建筑配电电气火灾预警系统研发

发布时间：2017-05-23 19:04

  本文关键词：建筑配电电气火灾预警系统研发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国国民经济的持续高速发展和城镇化进程快速推进,国民的人均用电量和总用电量大幅增加,我国的电气火灾事故数量在火灾事故总数量中所占比重越来越大。如何降低我国电气火灾事故的发生率,已成为电气安全研究领域急需解决的重要问题。据了解我国现有的低压配电系统中,传统的电气火灾监控设备,主要是通过配电箱内的各类探测器对探测点的电流、电压、温度以及接地故障产生的剩余电流等参数进行实时监测,当探测点监测参数出现异常时,探测器发出控制和报警信号。但现有的电气火灾监控设备也有其相应的弊端,本质上看它仍属于报警系统,不能全面、有效的预防电气火灾的发生。本文设计的建筑配电电气火灾预警系统,是一款基于剩余电流检测、配电电能质量监测与分析和网络传输于一体的电气火灾实时预警系统,对建筑或工业配电主要节点的供电谐波含量进行分析,预测线路和设备的谐波发热量,结合配电线路漏电监测数据向上级监控中心发出火灾预警信号,及时提醒物业管理人员。首先,本文对建筑配电电气火灾预警系统的研究背景,意义及必要性进行详细说明,并深入研究电气火灾事故频发的原因。此外本文还对电气火灾报警系统在国内外的研究方向以及近年来的发展现状,电气火灾设备的检测技术的发展趋势做了详细的分析和说明。本文还对国内外市场上各厂家生产的电气火灾报警设备做了详细的对比。其次,本文对建筑配电电气火灾预警系统的结构进行整体设计,提出研究的总体技术方案,确定了研究的技术路线。在深入了解论题的研究背景和查阅大量国内外电气火灾报警技术相关资料的基础上,对本论文的具体研究内容以及关键技术的研究应用进行简要的阐述说明,明确论文研究的创新点。第三,本文着重对建筑配电电气火灾预警系统的电能质量与漏电检测模块的设计与实现、电能数据分析及谐波分析、基于NRF24L01无线通信网络研究三大关键部分做了详细的设计和说明,并完成测量前端的软件调试,通过实验得出测量数据,为系统的研发提供数据支持。最后,对本文的研究工作进行全面性的总结,展望未来建筑配电电气火灾预警系统的发展趋势以及本文研究成果的应用前景。
【关键词】：电气火灾 电能质量 谐波 漏电检测
【学位授予单位】：长春工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU852;TU892
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-18
• 1.1 引言8
• 1.2 课题来源8-9
• 1.3 研究背景9-11
• 1.3.1 研究的目的及意义9-10
• 1.3.2 研究的必要性10-11
• 1.4 电气火灾预警技术研究现状11-15
• 1.4.1 国内研究现状11-12
• 1.4.2 国外研究现状12-14
• 1.4.3 电气火灾检测技术发展趋势14-15
• 1.5 电气火灾成因分析15-16
• 1.6 本文主要研究内容16-18
• 第2章 理论基础18-25
• 2.1 电能质量与电气火灾的关系18-21
• 2.1.1 电能质量概述18-19
• 2.1.2 电能质量标准简介19-20
• 2.1.3 电能质量与电气火灾的关系20-21
• 2.2 谐波与电气火灾的关系21-23
• 2.2.1 谐波来源22
• 2.2.2 谐波危害22-23
• 2.3 研究的关键技术23
• 2.3.1 电能质量分析模块与漏电检测模块配合实现技术研究23
• 2.3.2 网络传输可靠性研究23
• 2.3.3 基于快速傅里叶变换的谐波分析23
• 2.4 研究的创新点23-25
• 第3章 系统总体方案设计25-28
• 3.1 整体研究思路25
• 3.2 研究目标25
• 3.3 系统总体结构25-28
• 第4章 电能质量分析与漏电检测模块设计28-35
• 4.1 电能质量分析模块设计28-33
• 4.1.1 信号采集模块设计28-29
• 4.1.2 信号采集模块PCB板图29-31
• 4.1.3 信号分析模块设计31-32
• 4.1.4 信号分析模块PCB板图32-33
• 4.2 漏电流检测模块设计33-35
• 第5章 微处理器及其通信设计35-41
• 5.1 微处理器的选择35-36
• 5.2 SPI通信36-39
• 5.2.1 SPI通信概述36-37
• 5.2.2 SPI通信接口37
• 5.2.3 SPI读写操作37-39
• 5.2.4 SPI特殊命令39
• 5.3 上位机通信39-41
• 第6章 计量参数的读取及谐波分析41-60
• 6.1 软件校表41-46
• 6.1.1 校表参数寄存器41
• 6.1.2 校表过程41-46
• 6.2 计量参数的读取46-52
• 6.2.1 计量参数寄存器46-47
• 6.2.2 计量参数的读取47-52
• 6.3 谐波分析52-60
• 6.3.1 傅里叶变换52-54
• 6.3.2 快速傅里叶变换(FFT)54-57
• 6.3.3 基于FFT变换的谐波分析57-60
• 第7章 基于NRF24L01的无线通信研究60-67
• 7.1 无线通信技术发展概况60-62
• 7.2 NRF24L01无线通信模块62-66
• 7.2.1 NRF24L01无线模块62-63
• 7.2.2 微处理器与无线模块结构63
• 7.2.3 NRF24L01功能设置63-66
• 7.3 无线通信网络整体结构66-67
• 第8章 结论与展望67-68
• 8.1 研究结论67
• 8.2 前景展望67-68
• 参考文献68-70
• 在学期间发表的学术论文及其他成果70-71
• 在学期间参加的专业实践及工程项目研究工作71-72
• 致谢72

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1 王厚余;对电气火灾主要隐患的分析和对策建议[J];消防技术与产品信息;2000年06期

2 ;农村电气火灾的预防[J];农村电气化;2001年06期

3 祝新成;电气火灾的起因与防范[J];电气时代;2001年07期

4 陈海舟;查查电气火灾发生的原因[J];浙江消防;2002年01期

5 盛涛 ,戴竟成;建筑电气火灾的成因及预防措施探讨[J];安徽消防;2003年10期

6 徐耀强;电气火灾 现代生活中的可怕“杀手”[J];农村电工;2003年10期

7 徐明吉 ,李洪洋;建筑电气火灾浅析[J];山东消防;2003年09期

8 熊威;让我们远离电气火灾[J];大众用电;2003年04期

9 刘海深;电气火灾原因鉴定存在问题及对策[J];消防月刊;2003年01期

10 文丰;村镇电气火灾成因及对策[J];浙江消防;2003年10期

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1 陈茜;;浅议电气火灾的成因及对策[A];云南电力装备制造业振兴与创新论坛论文集[C];2007年

2 邸曼;厉剑;张明;赵长征;孟庆山;高伟;王连铁;;电气火灾分析与防治策略的研究[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集（下册）[C];2006年

3 姚士涛;;公众聚集场所的电气火灾隐患分析[A];2012中国消防协会科学技术年会论文集（下）[C];2012年

4 郑瑞华;;浅谈电气火灾的实用监控技术[A];2012中国消防协会科学技术年会论文集（上）[C];2012年

5 邸曼;张明;鄂大志;;2010年我国电气火灾规律特点分析[A];2012中国消防协会科学技术年会论文集（上）[C];2012年

6 张林花;王强;;电气火灾的成因及防范[A];土木工程建造管理（4）[C];2009年

7 任长宁;;降低分支电路电气火灾风险的措施与预防性检测[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（3）[C];2009年

8 栾莉;杨海霞;;住宅电气火灾与防范[A];河南省土木建筑学会2008年学术大会论文集[C];2008年

9 赵东华;;东北老工业基地齐齐哈尔市电气原因火灾数据分析及对策[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集（下册）[C];2006年

10 陈尊理;;基于热成像的电气火灾隐患研究[A];2013中国消防协会科学技术年会论文集[C];2013年

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1 都邦保险 梁海波;防范电气火灾于未然[N];证券日报;2007年

2 本报记者 郭志明;小武松公司董事长韦竟金：电气火灾高发 加强监控是关键[N];中国企业报;2009年

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4 晓文;智能监探器：预防电气火灾“保护神”[N];中国质量报;2008年

5 浦正刚;浅谈电气火灾多发的成因与对策[N];江苏经济报;2009年

6 李泰运;电气火灾，何时才能淡出江湖？[N];西南电力报;2003年

7 广州市荔湾区道路扩建工程办公室 朱考华;浅谈公共场所电气火灾成因与预防对策[N];广东科技报;2005年

8 保定市公安消防支队 赵建军 齐涛;人员密集场所预防电气火灾的技术措施[N];河北经济日报;2007年

9 记者 李媛 通讯员 田华;“电气火灾漏电探测报警系统”保障建筑与人生安全[N];建筑时报;2007年

10 李泰运;电气火灾猛于虎[N];中国电力报;2003年

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1 余琼芳;基于小波分析及数据融合的电气火灾预报系统及应用研究[D];燕山大学;2013年

2 方向生;基于电子鼻技术的电气火灾预警系统研究[D];浙江大学;2007年

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1 王迅;建筑配电电气火灾预警系统研发[D];长春工程学院;2015年

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本文编号：388814