【正文】 ...................................................................... 4 微處理器 ................................................................................................................. 5 無線通信 ................................................................................................................. 5 電源轉換模塊 ......................................................................................................... 6 軟件設計方案 ................................................................................................................ 8 本章總結 ........................................................................................................................ 8 3 輸電桿塔振動識別單元的硬件實現(xiàn) ................................................................................ 10 系統(tǒng)電源設計 .............................................................................................................. 10 IAS2W 系列 DCDC 轉換器 ...............................................................................11 AS1117 芯片電路連接圖 ......................................................................................11 MC1403 電路連接圖 ............................................................................................ 12 振動信號調理電路設計 .............................................................................................. 12 放大電路設計 ....................................................................................................... 12 濾波電路設計 ....................................................................................................... 13 限幅電 路設計 ....................................................................................................... 14 加法電路設計 ......................................................................... 錯誤 !未定義書簽。桿塔振動識別單元具有重要的研究意義和現(xiàn)實價值。同時利用無線通信 ZigBee 技術將監(jiān)測結果實時地發(fā)送至遠端的主站。信號經調理電路處理后，送入單片機進行處理。 本文研究的主要內容：針對輸電桿塔高聳入云的特殊結構及其所處的特殊外部環(huán)境，設計一種輸電線路桿塔振動狀態(tài)識別單元。一旦輸電桿塔遭到破壞，將導致電力供應中斷，影響工農業(yè)生產及人民群眾的正常生活，嚴重時會導致火災等次生災害，造成無法挽回的經濟損失?；跓o線通信的輸電桿塔振動識別單元設計 I 基于無線通信的輸電桿塔振動識別單元設計 摘 要 隨著我國電力事業(yè)的快速發(fā)展，輸電線路網(wǎng)絡大面積鋪設，并呈現(xiàn)出桿塔多、線路長的特征。輸電桿塔大多處在復雜的野外自然環(huán)境，并且具有高聳入云的特殊結構。因此，桿塔振動分析及監(jiān)測具有重要的研究價值和使用價值。具體方法：在輸電 桿塔上安裝振動傳感器，采集輸電桿塔受外部異物撞擊時的振動信號。采樣得到的振動數(shù)據(jù)信息，經傅里葉變換（ FFT）后，得到振動信號的振動頻率及其對應的幅值，將其作為振動特征參數(shù)，判斷輸電桿塔的振動情況。 經仿真實驗及實踐分析表明，輸電桿塔振動識別單元準確性高，監(jiān)測距離長，具有較強的抗干擾能力。 關鍵詞： 輸電線路桿塔 ； 快速傅里葉變換 (FFT)； ZigBee 技術 ； 振動檢測 基于無線通信的輸電桿塔振動識別單元設計 II Abstract With the rapid development of China’s power industry, transmission line work shows the characteristics of having more tower and longer cable. Transmission towers are mostly in plex natural environment, and having a special structure high into the air. Once the transmission towers are destroyed, it will cause power outages, and will influence industrial and agricultural production and people39。 微處理器芯片外圍電路設計 ...................................................................................... 15 JTAG 調試接口 .................................................................................................... 16 晶體振蕩電路 ....................................................................................................... 16 通訊模塊的實現(xiàn) .......................................................................................................... 16 本章總結 ...................................................................................................................... 17 4 輸電桿塔振動識別單元的軟件實現(xiàn) ................................................................................ 18 總體程序設計 .............................................................................................................. 18 基于無線通信的輸電桿塔振動識別單元設計 IV 單片機相關配置 .......................................................................................................... 20 端口配置 ............................................................................................................... 20 ADC0 和 DMA0 ................................................................................................... 21 MODBUS通信協(xié)議 ...................................................................................................... 22 快速傅里葉變換 .......................................................................................................... 22 本章總結 ...................................................................................................................... 25 5 測試與分析 ........................................................................................................................ 26 系統(tǒng)功耗測試 .............................................................................................................. 26 調理電路測試與分析 .................................................................................................. 26 無線通信測試與分析 .................................................................................................. 28 6 結束語 ................................................................................................................................ 30 參考文獻 .................................................................................................................................. 31 致 謝 ........................................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 基于無線通信的輸電桿塔振動識別單元設計 1 1 緒論 課題研究的意義 安全生產是電力企業(yè)永恒的主題，一旦電網(wǎng)出現(xiàn)故障，停電區(qū)域的工農業(yè)生產將完全停止，而電力安全事故絕大多數(shù)是由于輸電網(wǎng)絡的桿塔倒塔、導線斷線等造成的。 隨著智能電網(wǎng)建設的加速及國民經濟高速發(fā)展導致用電量激增，國家電網(wǎng)為減少因為定期人工檢修從而對設備“過渡”檢修及造成人力浪費和對設備漏檢造成桿塔災害事故，進而降低輸電桿 塔運行的可靠性和造成電力企業(yè)自身的經濟損失，迫切需要輸電桿塔在線監(jiān)測裝置和故障診斷系統(tǒng)來即使可靠的提供桿塔運行狀態(tài)以提示尋線人員進行針對性的巡檢，以降低電力安全事故的發(fā)生概率，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。通過實時動態(tài)監(jiān)測，及時掌握輸電桿塔的運行工作狀態(tài)使輸電桿塔的監(jiān)測達到智能化水平；通過故障診斷使得在后續(xù)的檢修中，能夠對故障點快速定位和對故障原因的了解，使得巡線人員能夠及時地進行有針對性的故障排除工作，從而大大 提高工作效率。 隨著近年來輸電事故的頻發(fā)，特別是 20xx 年的南方電網(wǎng)特大冰雪災害增強了 對輸電線路桿塔監(jiān)測的緊迫性和必要性，國內科研院所也陸續(xù)展開了針對輸電設備監(jiān)測系統(tǒng)的研究與開發(fā)工作，武漢超高壓研究所、國網(wǎng)電力科學研究院對雷擊定位系統(tǒng)的研究；清華大學和武漢超高壓研究所研制了以微處理器為主的泄漏電流監(jiān)測系統(tǒng)；上