氧化锌避雷器泄漏电流信号采集与传输系统的研究

论文摘要

为满足对无间隙氧化锌避雷器(MOA)状态监测的需要,设计了MOA泄漏电流数据采集及传输系统。提出一种基于nRF905射频通信芯片的短距无线数据传输技术、GPRS远程数据传输技术和internet互联网数据传输技术的新方法。监测系统主要包括前端数据采集单元、nRF905无线数据传输单元、GPRS远程数据传输单元、应用ADSL互联网数据传输部分和远程监测中心。该监测系统集信号采集、通信、分析、计算、存储于一体,具备实时监测、波形显示、历史数据查询等功能。模块化设计,便于其它电气设备监测系统的扩展接入,对提高现有在线监测技术的应用水平起到了良好的促进作用。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 氧化锌避雷器的主要特点和运行中存在的问题
• 1.2.1 氧化锌避雷器的主要特点
• 1.2.2 氧化锌避雷器运行中存在的问题
• 1.3 氧化锌避雷器状态监测方法的研究现状
• 1.4 阻性泄漏电流的测量原理
• 1.5 在线监测系统数据传输的常用技术
• 1.6 本文监测系统的设计方案
• 1.7 本文的主要工作
• 第二章 前端数据采集单元的设计
• 2.1 引言
• 2.2 前端数据采集单元的整体设计
• 2.3 前端数据采集单元各功能电路的设计
• 2.3.1 单片机的选择
• 2.3.2 泄漏电流取样传感器的选型
• 2.3.3 保护和隔离单元的设计
• 2.3.4 信号预处理单元的设计
• 2.3.5 A/D 转换单元的设计
• 2.3.6 数据存储单元的设计
• 2.3.7 看门狗电路
• 2.3.7.1 “看门狗”的必要性
• 2.3.7.2 MAX706 芯片功能介绍
• 2.3.7.3 电路设计
• 2.3.8 串口通信单元
• 2.4 前端数据采集单元的抗干扰措施
• 2.4.1 干扰源及其分类
• 2.4.2 抗干扰设计
• 2.5 数据采集程序的设计
• 2.6 本章小节
• 第三章 nRF905 短距无线数据传输单元的设计
• 3.1 引言
• 3.2 短距离无线通信技术比较
• 3.2.1 蓝牙 Bluetooth
• 3.2.2 IrDA
• 3.2.3 HomeRF
• 3.2.4 IEEE802.11
• 3.2.5 微功率短距离无线通信技术
• 3.2.6 以上几种短程无线通信方案的比较
• 3.3 本系统中的短程无线通信技术
• 3.4 nRF905 短距无线传输单元硬件系统的整体设计
• 3.5 nRF905 无线传输单元硬件系统的各功能电路的设计
• 3.5.1 PTR8000 无线传输模块
• 3.5.1.1 引脚说明
• 3.5.1.2 硬件接口
• 3.5.1.3 PTR8000 的SPI 配置
• 3.5.1.4 工作时序
• 3.5.2 电压转换器件
• 3.5.3 时间模块DS12C887
• 3.6 数据传输程序的设计
• 3.7 无线通信单元点对点通信距离实测
• 3.8 无线传输单元的程序流程
• 3.9 本章小结
• 第四章 GPRS 无线传输模块
• 4.1 几种远程通信方式的比较
• 4.1.1 GSM 短消息方式
• 4.1.2 GPRS 数据传输方式
• 4.2 GPRS 系统简介
• 4.2.1 GPRS 系统的构成
• 4.2.2 GPRS 在线监测通信组网方式
• 4.3 GPRS DTU 无线数传模块的应用
• 4.3.1 GPRS DTU 的性能介绍
• 4.3.2 GPRS DTU 的配置方法
• 4.3.3 mServer 软件的应用
• 4.3.4 动态域名解析和GPRS DTU 的通信过程
• 4.3.4.1 动态域名解析
• 4.3.4.2 GPRS DTU 通信过程
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于LabVIEW 编程的上位机监测程序
• 5.1 LabVIEW 概述
• 5.1.1 虚拟仪器与传统仪器比较
• 5.1.2 LabVIEW 虚拟仪器组成
• 5.1.2.1 虚拟仪器的硬件系统
• 5.1.2.2 虚拟仪器的软件系统
• 5.2 上位机监测系统
• 5.2.1 数据通信
• 5.2.2 上位机监测软件的设计
• 5.2.2.1 泄漏电流模拟电路设计和计算
• 5.2.2.2 主界面
• 5.2.2.3 避雷器轮询监测
• 5.2.2.4 单只避雷器手动查询
• 5.2.2.5 历史数据查询
• 5.2.2.6 退出
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 问题与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 系统连接组网图
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况