本文關(guān)鍵詞：采空區(qū)輸電桿塔姿態(tài)監(jiān)測與分析系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 輸電桿塔監(jiān)測 ARM9 CORS服務(wù)系統(tǒng) GPS差分定位

【摘要】：隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,電力作為現(xiàn)代基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)得到了迅速發(fā)展。由于跨地區(qū)跨流域的特高壓輸電線路,所經(jīng)區(qū)域地形復(fù)雜,采空區(qū)較多,而且山體移動時有發(fā)生,因此會導(dǎo)致桿塔傾斜、沉降、位移等,進而引起桿塔倒伏,線路拉力與弧垂改變等各種影響線路正常運行狀況的出現(xiàn)。為此,對輸電桿塔平移、傾斜、倒伏等狀態(tài)進行實時監(jiān)測,并采取相應(yīng)措施是輸電線路管護的重點項目,需著重研究,不斷完善。通過研究國內(nèi)外的輸電線路系統(tǒng)檢測手段,我們發(fā)現(xiàn)使用全站儀檢測仍是檢測輸電桿塔平移的主要方法。維護人員通過全站儀對輸電桿塔的姿態(tài)進行觀測,手工記錄相關(guān)數(shù)據(jù),并后期完成數(shù)據(jù)的處理與分析。這種方法不僅效率低,而且精確度難以保證。尤其不能及時發(fā)現(xiàn)存在安全隱患的輸電桿塔,因此會造成重大安全事故。本文針對處于采空區(qū)的高壓輸電桿塔易造成傾斜、平移及倒伏事故的問題,研制了基于CORS的采空區(qū)輸電桿塔姿態(tài)監(jiān)測與分析系統(tǒng)。利用遠程CORS服務(wù)技術(shù),GPS載波相位差分技術(shù),結(jié)合現(xiàn)有空間測量技術(shù)與其它電子技術(shù),監(jiān)測輸電桿塔姿態(tài),能有效地減少由于輸電桿塔傾斜、沉降、位移等因素而引起的輸電系統(tǒng)事故。將大幅度降低輸電線路巡視次數(shù),為輸電線路維護工作帶來極大便捷。解決了輸電系統(tǒng)安全運行和維護管理的大難題,實現(xiàn)了輸電線路的數(shù)字化管理。能有效提高工作效率,保證電網(wǎng)的正常運行。本文主要研究了以下幾方面內(nèi)容:1、闡述了GPS定位技術(shù)的發(fā)展史和CORS技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,并分析了研制一種能檢測輸電桿塔平移距離和傾斜角度裝置的重要性與必要性。2、根據(jù)高壓輸電桿塔的現(xiàn)場需求,提出了綜合考慮偽距平滑差分與相位平滑差分的輸電線路桿塔定位改進算法,該算法可以動態(tài)反應(yīng)輸電桿塔姿態(tài)或平移變化,與傳統(tǒng)的載波相位差分技術(shù)和其他的姿態(tài)監(jiān)測分析算法相比,進一步提高了監(jiān)測輸電桿塔的準確性,經(jīng)過一段時間現(xiàn)場使用,取得了良好的效果。3、本文輸電桿塔姿態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是CORS技術(shù)、GPS差分技術(shù)、傳感器技術(shù)、低功耗技術(shù)、GPRS無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、太陽能供電技術(shù)的結(jié)合體,由遠程CORS服務(wù)系統(tǒng)、監(jiān)測流動站和上位機服務(wù)器組成。4、成功研制了監(jiān)測流動站,即一種新型的采空區(qū)輸電桿塔姿態(tài)監(jiān)測裝置,它的硬件電路由S3C2440微處理器與外圍功能模塊構(gòu)成,經(jīng)過軟件硬件調(diào)試后實現(xiàn)了預(yù)期的功能。5、編寫了監(jiān)測流動站軟件程序,利用監(jiān)測流動站微處理器S3C2440實現(xiàn)了GPRS模塊與遠程CORS服務(wù)系統(tǒng)通訊,并接收遠程CORS服務(wù)系統(tǒng)發(fā)送的差分修正信息,經(jīng)過GPS差分算法解算得到輸電桿塔水平平移與垂直位移距離,再通過GPRS模塊傳輸?shù)缴衔粰C服務(wù)器上,為輸電線路的數(shù)字化管理提供技術(shù)支撐。6、制定了監(jiān)測流動站與上位機服務(wù)器的通訊協(xié)議,并編寫了上位機服務(wù)器軟件。該軟件能對輸電桿塔姿態(tài)變化進行3D動畫顯示,可設(shè)置輸電桿塔平移或垂直移動距離預(yù)警值及傾斜角度預(yù)警值,當檢測到的輸電桿塔姿態(tài)參數(shù)超出預(yù)警值時,上位機服務(wù)器及時發(fā)出報警。
【關(guān)鍵詞】：輸電桿塔監(jiān)測 ARM9 CORS服務(wù)系統(tǒng) GPS差分定位
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM75
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 本課題研究的背景和意義11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容14-17
• 第二章 GPS差分技術(shù)與CORS服務(wù)系統(tǒng)17-37
• 2.1 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展17-18
• 2.2 GPS定位技術(shù)基礎(chǔ)18-24
• 2.2.1 GPS衛(wèi)星信號結(jié)構(gòu)19-23
• 2.2.2 GPS定位的基本原理23
• 2.2.3 GPS的特點及技術(shù)指標23-24
• 2.3 GPS系統(tǒng)誤差分析24-25
• 2.4 差分GPS技術(shù)25-29
• 2.4.1 差分GPS出現(xiàn)25-26
• 2.4.2 差分GPS基本原理26-29
• 2.5 基于載波相位多參數(shù)平滑差分輸電線路桿塔定位算法29-31
• 2.6 CORS服務(wù)系統(tǒng)31-35
• 2.6.1 CORS概述31-32
• 2.6.2 CORS技術(shù)發(fā)展及存在的問題32-33
• 2.6.3 CORS原理與結(jié)構(gòu)33-35
• 2.6.4 CORS在形變與沉降測量領(lǐng)域的應(yīng)用35
• 2.7 本章小結(jié)35-37
• 第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計方案與硬件設(shè)計37-55
• 3.1 系統(tǒng)總體方案37-44
• 3.1.1 上位機服務(wù)器軟件設(shè)計38-43
• 3.1.2 監(jiān)測流動站硬件設(shè)計43-44
• 3.2 微處理器44-46
• 3.3 電源模塊46
• 3.4 GPS定位系統(tǒng)46-49
• 3.4.1 GPS天線47-48
• 3.4.2 GPS接收機48-49
• 3.5 傾角傳感器49-50
• 3.6 GPRS無線通訊模塊50-53
• 3.7 模塊電源電路53
• 3.8 復(fù)位電路53-54
• 3.9 太陽能供電系統(tǒng)54
• 3.10 本章小結(jié)54-55
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計與通信協(xié)議55-67
• 4.1 引言55
• 4.2 軟件開發(fā)環(huán)境55-56
• 4.3 系統(tǒng)的主程序設(shè)計56-63
• 4.3.1 GPS差分定位模塊的程序設(shè)計57-61
• 4.3.2 傾角采集模塊的程序設(shè)計61-63
• 4.4 監(jiān)測流動站與上位機服務(wù)器的通信協(xié)議設(shè)計63-66
• 4.4.1 連接幀63-64
• 4.4.2 連接響應(yīng)幀格式64
• 4.4.3 數(shù)據(jù)幀64
• 4.4.4 命令幀64-65
• 4.4.5 命令響應(yīng)幀65-66
• 4.4.6 故障幀66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 第五章 運行情況及性能分析67-71
• 第六章 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 工作總結(jié)71-72
• 6.2 工作展望72-73
• 參考文獻73-78
• 附錄 178-79
• 附錄 279-80
• 附錄 380-81
• 附錄 481-82
• 致謝82-84
• 碩士期間發(fā)表論文84

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本文編號：572479