本文關(guān)鍵詞：基于WSN的煤礦井下選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤礦井下環(huán)境惡劣,供電設(shè)備易遭到破壞,可能導(dǎo)致漏電、觸電甚至引起火災(zāi)和瓦斯爆炸等危險(xiǎn)現(xiàn)象。為了避免事故的發(fā)生,不斷有學(xué)者研究煤礦安全裝置,井下管理方面也變得越來越更加安全、可靠�，F(xiàn)在煤礦井下環(huán)境比較特殊,供電系統(tǒng)大多都是通過電纜供電,在潮濕而又狹窄的環(huán)境中極易引起絕緣電阻的下降,導(dǎo)致供電系統(tǒng)對地絕緣阻抗降低或產(chǎn)生過壓沖擊而增加人身觸電的危險(xiǎn),發(fā)生漏電故障,而且產(chǎn)生的電火花增加了煤礦井下的危險(xiǎn)度,嚴(yán)重影響了煤礦生產(chǎn)安全。故介于以上煤礦井下特殊環(huán)境對供電系統(tǒng)的影響,對供電電網(wǎng)的漏電保護(hù)系統(tǒng)的要求也變得更加嚴(yán)格�，F(xiàn)在在煤礦漏電保護(hù)器中最常用的附加直流檢測漏電保護(hù)器、零序電流保護(hù)和接地型旁路漏電保護(hù)都存在著許多缺點(diǎn),也不能集中性的只應(yīng)用到優(yōu)點(diǎn),而且布線都是有線方式,需要大量的人力、財(cái)力和物力來解決布線困難的問題,在供電單元泄漏發(fā)生故障時(shí),工作人員需要大量的時(shí)間檢查泄漏位置,大大影響煤炭生產(chǎn)的進(jìn)展。介于以上問題和漏電保護(hù)方法的不足,本文將無線傳感網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network簡稱WSN)技術(shù)應(yīng)用于煤礦井下選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了檢測信號或控制信號的無線傳輸和自動組網(wǎng),解決了煤礦井下布線困難等各種問題。本文在煤礦井下布線方式改成了基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方式,節(jié)點(diǎn)間自動組網(wǎng),傳輸零序電流信號、零序電壓信號和控制命令信號。ZigBee技術(shù)具有低成本、低功耗、節(jié)點(diǎn)布置方式靈活、性能可靠等特點(diǎn),能量提供也僅用兩節(jié)五號電池即可,自行構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)也可免去鋪設(shè)線路的繁瑣。本文首先根據(jù)采集來的零序電壓信號的變化來判斷供電系統(tǒng)是否發(fā)生了漏電現(xiàn)象,檢測來的零序電壓信號超過了整定值即可判斷發(fā)生了漏電,此時(shí)終端節(jié)點(diǎn)是處于休眠狀態(tài)的；然后判斷發(fā)生漏電情況后,終端節(jié)點(diǎn)開始對供電系統(tǒng)各個(gè)支路的零序電流進(jìn)行采集、傳輸,利用改進(jìn)灰色絕對關(guān)聯(lián)度選漏算法對井下電網(wǎng)判斷漏電情況,檢測出漏電支路并發(fā)送命令,經(jīng)WSN傳輸給節(jié)點(diǎn),控制饋電開關(guān)動作,只允許煤礦井下供電系統(tǒng)漏電支路斷開,保證了非故障線路的正常運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了沒礦井下選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)的有效性,提高了煤礦生產(chǎn)效率。
【關(guān)鍵詞】：WSN 漏電保護(hù)系統(tǒng) ZigBee技術(shù) CC2530 煤礦井下
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TN929.5;TD611.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 1 緒論13-19
• 1.1 選題背景13-14
• 1.2 漏電保護(hù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢14-15
• 1.3 研究目的和意義15-17
• 1.4 研究內(nèi)容和思路17-18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 2 WSN的基礎(chǔ)介紹19-29
• 2.1 基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述19-22
• 2.1.1 ZigBee技術(shù)簡介及優(yōu)勢19-21
• 2.1.2 ZigBee技術(shù)應(yīng)用在煤礦井下的可行性21-22
• 2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)22-24
• 2.2.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分類22-23
• 2.2.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)23-24
• 2.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案24-27
• 2.3.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)初始化25-26
• 2.3.2 節(jié)點(diǎn)通過協(xié)調(diào)器加入初始化好的網(wǎng)絡(luò)26
• 2.3.3 節(jié)點(diǎn)通過已有節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 3 煤礦井下低壓電網(wǎng)漏電故障分析及保護(hù)原理29-35
• 3.1 煤礦井下低壓電網(wǎng)供電系統(tǒng)29
• 3.2 井下低壓電網(wǎng)對中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的漏電故障分析及其仿真29-32
• 3.3 漏電保護(hù)的常用方法32-33
• 3.3.1 附加直流源檢測的漏電保護(hù)方法32-33
• 3.3.2 零序功率方向型檢測式保護(hù)方法33
• 3.4 本章小結(jié)33-35
• 4 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)35-43
• 4.1 漏電保護(hù)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)35-36
• 4.2 路由器節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)36-38
• 4.2.1 CC2530芯片簡介36-37
• 4.2.2 電池供電電路設(shè)計(jì)37-38
• 4.3 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)38-41
• 4.3.1 中央處理器的選擇39-40
• 4.3.2 RS485總線通信設(shè)計(jì)40-41
• 4.4 本章小結(jié)41-43
• 5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及仿真43-53
• 5.1 各個(gè)節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)43-45
• 5.1.1 路由器節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)43-44
• 5.1.2 終端節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)44-45
• 5.1.3 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)45
• 5.2 改進(jìn)灰色絕對關(guān)聯(lián)度算法判漏及MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)45-51
• 5.2.1 改進(jìn)絕對關(guān)聯(lián)度選漏算法構(gòu)造45-49
• 5.2.2 MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)49-51
• 5.3 本章小結(jié)51-53
• 6 總結(jié)與展望53-55
• 6.1 總結(jié)53-54
• 6.2 展望54-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 致謝59-61
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果61

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李洋;;選擇性漏電保護(hù)在煤礦井下供電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];山東工業(yè)技術(shù);2014年15期

2 鞠政廷;;煤礦井下漏電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用[J];中國高新技術(shù)企業(yè);2014年15期

3 ZHANG SenLin;ZHANG Qiang;LIU MeiQin;FAN Zhen;;A top-down positioning scheme for underwater wireless sensor networks[J];Science China(Information Sciences);2014年03期

4 余根堅(jiān);;新穎的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)算法[J];計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用;2014年02期

5 袁書同;趙志剛;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全組網(wǎng)技術(shù)研究[J];沈陽師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年01期

6 周小艷;何為;胡國輝;;基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的變電站人員定位的改進(jìn)算法研究[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2013年17期

7 申忠宇;鄭啟文;王川;張少華;張倩;;無線通信網(wǎng)絡(luò)的多智能小車編隊(duì)控制系統(tǒng)[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年S1期

8 LI Bin;WANG WenJie;YIN QinYe;LI HongXiang;YANG Rong;;An energy-efficient geographic routing based on cooperative transmission in wireless sensor networks[J];Science China(Information Sciences);2013年07期

9 張京;楊啟良;戈振揚(yáng);齊亞峰;周兵;殷欣;;溫室環(huán)境參數(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建與CC2530傳輸特性分析[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2013年07期

10 LIU Zhi-xin;DAI Li-li;MA Kai;GUAN Xin-ping;;Balance energy-efficient and real-time with reliable communication protocol for wireless sensor network[J];The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications;2013年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 尚小溥;基于圖相關(guān)理論的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)若干拓?fù)鋯栴}研究[D];北京交通大學(xué);2015年

2 王志潔;礦井高壓供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)型單相接地故障選線技術(shù)的研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2014年

3 呂濤;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議及其應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2013年

4 劉逵;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與動態(tài)組網(wǎng)技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

5 張鋒輝;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)糧情監(jiān)測組網(wǎng)研究[D];北京郵電大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：基于WSN的煤礦井下選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：287035