基于TMS320LF2401A的电力电缆故障定点检测技术

摘要

随着经济的快速发展，电力电缆得到广泛的应用。电力电缆故障检测成为制约电缆发展的一个难题，特别是故障点粗测后的精确定点技术。在文中，作者旨在研究一种用于电缆故障检测的精确定点系统。主要工作包括：
　　 本文介绍了电缆故障检测的基本知识，如电缆故障产生的原因、电缆故障分类和电缆故障的检测方法。探讨了电缆故障的检测方法中的粗测法和定点检测法。讨论了数字滤波器的设计方法，研究并应用Matlab中的FDATool工具箱设计了电缆故障定点系统的核心模块：FIR滤波器。在研究了TI公司的TMS320LF2401A数字信号处理器的硬件结构、性能特点和DSP的集成开发环境CCS3.1的基础上，根据性能要求，设计了前端模拟部分的滤波、放大电路、DSP芯片的外围电路和系统的输出电路。并运用C和汇编的混合编程完成了基于DSP芯片的FIR数字滤波器的仿真和设计。
　　 本研究设计的系统应用在闪络性故障的精确定点仪上，可以手动调节选择滤波频率范围，避开现场噪声，从而精确的得到故障点。

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文摘

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声明

第一章绪 论

1.1课题研究的背景

1.1.1电缆故障检测的简单介绍

1.1.2电缆故障检测的发展趋势

1.2数字信号处理技术在电缆故障检测中的应用

1.2.1数字信号处理概述

1.2.2数字滤波器设计简述

1.2.3 DSP芯片的特点

1.3本文的主要研究内容与结构

1.3.1本文的主要研究内容

1.3.2本文的结构

第二章电力电缆故障检测的基本知识

2.1电力电缆故障产生的原因

2.2电力电缆故障的分类

2.3电力电缆故障检测的步骤

2.4电力电缆故障的测距方法

2.4.1电缆故障粗测方法

2.4.2电缆故障精确定点检测方法

2.5各种类型故障的测距方法选择

第三章数字滤波器设计

3.1数字滤波器的基本概念

3.1.1数字滤波器的定义及分类

3.1.2数字滤波器的技术要求

3.2数字滤波器的设计

3.2.1 IIR数字滤波器的设计

3.2.2 FIR滤波器的设计方法

3.3两种类型滤波器的比较

3.4借助Matlab中的FDATooL工具箱设计FIR滤波器

第四章电力电缆故障定点检测系统设计

4.1前端模拟部分

4.1.1压电传感器

4.1.2有源滤波、放大电路

4.2核心处理芯片DSP的介绍及其外围电路设计

4.2.1 DSP芯片TMS320LF2401A的功能介绍

4.2.2 DSP芯片电路设计

4.2.3电源电路设计

4.2.4时钟电路设计

4.2.5复位电路设计

4.2.6 JTAG仿真接口设计

4.2.7串行通信接口设计

4.3输出电路设计

4.4电缆故障检测系统的软件设计

4.4.1 DSP应用系统的开发工具

4.4.2 DSP应用系统的集成开发环境

4.4.3软件编程采用的语言

4.4.4 DSP应用系统软件编程

第五章试验结果与分析

结束语

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文情况