详解基于ARM的直流系统故障检测应用程序设计

　　相对于相敏检波、载波相位等传统的检测方法，上述基于小波变换的处理方法可以充分发挥小波分析优良的时频分析特性，有效地克服直流系统大电容接地环网等因素的影响，能够准确地计算出支路接地电阻值，从而判断出故障支路。由于8/16bit单片机有限的资源，无法实现这么复杂的算法，而ARM的高性能和高可靠性为这种算法提供了良好的硬件平台。扩展后的RTOS总体框图如图3所示。

　　4 应用程序设计

　　4.1 直流系统正负母线对地接地绝缘监测

　　系统初始化完成以后，进入任务一，如果发现存在接地故障，则等待键盘消息，以设定待检支路数，然后系统调用任务二；如果没有发生接地故障，则延时特定时间段后再次调用任务一。

　　任务一的具体代码如下所示：

　　4.2 启动低频信号源，同步采样低频电压及当前支路电流

　　当判定直流系统发生接地故障之后，调用任务二，首先确定支路号，然后同步采样正负母线低频电压信号和当前支路电流信号，当完成了相应采样之后，系统调用任务三。

　　任务二的具体代码如下所示：

　　4.3 对采样数据进行滤波及低频提取处理，并计算接地电阻值

　　当任务二完成相应的采样工作之后，系统调用任务三，任务二和任务三构成了一个循环，任务三主要对任务二采样所得的数据进行3次B样条滤波和Morlet小波低频分量提取等处理，并判断该支路故障与否，同时依据当前支路号判断是否已经检测了全部支路，如果直流系统中还存在没有检测的支路，则返回任务二开始新的采样，如果已经全部完成，则延时30分钟后返回任务一。

　　任务三的具体代码如下所示：

　　5 结束语

　　基于ARM微处理器进行相关的设计应用可以提高系统性能，并使系统小型化、低成本，而且具有高可靠性。本文介绍的基于ARM的直流系统接地故障检测系统的应用程序设计，构建了一个完整的硬、软件平台，在实际应用中取得了很好的效果。