个功能进行测试,给出了相关的测试结果与分析。 最后总结分析了本课题研究存在的问题与不足及相应的解决方案,并就本课题以后的研究方向给出了自己的意见与看法。


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