發(fā)布時(shí)間：2017-10-02 04:17

  本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee技術(shù)的GIS局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究

  更多相關(guān)文章： GIS 局放 在線監(jiān)測(cè) ZigBee 人機(jī)界面 LabVIEW

【摘要】：隨著我國電力工業(yè)建設(shè)的迅猛發(fā)展,一次敞開型設(shè)備逐漸被氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(臣(?)GIS:Gas Insulated Switchgear)取代,廣泛使用在110kV及以上電壓等級(jí)變電站。但從實(shí)際運(yùn)行的情況來看,GIS設(shè)備故障時(shí)有發(fā)生,一旦此類故障發(fā)生在重要變電站內(nèi),則會(huì)引起大規(guī)模停電,而且維修起來比普通一次設(shè)備更為復(fù)雜,需要的時(shí)間也長,從而給公司和社會(huì)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。研究表明,GIS的絕緣閃絡(luò)主要是由內(nèi)部元件局放引起的,目前國內(nèi)GIS局放在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的主要采用超高頻檢測(cè)法。然而,現(xiàn)有的變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都采用光纜、電纜等介質(zhì)進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù),光纜、電纜等的敷設(shè)會(huì)因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的不同增加難度。此外由于變電站設(shè)備種類繁雜、形狀各異、電纜敷設(shè)以及變更麻煩,極其不利于網(wǎng)絡(luò)以后的升級(jí)、擴(kuò)建,日常的維護(hù)也會(huì)耗費(fèi)大量人力物力,因此開發(fā)一種無線的GIS設(shè)備局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)于實(shí)時(shí)提供設(shè)備狀態(tài)信息、降低監(jiān)測(cè)成本以及實(shí)現(xiàn)變電站智能化監(jiān)測(cè)有著重要意義。針對(duì)上述情況,本論文通過使用ZigBee技術(shù)建立無線傳感器網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)信號(hào)的無線傳輸,可以避免有線傳輸中電纜敷設(shè)繁瑣、變更麻煩、擴(kuò)建及日常維護(hù)不便等眾多缺點(diǎn),并且節(jié)省各種資源,降低監(jiān)測(cè)成本,很值得在系統(tǒng)內(nèi)推廣。本文針對(duì)GIS設(shè)備的實(shí)際情況,結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要,對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用星型網(wǎng)絡(luò),由協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點(diǎn)兩種類型的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組建,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過在GIS盆式絕緣子上安裝的超高頻傳感器終端節(jié)點(diǎn)采集局放信號(hào),協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)通過建立的無線網(wǎng)絡(luò)匯集采集的信息,將信息通過串口發(fā)送到上位機(jī)(PC),上位機(jī)基于LabVIEW的人機(jī)界面,處理局放信號(hào),以數(shù)據(jù)、圖形的方式直觀顯示,并且提供聲光報(bào)警和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,而歷史數(shù)據(jù)的查詢功能則為后期的故障跟蹤分析提供詳實(shí)的數(shù)據(jù)。論文最后,對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行可行性測(cè)試,測(cè)試結(jié)果與相關(guān)數(shù)據(jù)表明,超高頻傳感器能夠準(zhǔn)確采集超高頻信號(hào),ZigBee組建的無線網(wǎng)絡(luò)對(duì)信號(hào)可靠傳輸,LabVIEW監(jiān)測(cè)界面正確顯示,整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,滿足最初設(shè)計(jì)的要求。
【關(guān)鍵詞】：GIS 局放 在線監(jiān)測(cè) ZigBee 人機(jī)界面 LabVIEW
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM595;TN92
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 課題的目的及意義8-9
• 1.2 GIS局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀9-10
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排10-12
• 第2章 GIS局放成因分析與檢測(cè)方法12-22
• 2.1 局放的概念、分類及危害12-13
• 2.2 GIS局放成因分析13-16
• 2.2.1 SF6氣體放電機(jī)理13
• 2.2.2 GIS局放成因分析13-16
• 2.3 GIS局放檢測(cè)方法的選擇16-18
• 2.4 UHF法檢測(cè)GIS局放信號(hào)原理18-20
• 2.4.1 UHF電磁波的產(chǎn)生和傳播18-19
• 2.4.2 UHF電磁波的檢測(cè)與傳感器技術(shù)19-20
• 2.5 本章小結(jié)20-22
• 第3章 GIS局放信號(hào)的無線傳感技術(shù)22-38
• 3.1 GIS中局放信號(hào)的檢測(cè)22-25
• 3.1.1 UHF局放信號(hào)調(diào)理22-25
• 3.2 無線傳感技術(shù)25-27
• 3.3 ZigBee技術(shù)與其他無線通信協(xié)議的比較27-28
• 3.4 ZigBee技術(shù)介紹28-32
• 3.4.1 ZigBee概要28
• 3.4.2 ZigBee協(xié)議棧28-30
• 3.4.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)類型和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)30-32
• 3.5 GIS局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)要求32-36
• 3.5.1 主芯片選型33-34
• 3.5.2 傳感器選型34-35
• 3.5.3 CC2530外圍電路設(shè)計(jì)35
• 3.5.4 電源電路設(shè)計(jì)35-36
• 3.5.5 串口通信電路設(shè)計(jì)36
• 3.6 本章小結(jié)36-38
• 第4章 基于無線傳感技術(shù)的GIS局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組建38-60
• 4.1 GIS局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)要求及總體結(jié)構(gòu)38-40
• 4.1.1 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)要求38
• 4.1.2 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)38-40
• 4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)40-49
• 4.2.1 IAR集成開發(fā)環(huán)境簡介及Z-Stack協(xié)議棧工作原理40-43
• 4.2.2 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)43-47
• 4.2.3 終端節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)47-49
• 4.3 基于LabVIEW技術(shù)的監(jiān)測(cè)界面及程序的設(shè)計(jì)49-58
• 4.3.1 LabVIEW簡介50-51
• 4.3.2 監(jiān)測(cè)界面各模塊程序設(shè)計(jì)51-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第5章 系統(tǒng)測(cè)試與分析60-66
• 5.1 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)組建測(cè)試60-61
• 5.2 采集程序與收發(fā)實(shí)驗(yàn)61-62
• 5.3 界面運(yùn)行試驗(yàn)62-63
• 5.4 歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)情況63-64
• 5.5 結(jié)論64
• 5.6 本章小結(jié)64-66
• 第6章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 工作總結(jié)66
• 6.2 工作展望66-68
• 致謝68-70
• 參考文獻(xiàn)70-72

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