基于ARM平台瓷支柱绝缘子故障检测系统的开发

发布时间：2017-10-18 06:02

  本文关键词：基于ARM平台瓷支柱绝缘子故障检测系统的开发

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【摘要】：随着电力工业的迅速发展,输变电设备的安全运行成为电力工业的首要任务。而绝缘子作为输变电设备不可缺少的组成部分,其故障检测技术的研究也日渐深入。本文在分析国内外瓷支柱绝缘子故障检测方法的基础上,采用振动声波故障检测的原理设计一种基于ARM平台绝缘子探伤仪故障检测装置,并对探伤仪装置进行了验证性实验。探伤仪装置以LPC1768微处理器作为主控芯片,从硬件组成和软件控制流程两个方面详细的阐述了控制原理和实现方法。在探伤仪装置设计和实现中,除装置基本功能模块之外,如电源模块和调试模块等,还提出了采用数字电位器AD5245的自适应增益调节算法,语音播报功能的实现以及特定频率序列激励信号的产生等：通过SPI总线将测试数据存储在基于Fatfs文件系统的SD卡上,测试数据为WAV格式,实现了数据的快速写入；探伤仪装置通过USB接口与PC机快速通信,上位机可对SD卡中数据进行增、删、改、查等操作,并制作了探伤仪实验样机。对绝缘子探伤仪装置进行了验证性实验,包括各功能模块的单独调试和变电站实地检测,通过实验和检测结果,整个探伤仪装置运行稳定、故障检出率高,能很好的实现对瓷支柱绝缘子故障的检测。
【关键词】：绝缘子 故障检测 Fatfs 自适应 USB
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM216
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 课题背景及意义8-9
• 1.1.1 支柱绝缘子的重要意义8
• 1.1.2 ARM嵌入式应用8-9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.2.1 国内外绝缘子在线监测方法9-10
• 1.2.2 振动声学故障检测原理10-11
• 1.3 本文主要研究内容11-12
• 第二章 微处理器的选型及探伤仪装置总体设计12-18
• 2.1 嵌入式微处理器的选型12-14
• 2.1.1 常用嵌入式微处理器12-13
• 2.1.2 系统CPU芯片的选型13-14
• 2.1.3 LPC1768微处理器简介14
• 2.2 探伤仪装置总体架构14-17
• 2.2.1 硬件系统设计方案15-16
• 2.2.2 软件系统设计16-17
• 2.3 本章小结17-18
• 第三章 探伤仪装置的硬件电路设计18-30
• 3.1 CPU资源分配18-19
• 3.2 瓷支柱绝缘子装置的主板设计19-28
• 3.2.1 电源模块19-21
• 3.2.2 复位电路21
• 3.2.3 JTAG调试接口21
• 3.2.4 SD卡存储电路21-22
• 3.2.5 采样接收电路22-24
• 3.2.6 激励电路24-26
• 3.2.7 语音播放电路26-27
• 3.2.8 USB通信电路27-28
• 3.3 本章小结28-30
• 第四章 探伤仪装置系统软件设计30-52
• 4.1 keil软件开发环境30
• 4.2 系统总体软件流程30-32
• 4.2.1 启动流程31
• 4.2.2 模式选择31-32
• 4.3 AD采样模块32-40
• 4.3.1 采样原理及AD转换器33-34
• 4.3.2 语音播报功能34-36
• 4.3.3 PWM信号的产生36-37
• 4.3.4 自适应增益调节37-40
• 4.4 SD卡存储设计40-47
• 4.4.1 采样后数据的处理40-41
• 4.4.2 SPI总线41-42
• 4.4.3 数据写入Fatfs文件系统的SD卡42-44
• 4.4.4 Fatfs文件系统44-47
• 4.5 USB通信设计47-51
• 4.5.1 USB枚举过程48-49
• 4.5.2 LPC1768的USB模块49-51
• 4.6 本章小结51-52
• 第五章 探伤仪实验样机52-60
• 5.1 探伤仪装置说明52-53
• 5.1.1 探伤仪外形主要部件52-53
• 5.1.2 电路板介绍53
• 5.2 探伤仪样机验证性实验53-59
• 5.2.1 探伤仪装置操作流程53-54
• 5.2.2 主要功能模块实验54-58
• 5.2.3 探伤仪装置故障检测实验58-59
• 5.3 本章小结59-60
• 第六章 总结和展望60-62
• 6.1 论文总结60
• 6.2 工作展望60-62
• 致谢62-64
• 参考文献64-65

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本文编号：1053330