本文關(guān)鍵詞：故障電弧檢測(cè)裝置的研究與設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 故障電弧 標(biāo)準(zhǔn)差 變異系數(shù) 小波 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

【摘要】：隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,生產(chǎn)及居民用電量日益增高,電氣火災(zāi)事故也更加頻發(fā),其中因故障電弧引起的電氣火災(zāi)事故所占比例越來(lái)越高,對(duì)故障電弧的研究己經(jīng)引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。當(dāng)發(fā)生故障電弧時(shí)由于故障電弧電流低于過(guò)流保護(hù)裝置所設(shè)定的動(dòng)作電流,且故障電弧發(fā)生時(shí)也無(wú)對(duì)地泄漏,所以傳統(tǒng)的保護(hù)裝置已無(wú)法對(duì)故障電弧提供有效的防護(hù)。因此需要對(duì)故障電弧的特征進(jìn)行研究并在此基礎(chǔ)上研制出故障電弧檢測(cè)裝置。本論文針對(duì)故障電弧的檢測(cè)進(jìn)行研究,并設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一臺(tái)故障電弧檢測(cè)裝置樣機(jī)。論文首先介紹故障電弧檢測(cè)裝置的發(fā)展背景,分析國(guó)內(nèi)外故障電弧檢測(cè)裝置的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì),明確論文選題的重要意義。根據(jù)故障電弧檢測(cè)裝置的技術(shù)指標(biāo)和功能需求分析,制定出故障電弧檢測(cè)裝置的軟硬件總體設(shè)計(jì)方案,并對(duì)硬件的芯片選型和軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境做了闡述。其次,對(duì)故障電弧的判別算法進(jìn)行研究,提出一種基于多特征提取和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的判別算法。并在Matlab下對(duì)故障電弧判別算法進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了該判別算法的可行性。再次,對(duì)故障電弧檢測(cè)裝置的硬件進(jìn)行設(shè)計(jì),主要包括主控電路、電源電路、電流數(shù)據(jù)采集電路、通訊預(yù)留接口電路、聲光報(bào)警電路、按鍵測(cè)試電路、外圍擴(kuò)展預(yù)留接口電路等。并詳述了各個(gè)部分的組成原理與具體實(shí)現(xiàn)方式。對(duì)故障電弧檢測(cè)裝置的軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),主要包括主程序、初始化程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、特征參數(shù)提取程序、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練程序、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)判別程序、通訊和聲光報(bào)警程序等。并對(duì)各程序的工作流程做了介紹,繪制出相應(yīng)的流程圖。最后,對(duì)故障電弧檢測(cè)裝置進(jìn)行報(bào)警性能測(cè)試、串?dāng)_測(cè)試以及誤報(bào)警測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,本論文所設(shè)計(jì)的故障電弧檢測(cè)裝置樣品達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：故障電弧 標(biāo)準(zhǔn)差 變異系數(shù) 小波 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM501.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 選題背景與研究意義10-13
• 1.2 故障電弧檢測(cè)裝置的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀14
• 1.3 論文的組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 故障電弧檢測(cè)裝置總體設(shè)計(jì)16-23
• 2.1 故障電弧檢測(cè)裝置的功能需求分析16-17
• 2.2 故障電弧檢測(cè)裝置的技術(shù)指標(biāo)17
• 2.3 故障電弧檢測(cè)裝置總體框架17-19
• 2.3.1 故障電弧檢測(cè)裝置硬件總體設(shè)計(jì)17-19
• 2.3.2 故障電弧檢測(cè)裝置軟件總體設(shè)計(jì)19
• 2.4 故障電弧檢測(cè)裝置主控芯片選型19-21
• 2.5 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹21-22
• 2.6 本章小結(jié)22-23
• 第3章 故障電弧分析與判別算法研究23-52
• 3.1 故障電弧仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)23-24
• 3.2 故障電弧波形特征分析24-32
• 3.3 故障電弧周期平均值標(biāo)準(zhǔn)差分析32-33
• 3.4 故障電弧平肩寬度變異系數(shù)分析33-38
• 3.5 故障電弧小波分析38-47
• 3.5.1 小波變換原理38-39
• 3.5.2 小波基函數(shù)的選取39-40
• 3.5.3 故障電弧小波模極大值和分析40-47
• 3.6 故障電弧BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)判別方法47-51
• 3.6.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理47-48
• 3.6.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障電弧判別方法48-51
• 3.7 本章小結(jié)51-52
• 第4章 故障電弧檢測(cè)裝置軟硬件設(shè)計(jì)52-65
• 4.1 故障電弧檢測(cè)裝置硬件設(shè)計(jì)52-59
• 4.1.1 主控電路52-53
• 4.1.2 電源電路53-54
• 4.1.3 電流數(shù)據(jù)采集電路54-55
• 4.1.4 通訊預(yù)留接口電路55-57
• 4.1.5 聲光報(bào)警電路57-58
• 4.1.6 按鍵測(cè)試電路58
• 4.1.7 外圍擴(kuò)展預(yù)留接口電路58-59
• 4.2 故障電弧檢測(cè)裝置軟件設(shè)計(jì)59-64
• 4.2.1 主程序設(shè)計(jì)59
• 4.2.2 初始化程序設(shè)計(jì)59-60
• 4.2.3 A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)60-61
• 4.2.4 特征參數(shù)提取程序設(shè)計(jì)61
• 4.2.5 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練程序設(shè)計(jì)61-62
• 4.2.6 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)判別程序設(shè)計(jì)62-63
• 4.2.7 通訊和聲光報(bào)警程序設(shè)計(jì)63-64
• 4.3 本章小結(jié)64-65
• 第5章 故障電弧檢測(cè)裝置測(cè)試65-73
• 5.1 串聯(lián)故障電弧報(bào)警性能測(cè)試65-67
• 5.1.1 負(fù)載運(yùn)行時(shí)突然接入串聯(lián)故障電弧時(shí)的報(bào)警性能66
• 5.1.2 同時(shí)接入負(fù)載和串聯(lián)故障電弧時(shí)的報(bào)警性能66-67
• 5.1.3 故障電弧檢測(cè)裝置供電瞬間接入串聯(lián)故障電弧時(shí)的報(bào)警性能67
• 5.2 并聯(lián)故障電弧報(bào)警性能測(cè)試67-70
• 5.2.1 電纜試品并聯(lián)故障電弧報(bào)警性能測(cè)試67-69
• 5.2.2 切割電纜并聯(lián)故障電弧報(bào)警性能測(cè)試69-70
• 5.3 串?dāng)_與誤報(bào)警測(cè)試70-72
• 5.3.1 串?dāng)_測(cè)試70-71
• 5.3.2 誤報(bào)警測(cè)試71-72
• 5.4 本章小結(jié)72-73
• 總結(jié)與展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 致謝78-79
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的軟件著作權(quán)79-80
• 附錄B 硬件實(shí)物圖80-81
• 附錄C 部分源程序81-82

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本文編號(hào)：615669