跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(3.236.84.188) 您好!臺灣時間:2021/08/05 00:05
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:吳昱霆
研究生(外文):Yu-Ting Wu
論文名稱:基於Android平台之新型同步相量量測單元研製
論文名稱(外文):The Research and Development of a New Synchronized Phasor Measurement Unit based on Android Platform
指導教授:吳偉賢俞齊山
指導教授(外文):Wei-Hsien WuChi-Shan Yu
口試委員:洪敏雄陳文輝
口試委員(外文):Min-Xiong HongWen-Hui Chen
口試日期:2012-06-28
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北教育大學
系所名稱:資訊科學系碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:72
中文關鍵詞:同步相量量測單元無線網路通訊
外文關鍵詞:ZigBeeAndroidJava Native Interface
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:179
  • 評分評分:
  • 下載下載:6
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
近年來由於智慧電網的興起帶動了許多電力系統研究的發展,電力系統的複雜度相對的也提高了許多,而常見的同步相量量測單元在傳輸資料上是使用有線方式傳輸,對於系統在設置地點與開發上的彈性限制很大,且擴充性也不高。
本論文提出一個新型同步相量量測單元架構,其中分為量測與計算機控制兩部分。量測部分利用德州儀器CC2530 ZigBee標準晶片實現ZigBee無線網路通訊功能,並利用ZigBee模組發送端上的ADC模組將量測訊號轉換為數位訊號。在計算機控制部分在Android作業系統下開發接收電力系統資訊之應用程式,利用Samsung S3C6410處理器之嵌入式開發平台與ZigBee模組接收端連接以接收量測資訊。在Android應用程式中,為了提升DFT演算法的執行速度,本論文中使用Java Native Interface(JNI)介面,將DFT演算法以C語言實現,同時也在Android的Application層中開發系統人機介面程式,將資訊顯示於介面上,以利電力人員操作上之使用。
本論文最後逐一驗證各單元功能,在量測部分,ZigBee模組上之ADC介面可正確量測資料,並經由ZigBee模組與嵌入式平台通訊。在計算機控制部分,本論文所開發的DFT演算法亦可以在一個取樣周期內完成基頻相量計算。綜上所述,本論文所開發的新型同步相量量測單元可符合實際系統之需求。
In recent years, due to the rise of smart grid, power system`s research and complexity has increased. Most of synchronous Phasor Measurement Units (PMUs) used cable to transfer measurements, but it`s not only restrict setup location but also limit the extensibility.
This thesis presents a new synchronous PMU architecture, which includes measurement and computational control parts. The measurement part uses Texas Instruments CC2530 ZigBee standard chip to implement ZigBee wireless network communication. Then, the computational control part is implemented on Android embedded platform with Samsung S3C6410 processor to receive measured signal by ADC module on ZigBee. In order to enhance computation speeds in Android application, the Java Native Interface (JNI) is used to code the DFT algorithm on C environments. Meanwhile, an user-interface is develop on Android Application layer to show the information for power system engineers.
Finally, we verify each function of the proposed PMU. In the measurement part, the ADC module on ZigBee can correctly measure data. Then, the measurements can correctly transmit/receive between ZigBee module and embedded platform. In the computational control part, the developed DFT algorithm can obtain a fundamental phasor in a sampling period. In conclusions, the proposed new synchronous PMU is appropriate to the practical system requirements.
目錄
摘要 i
Abstract ii
目錄 iii
表目錄 v
圖目錄 vi
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究目的與方法 3
1.4 論文架構 3
第二章 背景知識介紹 5
2.1 前言 5
2.2 同步相量 5
2.3 Android作業系統 9
2.3.1 Android作業系統發展起源 10
2.3.2 Android作業系統架構 10
2.3.3 Android應用程式組成 12
2.3.4 Java Native Interface 14
2.3.5 Android編譯安裝檔 14
2.4 IEEE 802.15.4 18
2.4.1 實體層(Physical Layer) 19
2.4.2 媒體存取控制層(MAC Layer) 19
2.5 ZigBee無線網路 21
2.5.1 ZigBee無線網路架構 21
2.5.2 網路層(Network Layer) 22
2.5.3 ZigBee定址模式與路由機制 23
2.5.4 ZigBee安全機制 25
2.5.5 ZigBee編譯安裝檔 25
第三章 新型相量量測單元 28
3.1 系統架構 28
3.2 ZigBee模組軟體開發 31
3.3 Android平台軟體開發 37
3.4 量測單元使用者介面 44
第四章 系統功能驗證 48
4.1 系統實驗環境介紹 49
4.2 ZigBee無線通訊模組功能驗證 51
4.2.1 ZigBee模組無線網路通訊與UART通道驗證 52
4.2.2 ZigBee模組 ADC功能驗證 53
4.3 Android開發平台功能驗證 60
4.3.1 Android平台UART通道驗證 60
4.3.2 Android平台DFT功能驗證 62
4.3.3 Android平台人機介面驗證 63
4.4 系統環境架設 66
4.5 實驗結果與討論 67
第五章 結論與未來研究方向 69
5.1 結論 69
5.2 未來研究方向 70
參考文獻 71
[1]A.G. Phadke, “Synchronized phasor measurements in power systems”, Computer Applications in Power. IEEE, vol.6 no.2, pp.10-15, April 1993.
[2]G. Gajjar and S.A. Soman, “A proposal for distributed architecture for synchronized phasor measurement”, International Conference on Power and Energy Systems, pp.1-7, December 2011.
[3]Y.T. Song, S.Y. Ma, L.H. Wu, Q. Wang and H.L. He, “PMU placement based on power system characteristics”, International Conference on Sustainable Power Generation and Supply, pp. 1-6, April 2009.
[4]Android Developers,http://developer.android.com/index.html,June 2012.
[5]D. Gislason, Zigbee wireless networking, Oxford, Newnes.
[6]iOS¬-維基百科, http://zh.wikipedia.org/wiki/IOS, June 2012.
[7]高煥堂, Google Android應用軟體與JNI架構設計(第三版), 廣悅文化事業有限公司, 台中, 2010年09月.
[8]JNI Tips, http://developer.android.com/guide/practices/design/jni.html, June 2012.
[9]Zigbee知識, http://www.control4.com.tw/joomla15/index.php/, May 2012.
[10]曾清涼、儲慶美, GPS衛星量測原理與應用, 國立成功大學衛星資訊研究中心(第二版), 1997年07月.
[11]陳清山, 以同步相量量測單元為基礎之超高壓輸電線適應保護電驛設計, 國立台灣大學碩士論文, 台北, 1999年.
[12]陳俞帆, 結合Android平台之新型同步相量量測單元開發, 國立台北科技大學碩士論文, 台北, 2010年.
[13]J.P. Li, X.N. Zhu, N. Tang and J.S. Sui, “Study on Zigbee network architecture and routing algorithm”, 2nd International Conference on Signal Processing Systems, pp. V2-389-V2-393, July 2010.
[14]P. Ran, M.H. Sun and Y.M. Zou, “ZigBee Routing Selection Strategy Based on Data Services and Energy-Balanced ZigBee Routing”, IEEE Asia-Pacific Conference on Service Computing, pp. 400-404, December 2006.
[15]J.Y. Jung and J.W. Lee, “ZigBee Device Access Control and Reliable Data Transmission in ZigBee Based Health Monitoring System”, 10th International Conference on Advanced Communication Technology, vol. 1, pp. 795-797, February 2008.
[16]S. Hashimi, Pro Android 2, Apress, New York, March 2010.
[17]李寧, Android案例開發完全講義, 碁峰資訊, 台北, 2011年01月.
[18]洪維恩, Java 2 教學手冊(初版), 台北, 博碩文化.
[19]Android源碼學習, http://blog.csdn.net/caowenbin/article/details/6059876, June 2012.
[20]ZigBee Alliance, http://www.zigbee.org/, June 2012.
[21]陳俊諺, 在無線感測網路中以接收訊號強度為基礎之合作定位方法(未出版之碩士論文), 國立臺北教育大學碩士論文, 台北, 2010年.
[22]Zigbee協議分析儀, http://www.tinyos.net.cn/?product-81.html, June 2012.
[23]DMATEK, http://www.dmatek.com.tw/tn/viewproc.asp?id=1738, June 2012.
[24]長高科技股份有限公司, 行動裝置嵌入式系統與軟體(S3C6410 Google Android 2.1開發應用實務(初版 ), 台北, 長高科技.
[25]長高科技股份有限公司, DMA2530-ZIGBEE_SCH_V01.2, March 2011.
[26]Texas Instruments, CC253XUser Guide, June 2010.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
無相關期刊