关键词：
电力电缆
护层环流
在线监测
STM32
GPRS DTU
LabVIEW
摘要：
电力电缆因具有良好电气性能而在电网领域得到了普遍投入和使用,同时,电力电缆存在的绝缘性能状况也对电力系统的安全和稳定有直接性的影响。想要维持电网的健康稳定运行,就需要对电缆的绝缘、运行环境等状况进行实时监测,因此,在线监测系统应运而生。与此同时,我们对护层环流在线监测系统的进行设计与研究,用来实时监测电力电缆的绝缘状况,并经过LabVIEW仿真测试,证明了此套系统的可行性和实际应用性。首先,对电缆在线监测系统的研究背景和意义、海内外研究状况进行介绍,并且,指出在设计系统过程中的难点作出了陈述,以及我们将要在解决这些难点的基础上需要的预期成果和可能创新。出于研究设计需要,我们对电缆基本结构、敷设方式、感应电压电流产生机理作了详细的总结,同时,对护层产生的感应电压环流进行了计算和推导。然后,通过对数据处理和传输方式进行的研究,决定使用磁通门传感器采集电流模拟信号,经过STM32微处理器的数据处理,然后,经过GPRS无线传输对采集到的前端数据进行传输发送,最后到达后台监测中心,对电缆护层环流进行在线监测规划设计研究。主要采取模块分析测试再组装整合的由部分到整体的设计方法,基本达到了预期设想。本系统主要分为数据采集、分析计算、无线传输和后台处理四个模块。首先,对远距离监测的终端硬件进行了设计,电路硬件由数据采集调理电路、STM32系列微处理器和GPRS DTU通讯模块组成,主要是电流传感器采集调理电路、嵌入式STM32主控芯片、GPRS DTU无线传输设备和电源供电系统,然后,设计下位机软件,其软件部分主要分为A/D数据采集转换程序、GPS定位程序以及GPRS数据收发程序。上位机采用的LabVIEW软件,是由美国NI公司开发的一款工程应用专业软件,方便对系统界面进行开发与编程,并使用SQL软件进行数据库的开发应用,所设计出的系统具有数据采集、分析、传输、接收和实时显示以及越限报警、故障定位、数据库访问设置等功能。系统设计完成后,用Lab VIEW仿真测试软件对整个系统进行测试,能很好地实时采集护层环流数据,将下位机数据及时上传到上位机数据库处理中心,并在PC终端或手机上进行远程监测和控制,各个模块结果显示能够满足设计要求。
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