避雷器在线监测系统设计与应用

摘要

氧化锌避雷器(MOA)是电网中一种至关重要的保护器件，被人们用来限制电力系统中过高的电压。它因其良好的非线性电阻特性以及大的通流能力而广泛的运用于电力系统中，保护电力系统的安全运行。 为了保护氧化锌避雷器的安全运行，避雷器在线监测系统应用而生，它是避免避雷器因表面污秽、受潮以及老化等缘故而造成电力系统事故的一种重要电力设施。因此，研制一项性能优良的避雷器在线监测系统意义非常重大。 论文给出了MOA在线监测系统的总体设计方案，分析了监测仪的工作原理，介绍了上位机及服务器软件的详细功能。从硬件及软件两个方面对监测系统做了比较详细的介绍。其中，硬件部分包括了控制模块、数据采集模块、电源模块、GSM模块、无线串口模块、存储模块及时钟模块的设计。在软件方面，使用C语言，在MPLAB集成开发环境中编译运行，在此基础上设计了GSM数据发送、无线串口数据收发及数据采集等功能。同时使用C#及PHP等语言，分别实现了对系统的上位机以及服务器的开发。实现了对雷击次数及避雷器泄漏电流的采集，完成了与上位机、服务器系统的信息交互。 论文所设计的避雷器在线监测系统在传统监测系统的基础上，解决了传统监测系统布线困难、维护工作量大、数据招收困难、实时性差等问题，同时具有性能稳定、安装方便、数据获取简单等优点，并在实际运行中系统稳定可靠、能够很好的满足企业的需求。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1课题研究的背景及意义

1．1．1课题背景

1．1．2课题意义

1．2国内外研究现状和前景

1．2．1国外现状

1．2．2国内现状

1．3论文的主要研究内容

第二章避雷器在线监测系统的原理及方法

2．1避雷器在线监测系统的设计原理

2．2避雷器在线监测系统的组成

2．3论文研究的创新性分析

2．4避雷器在线监测系统各部分的功能

2．4．1监测设备的功能

2．4．2接收设备的功能

2．4．3移动客户端的功能

2．4．4服务器后台的功能

第三章避雷器在线监测系统硬件设计

3．1系统硬件电路的总体设计

3．2信号采集及处理部分硬件设计

3．2．1信号的采集

3．2．2信号的处理

3．3信号测量电路

3．4主控制器PIC18LF4520

3．5主控制器外围电路

3．5．1时钟芯片DS3231

3．5．2温湿度传感器SHT11

3．5．3电可擦的可编程存储器AT24C256

3．5．4无线串口通信模块

3．5．5GSM通信模块

3．5．6电源电路

3．6招收设备的硬件设计

3．7监测系统的PCB设计

3．7．1PCB器件的制作和布局

3．7．2PCB布线

3．8小结

第四章避雷器在线监测系统的软件实现

4．1避雷器在线监测仪的软件设计

4．1．1避雷器在线监测仪的软件设计的框架

4．2．2避雷器在线监测仪软件的详细设计

4．2上位机的软件设计

4．2．1上位机功能

4．2．2上位机UI设计

4．3上位机与下位机之间的通讯报文设计

4．4服务器软件的设计

4．4．1后台软件的设计

4．4．2 Web网站的设计

4．5本章小结

第五章系统测试

5．1数据采集精度测试

5．2 GSM短信测试

5．3无线串口数据同步测试

5．4系统测试结果分析

第六章结论与展望

6．1工作总结

6．2展望

参考文献

致谢

附录