开关柜触点温度监测报警系统

论文摘要

高压开关柜是整个电力系统一个很重要的环节，对电力系统的安全运行起着举足轻重的作用。高压开关柜能否安全运行直接关系到用户的可靠用电。高压开关柜的触头温度过高是导致高压开关柜损坏的重要因素之一。因此对开关柜触点温度进行在线监测是保证开关柜安全运行的必要措施。对温度进行在线监测的各种传感器中，光纤传感器发展迅速，目前已经能够用光纤传感器实现压力、温度、声场、电场、角速度、加速度等，还可以实现现有测量技术难以完成的测量任务。它在强电磁干扰和高压环境中都显示了独特的能力。论文首先介绍了传统开关柜触点温度监测的几种方法和优劣点，在此基础上得出利用光纤光栅温度传感器进行温度检测的优势。提出了基于光纤光栅温度传感器进行开关柜触点温度监测的系统。从而实现了一种更有效的，抗干扰性更高的开关柜触点温度监测方法。该系统主要包括：C8051F单片机、光纤光栅温度传感器、RS-485通信模块、MGLS-19264液晶以及一些外围电路。系统通过信号处理控制模块产生的锯齿波扫描电压并加在PZT压电陶瓷，使得PZT压电陶瓷发生相应伸缩，从而改变F-P滤波器腔长度，也就改变了透过滤波器的波长。滤波器在调谐电压控制作用下扫描整个光纤光栅反射光谱，当导通波长与反射波长相等时，探测器获得最大光强并将最强光信号转换成对应电信号，此时电信号峰值对应于开关柜待测触点温度。经过控制中心对数据进行分析处理，得到开关柜对应触点在线温度值。最后，论文介绍了开关柜触头温度监测系统的调试，及试验方法，并对数据进行了简单分析，得出了利用光纤光栅温度传感器进行温度监测确实具有较高的稳定性和可靠性的结论。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 概述
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 光纤光栅传感器简介
• 1.3.1 光纤光栅传感器的分类
• 1.3.2 光纤光栅传感器的特点
• 1.4 本课题的研究内容
• 2 系统分析与总体方案设计
• 2.1 系统需求分析
• 2.2 系统设计思路
• 2.3 系统结构设计
• 2.3.1 系统设计结构框图
• 2.3.2 温度监测系统的组成
• 3 光纤光栅测量开关柜温度的原理
• 3.1 高压开关柜基本知识
• 3.1.1 高压开关柜使用条件
• 3.1.2 高压开关柜发热原因分析
• 3.2 光纤光栅结构及传感原理
• 3.3 光纤光栅解调技术
• 3.4 光纤光栅测量开关柜触点温度的原理
• 3.5 光纤光栅测温系统在开关柜中的安装
• 4 开关柜测温系统软硬件设计
• 4.1 开关柜测温系统硬件组成
• 4.2 开关柜测温系统下位机组成
• 4.2.1 C8051F 单片机介绍
• 4.2.2 RS-485 通信模块
• 4.2.3 A/D 转换器
• 4.2.4 报警单元
• 4.2.5 液晶显示屏
• 4.2.6 光电转换和放大电路
• 4.2.7 供电电源
• 4.2.8 数据采集模块
• 4.3 多路测量的原理与结构
• 5 开关柜温度监测系统软件设计
• 5.1 软件设计思路
• 5.2 主程序设计
• 5.2.1 初始化部分
• 5.2.2 定时中断子程序
• 5.2.3 串行通讯程序
• 5.3 Visual C++6.0 软件介绍
• 5.3.1 面向对象方法编程特点
• 5.3.2 Visual C++6.0 的特点
• 5.3.3 Visual C++6.0 的串行通信控件
• 5.4 数据库技术
• 5.4.1 数据库访问技术简介
• 5.4.2 数据库的建立
• 5.5 ADO控件的技术
• 5.5.1 ADO数据控件的属性和方法
• 5.5.2 ADO Recordset对象的方法
• 5.5.3 ADO控件的绑定
• 5.5.4 DataGrid控件的绑定
• 5.6 监测仪与上位机的通信
• 5.6.1 数据通信过程
• 5.6.2 通信协议
• 5.6.3 主机通信软件设计
• 5.7 监测系统的操作界面
• 5.8 管理系统软件设计
• 5.8.1 ASP的工作原理过程
• 5.8.2 数据库的访问
• 6 结论与展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 致谢