詳解基于ARM的直流系統(tǒng)故障檢測(cè)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

　　相對(duì)于相敏檢波、載波相位等傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，上述基于小波變換的處理方法可以充分發(fā)揮小波分析優(yōu)良的時(shí)頻分析特性，有效地克服直流系統(tǒng)大電容接地環(huán)網(wǎng)等因素的影響，能夠準(zhǔn)確地計(jì)算出支路接地電阻值，從而判斷出故障支路。由于8/16bit單片機(jī)有限的資源，無(wú)法實(shí)現(xiàn)這么復(fù)雜的算法，而ARM的高性能和高可靠性為這種算法提供了良好的硬件平臺(tái)。擴(kuò)展后的RTOS總體框圖如圖3所示。

　　4 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

　　4.1 直流系統(tǒng)正負(fù)母線對(duì)地接地絕緣監(jiān)測(cè)

　　系統(tǒng)初始化完成以后，進(jìn)入任務(wù)一，如果發(fā)現(xiàn)存在接地故障，則等待鍵盤消息，以設(shè)定待檢支路數(shù)，然后系統(tǒng)調(diào)用任務(wù)二；如果沒(méi)有發(fā)生接地故障，則延時(shí)特定時(shí)間段后再次調(diào)用任務(wù)一。

　　任務(wù)一的具體代碼如下所示：

　　4.2 啟動(dòng)低頻信號(hào)源，同步采樣低頻電壓及當(dāng)前支路電流

　　當(dāng)判定直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障之后，調(diào)用任務(wù)二，首先確定支路號(hào)，然后同步采樣正負(fù)母線低頻電壓信號(hào)和當(dāng)前支路電流信號(hào)，當(dāng)完成了相應(yīng)采樣之后，系統(tǒng)調(diào)用任務(wù)三。

　　任務(wù)二的具體代碼如下所示：

　　4.3 對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波及低頻提取處理，并計(jì)算接地電阻值

　　當(dāng)任務(wù)二完成相應(yīng)的采樣工作之后，系統(tǒng)調(diào)用任務(wù)三，任務(wù)二和任務(wù)三構(gòu)成了一個(gè)循環(huán)，任務(wù)三主要對(duì)任務(wù)二采樣所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行3次B樣條濾波和Morlet小波低頻分量提取等處理，并判斷該支路故障與否，同時(shí)依據(jù)當(dāng)前支路號(hào)判斷是否已經(jīng)檢測(cè)了全部支路，如果直流系統(tǒng)中還存在沒(méi)有檢測(cè)的支路，則返回任務(wù)二開(kāi)始新的采樣，如果已經(jīng)全部完成，則延時(shí)30分鐘后返回任務(wù)一。

　　任務(wù)三的具體代碼如下所示：

　　5 結(jié)束語(yǔ)

　　基于ARM微處理器進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)應(yīng)用可以提高系統(tǒng)性能，并使系統(tǒng)小型化、低成本，而且具有高可靠性。本文介紹的基于ARM的直流系統(tǒng)接地故障檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，構(gòu)建了一個(gè)完整的硬、軟件平臺(tái)，在實(shí)際應(yīng)用中取得了很好的效果。