【摘要】：隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展,狀態(tài)監(jiān)測被應(yīng)用到很多領(lǐng)域,對其監(jiān)測質(zhì)量提出了更高的要求。在電網(wǎng)輸電塔領(lǐng)域運用狀態(tài)監(jiān)測可以精確的獲取電網(wǎng)輸電塔的運行狀態(tài),不但可以獲取人工巡檢無法獲取的故障信息,而且提高了預(yù)警的能力和效率。狀態(tài)監(jiān)測的使用有效加快了智能電網(wǎng)的發(fā)展,同時狀態(tài)監(jiān)測也可應(yīng)用于大型橋梁和高樓建筑等其他特殊領(lǐng)域。故狀態(tài)監(jiān)測領(lǐng)域是值得深入研究的,它的發(fā)展和進步對大型建筑故障的預(yù)警具有深遠意義。供電電源和前端信號采集模塊是狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的主要部分,因此提高供電電源穩(wěn)定性和前端信號采集模塊的精度,是使得狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)得到有效提升的關(guān)鍵部分。狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中采用PVDF壓電傳感器采集前端信號和供電電源采用電容分壓取電,低壓端采用反激變換電路多路輸出。首先前端信號采集采用PVDF壓電傳感器,具有頻響寬,動態(tài)范圍大,力電轉(zhuǎn)換靈敏度高,機械性能強度高,聲阻抗易匹配等優(yōu)點,采集到的信號傳輸給放大電路進行信號放大,信號放大電路采用三段級聯(lián)的方式,其主要核心原件為CA3140和OP07運算放大器。該信號調(diào)理電路具有穩(wěn)定性強、抗干擾能力強、信號處理具有實時性等突出特點,能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)實要求。其次取電低壓電源部分采用反激變換電路,在反激變換電路中采用電流跟隨PWM控制模式,運用雙環(huán)路反饋控制系統(tǒng),能夠較好的控制電路輸出。此控制系統(tǒng)最大的優(yōu)點是:當電網(wǎng)電壓和負載電流突變時,所采用的控制系統(tǒng)將能夠以超快的速度進行跟隨,以便到快速響應(yīng)的目的。并在MATLAB中搭建電源系統(tǒng)仿真模型,通過仿真運行的波形和實驗測試波形,驗證供電系統(tǒng)方案的合理性。最后對系統(tǒng)的硬件電路和軟件程序進行設(shè)計與說明。
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM75;TM76
【圖文】：

8圖 2-1 輸電鐵塔組件示意圖Fig. 2-1 Schematic diagram of transmission towers態(tài)監(jiān)測方法電塔作為電力傳輸?shù)臉蛄�，有著無比重要的作用，對于它的狀態(tài)究。1）應(yīng)力監(jiān)測法方法是采用光纖光柵傳感器作為前端的信號采集單元，當輸電塔等多種載荷共同作用時，輸電鐵塔塔體承受的應(yīng)力將發(fā)生改變，獲取狀態(tài)信號并轉(zhuǎn)換為光信號，經(jīng)過解調(diào)儀進行分解，最后通過監(jiān)測點應(yīng)力數(shù)值來判斷輸電鐵塔運行情況[16]。

對于這類傳感器都有其通病就是所輸出的響應(yīng)信號較小，那進行放大，信號的放大將采用高輸入阻抗的放大器，這種放其一使高輸出阻抗轉(zhuǎn)變成低輸出阻抗；其二使輸出的微電荷器被施加外力作用時，由于受到外力的作用使得電極上將會的線性關(guān)系：3/j jD = Q A = d τ3 j j 3j jQ = d τ= d F）中，jF 為在 J 方向所受的力，當傳感器所受動態(tài)力時，即()()3QtdFtjj= 情況下，將電荷放大器連接于傳感器的外部，其等效電路如

圖 2-3 健康輸電塔鋼架模型的振幅曲線Fig. 2-3 Amplitude curve of steel frame model of healthy transmission to 2-3 可以很明顯的看出，振幅曲線的幅值在頻率為 80Hz 左右幅值在 0.028M 左右，同時高壓輸電塔鋼架模型是完好的，標記的固有頻率，并用 f1表示。輸電塔鋼架模型的振幅曲線使用扳手人為松動輸電塔鋼架模型上一個螺栓，代表高壓輸電，保持傳感器采集信號位置不發(fā)生改變，以同樣的方式敲擊鋼器獲取響應(yīng)信號，并經(jīng)過處理后，得到幅頻關(guān)系曲線如圖 2-4

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蔣興良;謝彥斌;胡建林;曹永興;范松海;劉益岑;;典型架空輸電線路地線電磁取能等效電路的分析[J];電網(wǎng)技術(shù);2015年07期

2 葉德昌;郁煒;祝永華;;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電力線桿塔監(jiān)測系統(tǒng)的研究[J];無線互聯(lián)科技;2015年02期

3 金浩;張晉敏;唐華杰;謝泉;董珍時;;壓電傳感器前置信號接收電路設(shè)計[J];儀表技術(shù)與傳感器;2014年12期

4 李聰;李春梅;周志群;張瑞芳;;基于STM32數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)換接口器的設(shè)計與實現(xiàn)[J];計算機工程與設(shè)計;2014年10期

5 宋凱;朱春波;李陽;李曉宇;趙鑫;;基于磁耦合諧振的自主無線充電機器人系統(tǒng)設(shè)計[J];電工技術(shù)學報;2014年09期

6 韓丹翱;王菲;;DHT11數(shù)字式溫濕度傳感器的應(yīng)用性研究[J];電子設(shè)計工程;2013年13期

7 郭惠勇;薛曉武;李正良;朱漢棠;;采用應(yīng)變能方法定量分析輸電塔損傷程度[J];重慶大學學報;2012年12期

8 吳蓉;楊軍;李曉東;王良之;;輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)的電源解決方案[J];電源技術(shù);2012年05期

9 劉春城;張偉;楊杰;胡峰;;基于數(shù)據(jù)融合的大型輸電鐵塔結(jié)構(gòu)損傷識別[J];應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學學報;2011年06期

10 趙大樂;姚秀平;紀冬梅;柴國旭;雷一鳴;;高壓輸電線路覆冰問題研究[J];上海電力學院學報;2011年01期

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 于長江;基于物聯(lián)網(wǎng)的智能廚房研究與設(shè)計[D];安徽理工大學;2017年

2 孟慶歡;智能電器高壓端取電電源研究與設(shè)計[D];大連理工大學;2016年

3 曹蘇岳;基于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的輸電塔損傷分析[D];華北電力大學(北京);2016年

4 陳晨;基于CC2530的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];南京郵電大學;2015年

5 周樂樂;基于FPGA的二相混合式步進電機細分驅(qū)動器的設(shè)計與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學;2014年

6 國帥;基于損傷分析的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)[D];哈爾濱理工大學;2014年

7 趙陽;輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)通信組網(wǎng)研究[D];華北電力大學;2013年

8 李成;基于輸電線路的電能抽取技術(shù)研究[D];華北電力大學;2013年

9 孔貝貝;輸電塔及塔線體系的靜動力特性分析[D];山東大學;2012年

10 宮曉鋒;輸電塔無線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計[D];西華大學;2011年

本文編號：2805628