本文關(guān)鍵詞：基于WSN的煤礦井下選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤礦井下環(huán)境惡劣,供電設(shè)備易遭到破壞,可能導(dǎo)致漏電、觸電甚至引起火災(zāi)和瓦斯爆炸等危險(xiǎn)現(xiàn)象。為了避免事故的發(fā)生,不斷有學(xué)者研究煤礦安全裝置,井下管理方面也變得越來(lái)越更加安全、可靠。現(xiàn)在煤礦井下環(huán)境比較特殊,供電系統(tǒng)大多都是通過(guò)電纜供電,在潮濕而又狹窄的環(huán)境中極易引起絕緣電阻的下降,導(dǎo)致供電系統(tǒng)對(duì)地絕緣阻抗降低或產(chǎn)生過(guò)壓沖擊而增加人身觸電的危險(xiǎn),發(fā)生漏電故障,而且產(chǎn)生的電火花增加了煤礦井下的危險(xiǎn)度,嚴(yán)重影響了煤礦生產(chǎn)安全。故介于以上煤礦井下特殊環(huán)境對(duì)供電系統(tǒng)的影響,對(duì)供電電網(wǎng)的漏電保護(hù)系統(tǒng)的要求也變得更加嚴(yán)格。現(xiàn)在在煤礦漏電保護(hù)器中最常用的附加直流檢測(cè)漏電保護(hù)器、零序電流保護(hù)和接地型旁路漏電保護(hù)都存在著許多缺點(diǎn),也不能集中性的只應(yīng)用到優(yōu)點(diǎn),而且布線都是有線方式,需要大量的人力、財(cái)力和物力來(lái)解決布線困難的問(wèn)題,在供電單元泄漏發(fā)生故障時(shí),工作人員需要大量的時(shí)間檢查泄漏位置,大大影響煤炭生產(chǎn)的進(jìn)展。介于以上問(wèn)題和漏電保護(hù)方法的不足,本文將無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network簡(jiǎn)稱WSN)技術(shù)應(yīng)用于煤礦井下選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)信號(hào)或控制信號(hào)的無(wú)線傳輸和自動(dòng)組網(wǎng),解決了煤礦井下布線困難等各種問(wèn)題。本文在煤礦井下布線方式改成了基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)方式,節(jié)點(diǎn)間自動(dòng)組網(wǎng),傳輸零序電流信號(hào)、零序電壓信號(hào)和控制命令信號(hào)。ZigBee技術(shù)具有低成本、低功耗、節(jié)點(diǎn)布置方式靈活、性能可靠等特點(diǎn),能量提供也僅用兩節(jié)五號(hào)電池即可,自行構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)也可免去鋪設(shè)線路的繁瑣。本文首先根據(jù)采集來(lái)的零序電壓信號(hào)的變化來(lái)判斷供電系統(tǒng)是否發(fā)生了漏電現(xiàn)象,檢測(cè)來(lái)的零序電壓信號(hào)超過(guò)了整定值即可判斷發(fā)生了漏電,此時(shí)終端節(jié)點(diǎn)是處于休眠狀態(tài)的；然后判斷發(fā)生漏電情況后,終端節(jié)點(diǎn)開(kāi)始對(duì)供電系統(tǒng)各個(gè)支路的零序電流進(jìn)行采集、傳輸,利用改進(jìn)灰色絕對(duì)關(guān)聯(lián)度選漏算法對(duì)井下電網(wǎng)判斷漏電情況,檢測(cè)出漏電支路并發(fā)送命令,經(jīng)WSN傳輸給節(jié)點(diǎn),控制饋電開(kāi)關(guān)動(dòng)作,只允許煤礦井下供電系統(tǒng)漏電支路斷開(kāi),保證了非故障線路的正常運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了沒(méi)礦井下選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)的有效性,提高了煤礦生產(chǎn)效率。
【關(guān)鍵詞】：WSN 漏電保護(hù)系統(tǒng) ZigBee技術(shù) CC2530 煤礦井下
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP212.9;TN929.5;TD611.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 1 緒論13-19
• 1.1 選題背景13-14
• 1.2 漏電保護(hù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)14-15
• 1.3 研究目的和意義15-17
• 1.4 研究?jī)?nèi)容和思路17-18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 2 WSN的基礎(chǔ)介紹19-29
• 2.1 基于ZigBee的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述19-22
• 2.1.1 ZigBee技術(shù)簡(jiǎn)介及優(yōu)勢(shì)19-21
• 2.1.2 ZigBee技術(shù)應(yīng)用在煤礦井下的可行性21-22
• 2.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)22-24
• 2.2.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分類(lèi)22-23
• 2.2.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)23-24
• 2.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案24-27
• 2.3.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)初始化25-26
• 2.3.2 節(jié)點(diǎn)通過(guò)協(xié)調(diào)器加入初始化好的網(wǎng)絡(luò)26
• 2.3.3 節(jié)點(diǎn)通過(guò)已有節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 3 煤礦井下低壓電網(wǎng)漏電故障分析及保護(hù)原理29-35
• 3.1 煤礦井下低壓電網(wǎng)供電系統(tǒng)29
• 3.2 井下低壓電網(wǎng)對(duì)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的漏電故障分析及其仿真29-32
• 3.3 漏電保護(hù)的常用方法32-33
• 3.3.1 附加直流源檢測(cè)的漏電保護(hù)方法32-33
• 3.3.2 零序功率方向型檢測(cè)式保護(hù)方法33
• 3.4 本章小結(jié)33-35
• 4 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)35-43
• 4.1 漏電保護(hù)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)35-36
• 4.2 路由器節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)36-38
• 4.2.1 CC2530芯片簡(jiǎn)介36-37
• 4.2.2 電池供電電路設(shè)計(jì)37-38
• 4.3 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)38-41
• 4.3.1 中央處理器的選擇39-40
• 4.3.2 RS485總線通信設(shè)計(jì)40-41
• 4.4 本章小結(jié)41-43
• 5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及仿真43-53
• 5.1 各個(gè)節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)43-45
• 5.1.1 路由器節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)43-44
• 5.1.2 終端節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)44-45
• 5.1.3 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)45
• 5.2 改進(jìn)灰色絕對(duì)關(guān)聯(lián)度算法判漏及MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)45-51
• 5.2.1 改進(jìn)絕對(duì)關(guān)聯(lián)度選漏算法構(gòu)造45-49
• 5.2.2 MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)49-51
• 5.3 本章小結(jié)51-53
• 6 總結(jié)與展望53-55
• 6.1 總結(jié)53-54
• 6.2 展望54-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 致謝59-61
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果61

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于WSN的煤礦井下選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：287035