[00950477]基于嵌入式Linux的智能分布式防窃电管理系统

本项目旨在将嵌入式LINUX和分布式技术应用于电力集抄行业，以AT91SAM9261B ARM9作为处理单元、以GPRS和低压电力载波作为通信方式，实现了计量箱开箱信号的采集以及电能数据的采集、传输、显示和分析。该系统充分利用了AT91SAM9261B ARM9嵌入式处理器和uClinux操作系统的强大管理功能，具有性能稳定可靠、实时性好、通信速度快的特点，为电力用户提供一种新的防窃电手段。研究和开发的主要内容有：（1）嵌入式LINUX系统在ARM平台上的构建。本系统智能管理器以高速嵌入式处理器AT91SAM9261B为核心，构建了嵌入式LINUX系统平台，包括Bootloader移植、内核编译、根文件系统构建、OS内核下载和开发板环境变量的配置等。（2）智能网防窃电加密算法。针对智能计量箱的防窃电功能，研究了计量箱控制器的加密通信算法，并在加密的基础上制定了特定的通信协议及身份认证方法。（3）防窃电控制器的开发。防窃电控制器通过485通信方式采集电能表数据，通过无线通讯模块或者低压电力载波与智能管理器通信（上传数据、接收命令），采用自组网技术实现自动路由。（4）智能管理器的开发。智能管理器除了与防窃电控制器通讯外，还能够与以太网和无线公网通讯，采用美国ATMEL公司的AT91SAM9261B ARM9处理器，采用嵌入式LINUX操作系统，兼容无线和电力载波两种通信方式，通过低压电力载波或者无线模块进行下行通信，通过GPRS模块或者以太网与主站进行数据通信。（5）电力用户防窃电系统主站软件的开发。主站应具有终端实时数据查询、电能表数据直接抄读和系统维护等功能。其创新点如下：（1）分布式技术在电力用户防窃电系统采集系统中的应用。研究了智能分布式防窃电管理系统的构建，系统采用分布式结构，主要包括上位机管理软件、智能管理器和若干个防窃电控制装置。每个小区安装一套智能管理器，每个电表箱或计量箱安装一个防窃电控制装置，电力管理部门安装上位机管理软件；智能管理器与防窃电装置采用载波通信方式，智能管理器与上位机软件采用GPRS通信模式。（2）智能网防窃电加密算法。针对智能计量箱的防窃电功能，研究了计量箱控制器的加密通信算法，并在加密的基础上制定了特定的通信协议及身份认证方法。系统中采用了DES对称加密算法，为开箱者身份认证的可信性提供了有力的保证。