基于无接触式高压测量的电力设施防盗报警系统研究

基于无接触式高压测量的电力设施防盗报警系统研究

论文摘要

电力线网络被称为目前世界上最大的有线网络,它不仅是电能传输的通道,也是正常社会生活的保障。随着电力线网络的广泛分布,偷盗电力线及其附属设备的案件逐渐增多,给国家电力生产、人民生活以及社会治安造成很大的影响。于是,及时建立电力设施防盗报警系统,对电力系统的正常运行有十分重要的意义。早期,电力设施防盗采取的措施比较落后,投入了大量的人力物力,然而取得的成果十分有限。随着安防、电子等行业技术的发展,一些电力设施防盗系统中使用专用PT变压器对电力线网络的运行进行实时监控,并且采用无线通讯方式进行报警。这在一定程度上制止了电力设施被盗的现象,缓解了电力系统运行的压力。然而,这种系统存在很大的缺陷,即专用PT一般体积比较大、价格昂贵并且安装不便,特别是高压输电线在正常运行时无法安装。所以,本课题要解决的问题是设计一种在高压输电网络中易于安装,成本低廉的防盗报警系统。本文对三相架空输电线路建立坐标系,并分别通过解析计算和数值计算的方法对其周围的电磁场进行计算,研究了电磁场的常用测量方法,并以此为基础设计传感器进行实验测量。作为系统设计的理论基础,电磁场的分布状况及其有效的测量方法不仅是传感器设计的基础,而且是系统能否起到防盗作用的保障。随着安防技术的发展,电力设施防盗报警系统技术在逐步改进与完善,论文中通过对比目前常用的各种技术,确定了防盗系统的基本框架、常用检测原理、通讯方式以及电源供应问题。最后,基于前面理论研究的基础,本文对电力设施防盗报警系统的硬件电路和系统软件进行设计、调试。系统前端报警分机的硬件电路采用微处理器PIC16C72实现,通过对传感器检测的电压信号进行处理,经过逻辑判断,在需要报警时驱动GSM(Global System For Mobile Communication,全球移动通讯)模块向监控中心和值班人员发送短信息报警。监控中心软件使用Visual Basic 6.0编写,数据终端在监测中心采用图形方式显示,做到既直观又准确。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题来源
  • 1.2 课题背景
  • 1.3 国内外研究现状
  • 1.4 本论文主要研究内容
  • 第2章 三相架空输电线路电磁场研究
  • 2.1 电场分析
  • 2.1.1 电场解析分析
  • 2.1.2 电场镜像法分析
  • 2.2 磁场分析
  • 2.3 电磁场测量方法研究
  • 2.3.1 关于电场测量
  • 2.3.2 关于磁场测量
  • 2.3.3 本论文中采用的测量方法
  • 2.4 电磁场分布状况实验测量
  • 2.4.1 实验环境
  • 2.4.2 实验数据
  • 2.4.3 数据分析及结论
  • 2.5 本章小结
  • 第3章 电力防盗报警系统的研究
  • 3.1 电力防盗报警系统框架
  • 3.2 电力防盗报警系统的常用检测原理
  • 3.2.1 电压电流检测法
  • 3.2.2 电容探测法
  • 3.2.3 微波感应探测法
  • 3.2.4 电力线载波通信法
  • 3.3 电力防盗报警系统通信方式
  • 3.4 电力防盗报警系统电源供应
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 电力设施防盗报警系统的实现
  • 4.1 系统总体方案设计
  • 4.2 控制模块设计
  • 4.2.1 控制模块微处理器
  • 4.2.2 信号调理电路
  • 4.2.3 正负电源获取电路
  • 4.2.4 微处理器控制程序
  • 4.3 传感器设计
  • 4.3.1 基本测量原理
  • 4.3.2 检测线圈尺寸要求
  • 4.4 充电模块设计
  • 4.4.1 充电模块电路设计
  • 4.4.2 充电模块程序设计
  • 4.5 GSM模块设计
  • 4.6 硬件电路可靠性设计
  • 4.7 监控中心软件设计
  • 4.7.1 系统操作模块设计
  • 4.7.2 通讯设置模块设计
  • 4.7.3 记录查询模块设计
  • 4.7.4 地图编辑模块设计
  • 4.7.5 系统帮助模块设计
  • 4.8 本章小结
  • 第5章 系统测试
  • 5.1 系统调试
  • 5.1.1 硬件电路调试
  • 5.1.2 系统软件调试
  • 5.1.3 系统联调
  • 5.2 系统安装
  • 5.3 系统运行测试
  • 5.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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