發(fā)布時(shí)間：2017-10-21 20:17

  本文關(guān)鍵詞：基于光電和無(wú)線傳輸技術(shù)的SF6斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

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【摘要】：變電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及狀態(tài)檢修是智能變電站的一個(gè)重要的組成部分,傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法是采用預(yù)防性試驗(yàn)、定期停電進(jìn)行檢查的“計(jì)劃?rùn)z修”,這樣不僅會(huì)影響生產(chǎn),而且存在試驗(yàn)周期較長(zhǎng)、費(fèi)用相對(duì)較高、無(wú)法發(fā)現(xiàn)突發(fā)性的設(shè)備故障、無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備故障發(fā)展趨勢(shì)等一系列缺點(diǎn)。在變電站的開(kāi)關(guān)柜中,指針式儀表由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,直觀性好,抗電磁干擾性強(qiáng)被廣泛運(yùn)用。針對(duì)SF6壓力表的表盤用綠色代表安全、黃色代表臨界危險(xiǎn)、紅色代表危險(xiǎn)的共性,本文通過(guò)攝像頭定時(shí)采集圖像,利用中值濾波、骨骼化、最小二乘法、二值化等圖像處理技術(shù),經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟:圓心位置的判斷、顏色區(qū)域的角度范圍的判斷、判斷壓力表的狀態(tài)和強(qiáng)度值,得到壓力表的狀態(tài)和強(qiáng)度。圖像處理結(jié)果通過(guò)Zig Bee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給控制室內(nèi)的PC機(jī),在Lab VIEW中呈現(xiàn)出來(lái),可以直觀的觀察到各個(gè)壓力表的狀態(tài)和強(qiáng)度值,并可以刷新指定壓力表的狀態(tài)。系統(tǒng)的前端模塊分為:監(jiān)測(cè)終端模塊、無(wú)線中介點(diǎn)模塊、無(wú)線接收模塊。監(jiān)測(cè)終端模塊包含攝像頭模塊、用來(lái)遮擋光線的電機(jī)模塊、用于圖像處理的STM32模塊和用于無(wú)線發(fā)送的Zig Bee模塊,其內(nèi)燒錄Zig Bee終端程序;無(wú)線中介點(diǎn)采用Zig Bee模塊,分為兩類分別燒錄RN+節(jié)點(diǎn)和RN-節(jié)點(diǎn)的程序;無(wú)線接收模塊采用Zig Bee模塊,內(nèi)燒錄協(xié)調(diào)器的程序,供PC機(jī)接收和發(fā)送指令。系統(tǒng)的后臺(tái)設(shè)計(jì)基于Lab VIEW軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái),包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、壓力表狀態(tài)顯示、數(shù)據(jù)文本記錄、數(shù)據(jù)曲線顯示幾部分,將各個(gè)壓力表的狀態(tài)生動(dòng)地展示在人們的面前。最后在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)Zig Bee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)距離進(jìn)行了測(cè)試,得出可靠的傳輸距離,驗(yàn)證了基于光電和無(wú)線傳輸技術(shù)的SF6斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：圖像處理 在線監(jiān)測(cè) Zig Bee Lab VIEW
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM561.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-12
• 1.1 課題背景及意義9
• 1.2 SF6壓力表檢測(cè)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀9-11
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容11-12
• 第2章 SF6壓力表在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案12-18
• 2.1 系統(tǒng)的必要性12-13
• 2.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13-14
• 2.3 系統(tǒng)的目標(biāo)功能14
• 2.4 攝像頭的選擇14-15
• 2.5 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的選擇15-17
• 2.6 本章小結(jié)17-18
• 第3章 指針式儀表圖像處理算法18-28
• 3.1 SF6壓力表狀態(tài)介紹18-19
• 3.2 圖像處理算法原理19-20
• 3.2.1 中值濾波19
• 3.2.2 骨骼化19
• 3.2.3 最小二乘法19-20
• 3.2.4 閾值-二值化20
• 3.3 圖像處理20-26
• 3.3.1 攝像頭參數(shù)配置21
• 3.3.2 圓心的判斷21-22
• 3.3.3 顏色區(qū)域的判斷22-25
• 3.3.4 判斷壓力表指針?biāo)赶虻念伾?/span>25-26
• 3.4 本章小結(jié)26-28
• 第4章 系統(tǒng)前端各模塊的設(shè)計(jì)28-52
• 4.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及路由算法28-38
• 4.1.1 ZigBee協(xié)議框架28-30
• 4.1.2 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和組網(wǎng)概述30-31
• 4.1.3 路由算法31-34
• 4.1.4 ZigBee提高自身抗干擾性能技術(shù)介紹34-35
• 4.1.5 混和路由算法35-37
• 4.1.6 通信協(xié)議編寫37-38
• 4.2 檢測(cè)終端模塊38-44
• 4.2.1 攝像頭模塊38
• 4.2.2 步進(jìn)電機(jī)模塊38-39
• 4.2.3 圖像處理模塊39-40
• 4.2.4 電源模塊40-41
• 4.2.5 ZigBee監(jiān)測(cè)終端模塊41-43
• 4.2.6 ZigBee終端節(jié)點(diǎn)的流程圖43-44
• 4.3 無(wú)線通信中介點(diǎn)44-45
• 4.4 無(wú)線接收模塊45-49
• 4.5 實(shí)驗(yàn)測(cè)試49-50
• 4.6 本章小結(jié)50-52
• 第5章 后臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)52-57
• 5.1 LabVIEW介紹52
• 5.2 LabVIEW特點(diǎn)52-53
• 5.3 操作界面53-56
• 5.4 本章小結(jié)56-57
• 第6章 結(jié)論與展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果60-61
• 致謝61

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