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基于PCI总线的接触网检修挂接地线信息收集卡的研制
| 论文题名： | 基于PCI总线的接触网检修挂接地线信息收集卡的研制 |
| 关键词： | 接触网;检修作业;挂接地线;信息收集卡;PCI总线 |
| 摘要： | 挂接地线是接触网停电检修作业不可或缺的环节，对挂接地线挂接状态的监控是检修作业人员人身和设备安全的重要保证。通过使用接触网检修挂接地线信息的检报装置、收集装置和管理系统可以实现挂接地线信息的自动采集、远距离传输、信息可视化管理，克服传统人工管理模式中存在的管理与安全漏洞，消除接触网检修事故隐患，有效防止挂接地线误送电事故的发生，保障检修作业人身与设备安全。 为此，本文研制了基于PCI总线的接触网检修挂接地线信息收集卡，信息收集卡以板卡形式插在计算机PCI卡槽内，通过PCI总线向计算机高速转发数据。在硬件设计上，选用ARM+FPGA（Field Programmable GateArray）结构作为信息收集卡的硬件架构，避免了采用单一串行处理结构芯片存在的数据处理延迟时间长、信息接收和数据处理之间运行冲突的问题；在ARM和FPGA交互部分数据传输上，采用FSMC（Flexible Static Memory Controler）数据总线传递数据，保证数据高速并行传输；利用FPGA处理目标短信、目标彩信，实现了不同类型的地线信息合理接收、处理、转发；在PCI接口控制部分设计上，选择了PCI9054的C工作模式，制定了具体接口方案，并利用FPGA设计了PCI接口控制逻辑，实现了FPGA对PCI9054专用控制芯片的功能控制。 研究了特定编码的目标短信、彩信的SIM900A接收算法，实现ARM控制SIM900A下载、传输数据的功能。研究了PCI中断算法，通过QuartusⅡ在FPGA上构架了硬件电路，该算法针对目标短信、彩信不同的数据长度，合理触发中断，实现了数据完整传输。对于PCI总线数据的接收，在Windows平台上，调用PLX公司的API函数编写了PCI数据接收，存储的应用程序，涉及到PCI9054单目标读、写，DMA聚/散传输两种传输方式。 完成信息收集卡软硬件开发，并进行了实验与调试，实验结果显示接触网挂接地线信息收集卡准确接收、存储、转发挂接地线信息，运用PCI总线实现了挂接地线信息的快速传输，提高了检修作业地线监测的实时性。 |
| 作者： | 陶凯 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 刘家军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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