SF6气体湿度在线监测装置的研制

摘要

随着SF6充气电气设备的大范围使用，SF6气体湿度测试作为目前电气设备试验的重要项目得到了广泛的重视，但目前的测试方法不能满足电气设备状态检修的需要，根据实际工作中的SF6气体湿度测量的特点，研制出SF6气体湿度在线监测装置。本文介绍了在线气体湿度监测装置的主机和传感器选择、软件开发以及在线湿度监测仪器的现场安装、测试和使用情况。与现有的离线式微水检测仪的测试数据相对比，该装置具有良好的准确性、抗干扰性和经济性，投入到现场实际应用后，提高了现场工作效率，保证了设备运行的安全性，有效帮助检修人员及时发现分析问题，并且减少了停电次数，降低了检修成本。SF6气体湿度在线监测装置以PIC16F877单片机作为处理器，来实现实时监测SF6气体的温度、湿度及压力，从而得知SF6充气设备的运行状态，对由于SF6气体本身原因引起的绝缘故障做出有效应对，进而保证电网的运行安全。 本次研制的SF6气体湿度在线监测装置的基本原理为:将湿度、温度、压力传感器通过连接器件连接到SF6充气气室的特定接口上，测量气室内SF6气体湿度、SF6气体温度、SF6气体压力。所测模拟量送入PIC16F877单片机，通过A/D转换，数据分析，实施数据越限报警，并用显示器显示温度、压力以及湿度。下位机与上位机的通讯遵循MODBUS通讯协议，生成标准通信数据包。数据包通过M-BUS总线送入上位机，进行计算机实时监控。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景

1．2 主要研制(研究)内容

1．3 装置主要技术指标

1．4 解决的关键问题

1．5 装置设计依据及标准

第二章 装置总体结构方案设计

2．1 研究方法及技术路线

2．2 方案设计

2．2．1 方案一

2．2．2 方案二

2．3 方案论证

2．4 确定方案

第三章 装置的硬件研制

3．1 单片机

3．1．1 PIC16F877单片机特点

3．1．2 外围电路

3．2 温度传感器

3．2．1 温度传感器的选型

3．2．2 温度传感器接口电路

3．2．3 小结

3．3 湿度传感器

3．3．1 湿度传感器的选型

3．3．2 接口电路

3．3．3 小结

3．4 压力传感器

3．4．1 压力传感器的选型

3．4．2 接口电路

3．4．3 小结

3．5 键盘电路

3．6 报警电路

3．7 LCD显示模块

3．7．1 LCD显示模块的选型

3．7．2 接口电路

3．7．3 小结

3．8 掉电保护模块

3．8．1 掉电保护的选型

3．9 M-BUS通讯模块

3．9．1 M-BUS总线介绍

3．10 通讯接口电路的研制

3．10．1 TSS721A芯片介绍

3．10．2 TSS721A芯片与单片机接口电路研制

3．10．3 小结

3．11 电源的研制

3．11．1 电源选择

3．11．2 接线电路

3．11．3 电源的抗干扰技术

3．11．4 小结

第四章 软件研制

4．1 装置软件的研制

4．2 装置主程序的研制

4．3 装置子程序的研制

4．3．1 定时器／计数器子程序

4．3．2 AD转换子程序

4．3．3 LCD显示子程序

4．3．4 中断服务子程序

4．3．5 键盘子程序

4．3．6 解除报警子程

4．3．7 串行通信子程序

第五章 SF6气体湿度在线监测装置应用

5．1 测试目的

5．2 测试过程

5．3 测试结论

第六章 效益分析

第七章 结论与展望

7．1 研制的主要工作情况及创新之处

7．2 装置改进及发展前景

致谢

参考文献

附录