嵌入式计算机技术在电力行业的应用论文_刘天健,徐嘉鸿

嵌入式计算机技术在电力行业的应用论文_刘天健,徐嘉鸿

(国网天津市电力公司东丽供电分公司 天津市 300300)

摘要:随着电力系统的发展,嵌入式技术在电力部门的应用越来越多,主要集中在数据信息的采集和控制方面。嵌入式操作技术的应用,在很大程度上确保了电力控制系统中数据信息获取的实时性,为电力系统的安全运行提供了保障。

关键词:嵌入式计算机技术;电力行业;应用

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,简而言之,嵌入式技术就是把软件进行固化然后集成到硬件系统之中,把硬件系统和软件系统融合在一起,使之成为一个统一的整体。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

处理器技术是嵌入式计算机技术的一个重要内容,之所以要对于处理技术加以有效的应用,其目的就在于使得嵌入的便利性得到有效的提高,因此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,实时技术也是嵌入式计算机中一个非常重要的技术,因为对于嵌入式计算机而言,其对于实时时钟和中断技术有着更高的要求,所以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,所以硬件结构微型化技术以及灵活配置技术就显得至关重要。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

嵌入式计算机之所以能够得到广泛的应用,主要就因为其具有非常多的优势。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,当前嵌入形式呈现出多样化的趋势,既有单片式的嵌入式计算机,又有单板嵌入形式,同时还有整机形式的嵌入式计算机。在嵌入式计算机嵌入系统或者设备之后,它在新的系统或者是设备中往往承担着许多自动控制的处理任务,所以当前嵌入式计算机已经成为了其嵌入系统或者设备的一个重要核心,所以嵌入式计算机的嵌入作用还非常的关键。同时,嵌入功能又是十分单一的,因为对于需要嵌入式计算机嵌入的对象而言,其所需要完成的功能是非常明确的,所以在嵌入式计算机嵌入其中的时候,不会涉及其它的功能,因此嵌入式计算机的功能也是十分专一的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,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,因此在对于嵌入式计算机进行设计的时候,必须要充分考虑其CPU的速度、内存的访问速度以及总线速度等内容,从而使得嵌入式计算技术能够很好地满足实时性的要求。

2 嵌入式技术在电力系统中的应用

2.1用于电力监控

通常情况下,电站的计算机监控系统和电力调度系统所监控的数据量很大,所需的可靠性较高,且要对数据实时监控,笔者采用分层分布开放式的系统结构来满足要求。该系统将电厂的各项功能进行分层分布处理,通过功能模块和接口模块组成计算机系统。系统在最佳运行下,根据电网调度中心设定的总功率,能够统一协调、合理分工,通过计算机编程技术合理地在机组间分配有功功率和无功功率,使机组能在最佳功率下安全经济运行,实现无人化微机监控管理模式,实现电力的安全、经济、高效的调度和控制。

2.2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,故EMC也就包括了嵌入式系统抗干扰能力(EMS)和系统本身产生的电磁干扰(EMI)。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。

2.3用于电费计量

传统情况下,电力部门都采用人工方式进行用户用电情况的统计。受统计人员主观因素的影响,统计数据中出现错误的概率较大,不能够满足电力部门对数据统计精度的要求。另外人工统计工作量较大,所需要的统计时间较长,不能够满足人们对电费实时统计的需要。随着智能化技术的发展,各种先进的智能仪表和统计技术在电力部门的应用越来越多。为此电力部门采用先进的嵌入式技术进行了电费自动计量系统的设计,完成了用户电量使用数据和费用数据信息的自动统计和计算,降低了电力部门工作人员的劳动强度,提高了电力部门电费计量工作的质量和效率。但是对于电力系统来说,在其进行各项系统选择时要充分考虑系统的实时性、效率及结构紧凑性的要求,然后通过这所有参数的优化处理做出最佳的选择。

2.4微机保护

为了避免电力系统中故障现象的发生,保护系统中设备使用的安全性,电力部门在系统中设置了相应的微机保护系统。随着嵌入式技术的发展,一些新的微机保护系统在开发过程中不仅在硬件开发上引进了嵌入式技术,而且在软件开发时也采用嵌入式技术和C语言相结合的方式。

结束语

随着计算机技术的不断发展,在当前电力系统中的计算机技术也在不断进步,嵌入式计算机技术就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。

参考文献

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[4]牟一卉.嵌入式系统在电力设备监测中的应用[J].电子技术与软件工程,2016,21:197.

论文作者:刘天健,徐嘉鸿

论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期

论文发表时间:2017/11/9

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