本文關(guān)鍵詞：基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無線鐵塔狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 輸電鐵塔 無線監(jiān)測(cè) 傾斜角 遠(yuǎn)程傳輸 實(shí)時(shí)顯示

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,電能已經(jīng)成為了一種十分重要的能源。高壓輸電線路是進(jìn)行電能傳輸?shù)闹匾M成部分,其中鐵塔是線路中架空支撐體,在高壓輸電線路中起著十分重要的作用。氣象災(zāi)害、地質(zhì)坍塌、采礦區(qū)土層松動(dòng)等都嚴(yán)重威脅著輸電電網(wǎng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行,甚至存在不能及時(shí)確定發(fā)生故障具體位置的情況。對(duì)輸電鐵塔進(jìn)行在線監(jiān)測(cè),可以有效、快速的發(fā)現(xiàn)鐵塔運(yùn)行中出現(xiàn)狀況,甚至能夠提前進(jìn)行維護(hù)、檢修。本文通過調(diào)研國(guó)內(nèi)外輸電鐵塔狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)出一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無線鐵塔狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)主要分為傳感采集終端、無線通信傳輸、監(jiān)控中心三部分。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)鐵塔環(huán)境溫濕度、傾角狀態(tài)量的監(jiān)測(cè)(可根據(jù)需要嵌入其他狀態(tài)量的監(jiān)測(cè),如電壓、電流、風(fēng)速等),通過ZigBee與GSM無線通信網(wǎng)絡(luò),將狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心實(shí)時(shí)顯示接收到的數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ),為以后分析鐵塔運(yùn)行狀態(tài)變化提供參考數(shù)據(jù)。傾角采集終端采用CC2530處理器控制MMA8451三軸加速度傳感器,調(diào)用改進(jìn)后的傾角算法監(jiān)測(cè)鐵塔傾角;無線通信部分結(jié)合ZigBee和GSM無線通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)鐵塔狀態(tài)量的匯總與遠(yuǎn)距離發(fā)送至監(jiān)控中心;上位機(jī)程序采用Qt Creator開發(fā),移植Sqlite3數(shù)據(jù)庫,并對(duì)接收到的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)、歷史查詢;實(shí)驗(yàn)階段監(jiān)控中心基于ARM處理器,通過Linux系統(tǒng)移植實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式監(jiān)控終端以及對(duì)上位機(jī)的觸摸控制。實(shí)驗(yàn)室條件下,對(duì)無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了性能測(cè)試。設(shè)計(jì)了不同的實(shí)驗(yàn)方式,對(duì)系統(tǒng)的丟包率、精確度、穩(wěn)定性進(jìn)行的測(cè)試,并分析了產(chǎn)生誤差的原因。根據(jù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在發(fā)送周期大于2秒的情況下,系統(tǒng)基本不出現(xiàn)丟包現(xiàn)象;精確度測(cè)試在傾斜角大于3°上,誤差在3.1%以內(nèi),溫濕度監(jiān)測(cè)也充分利用了傳感器的精確度;系統(tǒng)的穩(wěn)定度測(cè)試表明系統(tǒng)的傾角監(jiān)測(cè)穩(wěn)定度比較高。本系統(tǒng)還需要進(jìn)一步完成在野外環(huán)境下測(cè)試。
【關(guān)鍵詞】：輸電鐵塔 無線監(jiān)測(cè) 傾斜角 遠(yuǎn)程傳輸 實(shí)時(shí)顯示
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM75;TN929.5;TP391.44
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 課題研究背景及意義11-13
• 1.2 鐵塔健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文課題研究的主要工作內(nèi)容15
• 1.4 本章小結(jié)15-16
• 第二章 無線鐵塔狀態(tài)監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)研究16-28
• 2.1 無線鐵塔狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介16-17
• 2.1.1 輸電鐵塔概述16
• 2.1.2 鐵塔受力荷載16-17
• 2.1.3 無線鐵塔狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述17
• 2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)17-20
• 2.2.1 物聯(lián)網(wǎng)的概述17-18
• 2.2.2 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)18-20
• 2.3 無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)20-24
• 2.3.1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介20
• 2.3.2 無線傳感網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)20-21
• 2.3.3 短距離無線通信技術(shù)21-23
• 2.3.4 無線傳感網(wǎng)絡(luò)與Internet結(jié)合23-24
• 2.4 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)24-27
• 2.4.1 ZigBee的協(xié)議結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介24-25
• 2.4.2 ZigBee的節(jié)點(diǎn)類型25-26
• 2.4.3 zigbee網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 鐵塔狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)28-42
• 3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)28
• 3.2 傳感器采集節(jié)點(diǎn)28-34
• 3.2.1 三軸加速度MEMS傳感器—MMA8451Q29
• 3.2.2 溫濕度傳感器DHT1129-32
• 3.2.3 CC2530射頻芯片32-33
• 3.2.4 CC2530電源管理電路33
• 3.2.5 CC2530RF天線設(shè)計(jì)33-34
• 3.2.6 采集節(jié)點(diǎn)的供電電源34
• 3.3 ANSYS模型仿真與安裝位置研究34-35
• 3.4 無線傳感網(wǎng)絡(luò)模塊35-37
• 3.4.1 GSM遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)模塊35-36
• 3.4.2 TC35模塊的功能結(jié)構(gòu)36
• 3.4.3 TC35的特性36
• 3.4.4 TC35模塊的外圍電路36-37
• 3.5 監(jiān)控終端模塊37-41
• 3.5.1 S3C2440微控制器簡(jiǎn)介38-39
• 3.5.2ARM主控模塊硬件設(shè)計(jì)39-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 第四章 鐵塔狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)42-60
• 4.1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件總體框圖42
• 4.2 傾角值算法設(shè)計(jì)42-44
• 4.2.1 傳統(tǒng)的傾角計(jì)算算法42-43
• 4.2.2 傾角計(jì)算算法的改進(jìn)43-44
• 4.3 傳感采集節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)44-45
• 4.4 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)45
• 4.5 上位機(jī)人機(jī)界面的軟件開發(fā)45-51
• 4.5.1 開發(fā)環(huán)境45
• 4.5.2 編譯ARM版本Qt4庫以及編譯tslib45-47
• 4.5.3 Qt Creator的安裝47-48
• 4.5.4 Qt Creator開發(fā)環(huán)境的配置48-49
• 4.5.5 Sqlite3嵌入式數(shù)據(jù)庫的移植49-50
• 4.5.6 移植QWT插件50-51
• 4.6 Linux系統(tǒng)移植51-59
• 4.6.1 Linux操作系統(tǒng)的簡(jiǎn)介51-52
• 4.6.2 搭建交叉編譯環(huán)境52-53
• 4.6.3 BootLoader(U-Boot)移植53-56
• 4.6.4 Linux內(nèi)核移植56-57
• 4.6.5 根文件系統(tǒng)的制作與移植57-59
• 4.7 本章小結(jié)59-60
• 第五章 系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試結(jié)果60-71
• 5.1 系統(tǒng)各模塊功能調(diào)試60-62
• 5.1.1 GSM調(diào)試60-61
• 5.1.2 Zigbee組網(wǎng)調(diào)試61-62
• 5.2 上位機(jī)界面功能測(cè)試62-64
• 5.2.1 3.5寸液晶觸摸屏顯示控制62-63
• 5.2.2 7寸屏液晶屏觸摸控制63-64
• 5.3 系統(tǒng)性能的測(cè)試64-70
• 5.3.1 無線傳輸與有線傳輸數(shù)據(jù)包量測(cè)試64-66
• 5.3.2 監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性測(cè)試66-68
• 5.3.3 傾角監(jiān)測(cè)穩(wěn)定度測(cè)試68-69
• 5.3.4 可能遇到問題的解決方案69-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 第六章 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 工作總結(jié)71-72
• 6.2 不足與展望72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 附錄78

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳啟冠;智能電網(wǎng)的輸電線路覆冰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：922358