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随着计算机技术以及网络通信技术的发展,许多新技术在变电站系统中开始应用,变电站自动化系统得到了快速的发展。本论文主要就嵌入式Web Server在变电站自动化系统中的应用进行研究。
论文首先论述了变电站自动化通信系统的发展及其现状,分析了变电站自动化通信系统发展所引发的问题,介绍了嵌入式Web技术在工业控制自动化领域的发展现状,以及变电站自动化系统中应用Web服务器的技术需求,在对应用Web服务器的几种方案进行比较分析的基础上,在间隔层设备中嵌入WEB服务器,实现以RS485、现场总线CAN或工业以太网等互联的各设备信息通过WEB的形式发布,并且能够在接收远程客户提交的配置或控制命令后下发给测控保护装置执行,实现网络远程的监视和控制等功能。
论文首先详细介绍了嵌入式WEB技术的实现方法,首先进行了嵌入式系统的硬件设计,围绕S3C2410处理器来构建硬件平台,详细介绍了各个模块的硬件设计以及移植嵌入式Linux操作系统的详细过程。深入分析了变电站中RS485、现场总线CAN等通信网络及其相应的通信规约,提出了通过扩展SPI接口的MCP2515来构造CAN节点,通过开发Linux下CAN的驱动程序以及上层的应用程序具体实现与分布的测控保护装置的连接,实现数据的采集以及控制命令的传输。
其次本文分析了TCT/IP协议以及CS8900A在Linux下的驱动实现,在对HTTP协议分析的基础上,根据变电站自动化系统的需求,对繁琐的协议进行了有效的裁减。对于HTML的内容提供,限制仅对GET、POST两种方法进行支持。在请求HTTP消息中,只需对有限的报头内容进行分析,并构造仅包含响应状态行及Content-Type、Content-Length等少量必需字段的响应报头。在动态内容支持上,通过判断HTML文件中的自定义标志并直接将动态内容直接插入流中来实现,简化了协议过程、CGI的变量传递,直接从HTTP请求消息中获取,降低了Web Server的复杂性。
最后本文对系统进行了仿真调试,主要包括CAN总线网络的调试以及嵌入式Web Server的调试,通过仿真实验完全实现了上述的预期目标。