基于AM335X在电力系统上的应用

成都嵌智捷科技

输电线路的可靠运行对于电网的安全和稳定具有非常重要的意义。为充分保障输电线路的可靠运行，有必要采用状态监测技术,输电线路状态监测数据传输终端是输电线路状态监测系统实现数据汇聚和传输的重要组成部分。成都嵌智捷科技有限公司采用AM335X处理器作为终端硬件平台，Linux 操作系统作为软件平台。数据传输终端汇集各类监测装置的数据，并在不同的通信组网方式下通过光纤专网、无线专网或无线公网与主站进行数据通信，实现了输电线路特殊环境下各类状态监测数据的标准化接入、安全接入和智能化接入。

1、数据传输终端硬件

1.1 远程通信

针对不同的通信组网方式，数据传输终端需要具有以下通信接口和模块以实现监测数据的传输：

（1）2 路工业以太网接口， 满足工业以太网的通信要求。

（2）1 个GPRS通信模块。

（3）1个WiFi 模块，用于实现全部监测点的无线覆盖。在无线通信中，为保证数据的安全性，终端应具有对所有数据进行加密和解密的功能，加密和解密都采用USB连接硬件加密模块的方式实现。

1.2 数据采集功能

数据传输终端可以通过监测终端取得输电线路的各项状态监测数据，主要包括线路图像视频、微气象、导线覆冰舞动、绝缘子风偏、导地线振动、导线温度、绝缘子污秽度、杆塔倾斜等监测数据。各个厂家监测终端的通信接口多种多样，有RS232、RS485、以太网和微功率无线等，因此数据传输终端必须具备以下数据采集接口：

（1）2 路以太网接口，连接智能监测终端、摄像头等。

（2）2 路RS232/RS485 自适应接口，连接各种监测终端。

（3）1 个微功率无线模块，连接具有微功率无线接口的监测终端。

1.3 AM335X处理器

● 基于TI ARM Cortex-A8 AM335X 高性能处理器

● 多达6个串口、内置CAN总线控制器

● 支持两路千兆网口

● 低功耗设计

● 支持16 位地址数据复用总线和12 位地址总线扩展

● 工业级IO设计和宽范围工作环境

● 2路USB2.0

● 支持android4.0.3和linux3.1.2

此外，它还提供一系列符合工业标准的外设，这些功能使得数据传输终端可以扩展丰富的接口和功能。从AM335X特点看，满足应用所有的要求。

1.4、供电系统

模块化设计的独立太阳能供电系统。

1.5、终端硬件原理框图

注：红色框图部分为成都嵌智捷科技的CM-AM335X核心板
技术参数：

项目	性能指标
CPU	TI AM335X处理器500、600、720MHZ ARM CORTEX-A8
RAM	512MByte DDR SDRAM
ROM	256MByte NAND Flash
USB	HS USB OTG*1(内置Phy)              HS USB HOST*1(内置Phy)
UART接口	UART *6, 波特率最大115200bps
以太网接口	以太网*2
GPRS	GPRS*1
WIFI	WIFI*1
I2C	I2C*3
SPI	SPI*3
Display Output	可选TFT LCD显示输出（2048*2048 ）
触摸屏	可选4线电阻式触摸屏（内置ADC）
JTAG	1个14pin标准JTAG接口
供电	太阳能电池供电
操作系统	支持Linux3.1.2操作系统              支持android2.3.4
环境湿度	环境湿度：20% ~ 90% ，非冷凝
工作温度	工作温度：：-40 ~ 90℃

2、数据传输终端软件设计

数据传输终端的软件基于ARM Linux3.1.2实现，由软件支撑平台、交换配置管理、应用软件和系统管理组成。

2.1数据传输终端需要采集和存储不同监测设备的监测数据，并通过不同的通信组网方式和主站完成数据和指令的传输，终端软件主要完成以下功能。

（1）数据采集。采集现场各状态监测装置发送的数据，实现分散数据的集中。同时支持状态监测装置的自动采集方式与受控采集方式。

（2）数据通信。根据配置的组网通信方式，集中实现数据远程，不仅可以节省远程通信资源，而且可以为各状态监测装置屏蔽复杂的远程通信问题。在远程通道通信中断时缓存监测数据，在远处通信通道恢复时将缓存的历史监测数据上送主站。

（3）规约转换。根据配置的规约库完成数据的规约转换，可以接入不同厂家的监测数据并以统一的格式处理、存储和上传。

（4）低功耗控制。处理器动态控制终端中各个功能模块的供电和工作状态，可以使各个模块进入低功耗的休眠状态或停止工作的断电状态。

（5）其他功能。数据加密、参数配置、事件存储、在线升级和本地维护等。

 

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