本文關(guān)鍵詞：基于RFID技術(shù)的電力巡檢終端設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：電力設(shè)備巡檢是有效保證電力設(shè)備穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)工作。巡檢的目的是掌握設(shè)備運行狀況及周圍環(huán)境的變化,發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷和危及設(shè)備安全的隱患,保證設(shè)備的安全運行和電力系統(tǒng)穩(wěn)定。目前電力公司選用的巡檢終端的識別距離短,無法滿足高處和復雜地理環(huán)境下的設(shè)備巡檢工作：巡檢數(shù)據(jù)采用USB接口傳輸,無法保證實時傳輸?shù)叫畔⒅行�；設(shè)備智能化程度不高,只具備普通的巡檢功能。本文設(shè)計的基于超高頻射頻識別技術(shù)(UHF RFID)的電力巡檢終端,工作頻段為920MHz,首次將超高頻RFID技術(shù)引入電力巡檢領(lǐng)域。該巡檢終端的識別距離能夠達到10米以上,能夠很好的滿足各種復雜環(huán)境下的巡檢任務(wù),彌補了目前市面上巡檢設(shè)備識別距離較短的不足之處；基于GPRS和GPS技術(shù)的應(yīng)用使得該巡檢終端能夠與控制中心進行實時通信,發(fā)現(xiàn)問題能夠及時得到解決；設(shè)計了良好的人機交互界面,提供定時定點巡檢提醒等功能,提高巡檢終端的智能化程度。巡檢終端硬件包括兩部分：基于S3C6410處理器的控制單元和基于AS3992射頻前端芯片的射頻單元�？刂茊卧钦麄�終端的控制中樞,配置了128M Bytes Mobile DDR存儲器和1GBytes的NAND Flash存儲,保證設(shè)備的運行速度；設(shè)計了RS232接口.USB接口、100M以太網(wǎng)接口和LCD觸摸品接口,方便系統(tǒng)的調(diào)試和二次開發(fā)；設(shè)計了GPRS模塊,保證巡檢數(shù)據(jù)實時上傳到控制中心；設(shè)計了GPS模塊,能夠?qū)崟r定位巡檢人員的位置信息。射頻單元以AS3992為核心,配置了功率放大器電路,低通濾波器電路,耦合器電路和天線阻抗匹配調(diào)諧電路,能夠讀取滿足ISO/IEC 18000-6C協(xié)議的標簽。設(shè)計了功率檢測電路和運算放大器電路,實現(xiàn)輸出功率的閉環(huán)控制。在外接9dBi天線時穩(wěn)定讀取標簽距離超過10米。硬件設(shè)計最后分析了PCB設(shè)計的注意事項,并對射頻電路微帶線設(shè)計和疊層設(shè)計做了重點描述。系統(tǒng)軟件設(shè)計描述了基于S3C6410處理器的嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建。首先描述了ARM-Linux系統(tǒng)軟件編譯和調(diào)試環(huán)境的搭建。其次重點分析了U-boot引導加載程序的啟動過程以及在該處理器平臺上的移植方法,分析了系統(tǒng)采用的Linux 2.6.32版本內(nèi)核的移植和裁剪步驟,最后闡述了Yaffs2文件系統(tǒng)的制作方法。文章對巡檢終端的測試工作進行描述,包括硬件系統(tǒng)的啟動測試、讀取標簽測試和巡檢終端的性能測試。對讀取標簽測試工作做了重點分析,調(diào)試過程中使用頻譜分析儀按照ISO/IEC 18000-6C協(xié)議進行讀取標簽調(diào)試。最后對本文工作進行總結(jié),指出論文的不足之處以及進一步研究的方向。
【關(guān)鍵詞】：超高頻 射頻識別 電力巡檢 AS3992 嵌入式系統(tǒng)
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.44;TM76
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 選題背景及意義10-14
• 1.1.1 傳統(tǒng)電力巡檢方式的不足之處10
• 1.1.2 新一代電力巡檢設(shè)備的現(xiàn)狀10-12
• 1.1.3 本課題的項目來源及必要性12
• 1.1.4 本課題的創(chuàng)新點12-14
• 1.2 電力巡檢技術(shù)的國內(nèi)外研究動態(tài)14-17
• 1.2.1 電力巡檢技術(shù)的國外發(fā)展現(xiàn)狀14
• 1.2.2 電力巡檢技術(shù)的國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 電力巡檢技術(shù)未來的發(fā)展趨勢16-17
• 1.3 本文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排17-18
• 2 電力巡檢技術(shù)相關(guān)理論18-34
• 2.1 電力巡檢綜述18-21
• 2.1.1 電力巡檢業(yè)務(wù)分析18-19
• 2.1.2 巡檢系統(tǒng)工作原理19-21
• 2.2 RFID技術(shù)的相關(guān)理論21-25
• 2.2.1 RFID系統(tǒng)的組成及工作原理21-22
• 2.2.2 RFID的分類標準22-23
• 2.2.3 RFID技術(shù)的協(xié)議標準23-25
• 2.3 ISO/IEC 18000-6C協(xié)議解析25-32
• 2.3.1 讀寫器至標簽(R->T)的通信25-28
• 2.3.2 標簽至讀寫器(T->R)的通信28-30
• 2.3.3 ISO/IEC 18000-6C防碰撞算法30-31
• 2.3.4 中國UHF頻段RFID設(shè)備技術(shù)標準31-32
• 2.4 GPRS技術(shù)與GIS技術(shù)32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 3 巡檢終端的硬件系統(tǒng)設(shè)計34-59
• 3.1 巡檢終端總體結(jié)構(gòu)設(shè)計34
• 3.2 控制單元電路設(shè)計34-47
• 3.2.1 主處理器的對比選型34-35
• 3.2.2 控制單元總體結(jié)構(gòu)35-36
• 3.2.3 巡檢終端的存儲系統(tǒng)36-37
• 3.2.4 巡檢終端的接口電路37-42
• 3.2.5 系統(tǒng)復位電路和RTC時鐘電源電路42
• 3.2.6 LCD觸摸屏電路和電池管理電路42-44
• 3.2.7 控制單元電源系統(tǒng)44-45
• 3.2.8 GPRS模塊電路45-46
• 3.2.9 GPS模塊電路46-47
• 3.3 射頻單元電路設(shè)計47-54
• 3.3.1 射頻單元設(shè)計方案對比47
• 3.3.2 射頻單元總體結(jié)構(gòu)47-48
• 3.3.3 AS3992配置電路48-49
• 3.3.4 功率放大器部分電路49-51
• 3.3.5 發(fā)射功率動態(tài)控制電路51-52
• 3.3.6 天線阻抗匹配調(diào)諧電路52-53
• 3.3.7 射頻單元電源電路53-54
• 3.4 PCB設(shè)計要點54-58
• 3.4.1 高速數(shù)字信號PCB布線要點54-55
• 3.4.2 DDR部分的PCB設(shè)計55-56
• 3.4.3 射頻電路布局布線要點56-58
• 3.5 本章小結(jié)58-59
• 4 系統(tǒng)軟件平臺的構(gòu)建59-65
• 4.1 基于S3C6410的嵌入式交叉編譯環(huán)境的搭建59-60
• 4.2 巡檢終端的軟件啟動平臺的構(gòu)建60-64
• 4.2.1 U-boot的移植60-61
• 4.2.2 Linux2.6.36.2內(nèi)核的裁剪和移植61-63
• 4.2.3 Yaffs文件系統(tǒng)的構(gòu)建63-64
• 4.3 本章小結(jié)64-65
• 5 系統(tǒng)調(diào)試與測試65-69
• 5.1 硬件系統(tǒng)的啟動調(diào)試65
• 5.2 讀取標簽測試65-67
• 5.3 巡檢終端的性能測試67-68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 總結(jié)與展望69-71
• 參考文獻71-73
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況73-74
• 致謝74-75

【參考文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊華;基于UHF的RFID讀寫器設(shè)計[D];山東大學;2009年

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本文編號：703258