基于嵌入式系統(tǒng)的中小型水電站水輪機(jī)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、我國一些中小型水電站運(yùn)行時(shí)間較長，并且設(shè)備技術(shù)沒有得到及時(shí)的更新?lián)Q代，使水電站的正常運(yùn)行受到了嚴(yán)重的影響。如何使用較低的花費(fèi)更換這些中小型水電站的陳舊設(shè)備，發(fā)揮其內(nèi)在潛力，成為了人們關(guān)心的問題。
　　 針對目前中小型水電站普遍采用機(jī)械式水輪機(jī)調(diào)速器，本文提出了基于嵌入式系統(tǒng)的中小型水電站水輪機(jī)的控制系統(tǒng)研究方案，能完成對水輪機(jī)的控制和水文的監(jiān)測。對水輪機(jī)控制系統(tǒng)的功能進(jìn)行分析，將系統(tǒng)裝置分為上游流量采集裝置和主控制裝置。上游流量

2、采集裝置采用ATMEGA128為控制芯片，用于測量河流上游的流量，并將河流流量傳送給主控制裝置。主控制裝置采用S3C2440處理器為控制芯片，用來控制水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，同時(shí)根據(jù)未來的天氣情況、水庫的水位和河流上游的流量來預(yù)測水電站未來的水庫水位，對水電站的運(yùn)行管理提供策略幫助。
　　 為了實(shí)現(xiàn)對水輪機(jī)轉(zhuǎn)速的監(jiān)控，設(shè)計(jì)出了水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速測量模塊和步進(jìn)電機(jī)控制模塊。為了實(shí)現(xiàn)對水文的監(jiān)測，設(shè)計(jì)出了河流水位的測量模塊、河流流速的測量模塊、雨量

3、的測量模塊、水庫水位的測量模塊、水輪機(jī)過機(jī)流量的測量模塊等。通過這些測量模塊，能完成系統(tǒng)所需要的水文信息測量。
　　 在系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，完成了Linux操作系統(tǒng)的搭建，內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。針對Linux操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)性不高的問題，采用安裝PREEMTP_RT補(bǔ)丁方案，來提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。針對水輪機(jī)控制系統(tǒng)的功能需求，系統(tǒng)的軟件程序?qū)崿F(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)的處理，數(shù)據(jù)顯示以及對水輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制等功能。