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基于ARM+FPGA的真空断路器真空度在线监测系统的开题报告
一、研究背景
随着工业自动化、信息技术的发展和智能电网建设的推进，电力设备呈现出智能化、高可靠性、高效率的趋势。而真空断路器作为一种高压开关设备，具有体积小、重量轻、操作可靠、维护方便等优点，在电力系统中被广泛应用。然而，真空断路器的稳定运行需要保证其内部真空度，一旦真空度降低，将会导致设备损坏或事故发生。因此，真空度在线监测系统的开发对保证电力设备的正常运行至关重要。
同时，随着FPGA和ARM技术的发展，越来越多的嵌入式系统采用这两种技术进行设计，可以实现较高的计算性能和可扩展性。因此，本文将基于ARM+FPGA设计真空断路器真空度在线监测系统，以提高设备的稳定性和可靠性。
二、研究内容及方案
1.系统架构设计
将系统分为真空度检测部分和数据处理部分两个部分。其中，真空度检测部分主要采用真空度计对真空断路器内部真空度进行监测，将监测到的真空度数据通过串口发送到数据处理部分。数据处理部分主要由ARM+FPGA组成，ARM主控芯片负责串口数据的接收和处理，FPGA负责信号采样和滤波处理、数据存储、以及数据的显示和传输。
2.系统软件设计
系统软件主要由以下几个部分组成：
(1)系统初始化：主要包括外部设备和内部寄存器的初始化，以及各种中断和定时器的配置。
(2)串口接收和数据处理：通过设置串口中断，在接收到真空度检测部分发送的数据时，通过ARM芯片进行数据处理和存储，提高了系统的响应速度和稳定性。
(3)数据显示：通过FPGA芯片控制数码管，实现对真空度数据的显示，以及多种工作状态的提示和报警功能。
(4)数据存储：采用SD卡对真空度数据进行存储。
3.功能设计
系统功能包括：
(1)实时监测真空度；
(2)数据存储和管理，提高数据的可靠性和安全性；
(3)报警功能，当真空度低于设定值时，自动报警；
(4)确保系统的稳定性和可靠性。
三、研究意义
本文采用ARM+FPGA技术设计真空断路器真空度在线监测系统，具有以下研究意义：
1.可行性研究：证明了ARM+FPGA技术在电力设备中的广泛应用，并通过实际应用来验证其可行性。
2.改进性研究：该系统实现了真空度在线监测功能，避免了传统的无人值守，减少了人力和物力开支，大大提高了监测级别和准确度，并能够自动报警，提供了及时处理措施。
3.推广性研究：该系统成本低、效果好，可推广到整个电力行业，提高电力设备的可靠性、稳定性和安全性。