中压断路器多参数状态采集装置的设计与实现

摘要

随着近些年来电子技术与计算机网络技术的高速发展，人工智能技术也逐渐在各个行业中得以运用。在电力系统中，由于传感技术发展和电子元器件的日益精密化、专业化和智能化的发展，对电力系统的发、输、变各个环节中的设备运行都提出了自动化和智能化的要求。作为电力系统中的重要设备的断路器，其工作的智能化要求也理所当然的被提出。由于断路器的结构一般都比较复杂，且其运行环境都较恶劣，传统的人工检测已经很难满足当前的智能化要求，此时需要利用当前先进的电子技术、传感技术与计算机技术等对断路器的工作运行状态进行实时在线监测，以提高其工作的智能化程度。
　　本文结合传感器技术、信号处理技术、计算机技术，以TI公司的TMS28335MCU芯片为核心平台，以断路器为研究对象，实时检测断路器的机械特性及状态特性。例如分合闸电流、断路器触头行程、断路器触头臂温度等。并且根据这些状态分析研究，当分析发现断路器故障异常时，以TMS28335为核心平台的监控设备通过开出对断路器进行保护和控制，同时将采集的数据通过装置的串口实时上传给上一控制层。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究的背景和意义

1．1．1 断路器多参数状态采集装置设计与实现的背景和意义

1．2 课题研究内容现状

1．3 课题研究的主要内容

2 系统总体设计

2．1 系统需求分析

2．2 系统总体功能结构

2．3 系统控制平台分析选择

2．4 系统外围器件分析选择

2．4．1 直线位移传感器和角位移传感器

2．4．2 无线测温模块

2．5 系统测试对象分析选择

2．6 本章小结

3 系统硬件设计

3．1 系统控制CPU板设计

3．1．1 TMS320F28335概述

3．1．2 控制CPU板技术特性

3．1．3 电路板布局图

3．1．4 CPU板接口描述

3．1．5 CPU板跳线及按键说明

3．2 系统IO板设计

3．2．1 电路板布局图

3．2．2 IO板接口描述

3．3 系统采样板设计

3．3．1 电路板布局图

3．3．2 采样板接口描述

3．3．3 采样板核心元器件描述

3．4 系统电源板设计

3．4．1 电路板布局图

3．4．2 电源板接口描述

3．5 系统外围器件设计

3．5．1 断路器的行程测量

3．5．2 断路器的触头温度测量

3．6 本章小结

4 系统软件设计

4．1 系统软件框架设计

4．2 系统实时数据采集模块设计

4．2．1 断路器模拟量采集设计

4．2．2 外围传感器模拟量采集设计

4．3 系统算法及逻辑处理模块设计

4．3．1 断路器机械特性检测及角位移测量断路器触头行程算法设计

4．3．2 逻辑处理设计

4．4 系统通讯模块设计

4．4．1 通讯模块通道概述

4．4．2 通讯模块原理图及管脚定义

4．4．3 通讯模块程序

4．5 本章小结

5 结论与展望

致谢

参考文献

附录