輸電桿塔監(jiān)測裝置研究畢業(yè)論文

本人原創(chuàng)，優(yōu)秀畢業(yè)作品
　　　
摘 要
　　　國民經(jīng)濟的大動脈—電能到達千家萬戶需要龐大的輸電線路網(wǎng)絡，近幾年國家電力事業(yè)的不斷發(fā)展，輸電線路網(wǎng)絡呈現(xiàn)出桿塔多，線路長，等級高的新特征；線路桿塔的特殊高聳結(jié)構(gòu)且都處在野外，面臨著諸如舞動，覆冰，撞擊等非常復雜的外部自然環(huán)境，而一旦輸電線路遭到受損破壞，將導致電力供應中斷，影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民群眾的正常生活，造成無法挽回的經(jīng)濟損失，嚴重的還會導致火災等次生災害。
　　　本文研究的重點是針對輸電桿塔特殊的高聳入空結(jié)構(gòu)及所處地理位置和外部環(huán)境的特殊性，為了確保輸電線路的安全運行，設計一套針對高壓線路桿塔的低功耗，高集成度，便攜式的桿塔運行在線監(jiān)測系統(tǒng)。
　　　通過在輸電桿塔及其線路上安裝感應設備，重點關注輸電桿塔面臨的外部異物沖擊振動，輸電線路的風舞振動，金屬桿塔與水泥塔基結(jié)合部位的應變松動，輸電桿塔運行的環(huán)境溫度，桿塔運行現(xiàn)場的視頻等相關指標，通過大量的理論研究和現(xiàn)場試驗，提出了可以表征輸電桿塔運行狀態(tài)的監(jiān)測參數(shù)指標和現(xiàn)場實時監(jiān)測的方法。該系統(tǒng)可以進行應變﹑溫濕度參數(shù)及關鍵部位振動參數(shù)（高頻加速度﹑風舞振動）的監(jiān)測，同時配合應用了移動目標偵測技術的視頻在線監(jiān)控，在監(jiān)測管理區(qū)域，遇到異常情況，將及時啟動視頻錄像及圖像抓拍功能，并將現(xiàn)場桿塔的振動，應變，溫度等參數(shù)及視頻和圖像的文件通過3G將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程的電力監(jiān)控中心，并在中心進行后期的數(shù)據(jù)處理，生成相關的波形﹑圖形﹑報表等直觀的材料，來進行振動趨勢，模態(tài)分析，為輸電桿塔的長期性健康診斷提供依據(jù)，同時與標定的正常值，臨界值對比，分析輸電桿塔的安全運行等級。
　　　高壓輸電線路桿塔設施的監(jiān)測，將無線網(wǎng)絡通信技術﹑視頻圖像處理技術﹑傳感器融合技術﹑集成電路技術和計算機技術等組合應用，使得遠程監(jiān)控中心的監(jiān)管人員可以對現(xiàn)場進行實時在線監(jiān)測﹑監(jiān)聽和監(jiān)視，及時了解輸電線路桿塔設施的運行狀況，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果提前有效預警，防止影響電網(wǎng)安全的事故發(fā)生，保證國民經(jīng)濟和人民群眾的生產(chǎn)有序運行。
　　　關鍵詞：輸電桿塔；信號采集；傳感器；DM6446
　　　
Abstract
　　　
　　　
　　　Keywords:
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
目 錄
輸電桿塔監(jiān)測裝置研究 1
摘 要 1
Abstract 1
目 錄 2
第一章 引言 4
1.1課題的研究意義及其背景 4
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4
1.3本論文的主要工作 4
第二章 輸電桿塔監(jiān)測裝置的整體方案設計 6
2.1 系統(tǒng)的整體功能要求 6
2.2 系統(tǒng)的相關模塊參數(shù)指標要求 6
2.2.1 高頻振動測試指標要求及高頻傳感器選型 6
2.2.2 低頻振動測試指標要求及風舞傳感器選型 7
2.2.3 應變傳感器選型及應變傳感器的選型 8
2.2.4 溫度測試指標要求及溫度傳感器的選型 9
2.2.5 視頻傳輸指標要求及探頭的選型 9
2.4 系統(tǒng)整體工作流程簡述 11
2.5本章小結(jié) 12
第三章 輸電桿塔監(jiān)測裝置的硬件設計 13
3.1 信號調(diào)理板卡的設計 13
3.1.1 應變傳感器信號調(diào)理板 13
3.1.2低頻振動傳感器信號調(diào)理板 14
3.1.2高頻振動傳感器信號調(diào)理板 15
3.2 下位機采集板卡的設計 16
3.3 上位機ARM總站的設計 17
3.4 通訊模塊的設計與實現(xiàn) 17
3.5 系統(tǒng)電源的設計 18
3.5.1 太陽能發(fā)電知識簡介 18
3.5.2 系統(tǒng)用電總需求分析與計算 18
3.5.3 系統(tǒng)供電的整體協(xié)調(diào)與設計 19
3.6 本章小結(jié) 20
第四章 輸電桿塔監(jiān)測裝置的軟件設計 22
4.1下位機采集芯片C8051F060程序設計 22
4.2 DM6446系統(tǒng)主控芯片應用程序設計 23
4.2.1 Linux系統(tǒng)平臺的搭建 23
4.2.2 采集應用程序的設計 26
4.2.3 固件的制作與下載 37
4.3 本章小結(jié) 38
第五章 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與結(jié)果分析 39
5.1 系統(tǒng)測試步驟 39
5.1.1 硬件準備 39
5.1.2 軟件準備及系統(tǒng)參數(shù)設置 39
5.2 系統(tǒng)測試結(jié)果分析 39
5.2.1 高頻振動結(jié)果分析 39
5.2.2 低頻振動結(jié)果分析 39
5.2.3 應變結(jié)果分析 41
5.2.4 溫度結(jié)果分析 42
5.2.5 視頻結(jié)果分析 42
第六章 總結(jié)與展望 44
致謝 45
參考文獻 46