开关柜智能操控系统的研发

论文摘要

随着电力系统正向着可靠性、高自动化、信息化水平方向迅猛发展,对电网的监控已成为国内外高度重视的关键问题,特别是电力系统中起着控制和保护等重要作用开关柜的监控。据不完全统计,国内不少电力系统均出现过不同程度的开关柜故障,并造成一定的经济损失,这些故障中,有一部分来自开关柜本身的质量问题,更重要的原因在于目前缺乏针对开关柜的有效监控手段,因此,研究开发一种新型高精度、可靠性更高附带监测及故障自诊断系统的开关柜具有重大意义。本课题研究的内容就是以开关柜为控制对象而展开的智能操控系统的设计。本课题结合开关柜监控现状和发展要求,针对开关柜设备的开关状态位置、缺漏相检测、工作环境温湿度的极限等进行实时监测和智能化管理控制方面进行研究。在硬件设计中,以高性能微处理器ARM为核心,辅以相应的外围驱动电路,管理电路,大大减少了系统硬件设计的工作量,由于电力系统的工作环境复杂,周围存在多种干扰源,因此系统采用了一些抗干扰措施,以保证系统能够在复杂的环境下正常工作。在软件设计中,采用C语言、汇编语言开发工具,在硬件平台的基础上移植了操作系统,实现高效运行；合理分配中断资源,使软件结构清晰,调试方便；同时利用VC++编辑界面功能,采用上位机实现对下位机的实时监控,使整个系统设计更具有人性化。本课题意在通过新的设计思想,使开关柜智能操控系统更符合现代化电力设备要求,以满足市场和不同的客户需求。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源及研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究的目的和意义
• 1.4 课题研究的主要内容
• 第二章 开关柜智能操控系统的总体设计
• 2.1 开关柜概述
• 2.1.1 开关柜基本概念
• 2.1.2 开关柜的主要特点
• 2.1.3 开关柜正常使用条件
• 2.2 开关柜的智能化技术
• 2.2.1 现代传感器技术
• 2.2.2 微机处理技术
• 2.2.3 状态监测和故障诊断技术
• 2.3 系统总体设计方案
• 2.3.1 硬件设计方案
• 2.3.2 软件设计方案
• 2.4 本章小结
• 第三章 系统的硬件设计
• 3.1 系统硬件的整体框图
• 3.2 微处理器的选择
• 3.3 电源及复位电路设计
• 3.4 开关量输入及动态输出显示电路设计
• 3.4.1 开关量输入电路
• 3.4.2 动态输出显示电路
• 3.5 温湿度控制电路设计
• 3.6 语音提示报警电路设计
• 3.7 人机接口电路设计
• 3.8 存储电路设计
• 3.9 通信电路设计
• 3.10 硬件抗干扰
• 3.11 本章小结
• 第四章 系统的软件设计
• 4.1 μC/OS-Ⅱ操作系统的概述
• 4.2 μC/OS-Ⅱ的移植
• 4.2.1 μC/OS-Ⅱ的移植条件
• 4.2.2 μC/OS-Ⅱ的移植过程
• 4.3 系统程序及各任务设计
• 4.3.1 初始化任务设计
• 4.3.2 开关量信号采集控制程序设计
• 4.3.3 温湿控制模块软件程序设计
• 4.3.4 液晶显示程序设计
• 4.3.5 存储电路程序设计
• 4.3.6 通讯软件设计
• 4.4 VC++界面设计
• 4.4.1 VC++软件的简述
• 4.4.2 VC++界面的整体设计
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 详细摘要
• Abstract