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智能开闭所完结 毕业设计

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毕业论文

题目名称:智能开闭所综合监控系统的研究系部名称:电气工程及其自动化

班级:智能开闭所综合监控系统的研究学号:10050443X20

学生姓名:薛彦强

指导教师:潘群

智能开闭所综合监控系统的研究

摘要

通过通信技术以及各种监控感应装置来实现感应装置与监控平台的信息传送,实现对开闭所的实时监控。开闭所综合监控平台包括监控主站及采集器,通过采集器完成对防盗门磁、电缆温度、SF6气压、温湿度、臭氧浓度、进水水位等信息的采集,再采用通信技术将采集到的信息集成并发送到主站,由主站经智能判断,如认定有异常情况则报警提示监控人员。本文研究了智能化配电开关的相关进展,完成了电气参数的监控、环境状态监控、安全防护监控、电缆头温度监控、视音频监测和开闭所综合监测管理平台的初步研究与开发。

关键词:智能;环境状态;开闭所;监控

Abstract

Through communication technology and a variety of monitoring sensor device,information transmission between sensor devices and monitoring platform is achieved and complete real-time monitoring of switch station from main station. Switch station integrated monitoring platform is composed by monitoring main station and information collector. The information collector collect anti-theft door contact, cable temperature,SF6 pressure, temperature and humidity, ozone concentration and influent water level.Then information will be integrated and sent to the main station through communication technology. The main station intelligently determines if there is abnormal situation that need to alarm monitoring personnel. This paper studies the progress of intelligent power distribution switch and completes the monitoring of electrical parameters, state of the environment monitoring, security monitoring, cable head temperature monitoring, video and audio monitoring and switch station integrated monitoring and management platform for advanced research and development.

Keywords: intelligent, state of the environment,switch station, monitor

目录

智能开闭所综合监控系统的研究........................................................................... I I 摘要............................................................................................................. I I Abstract...................................................................................................................... I I 第1章绪论................................................................................................................ I 1.1课题研究的背景及意义.................................................................................. I 1.2智能开闭所及其监控的国内外研究现状..................................................... I I

1.2.1智能电力监控系统的结构.................................................................... III

1.2.2电力智能监控系统的模式.................................................................... IV

1. 2. 3系统的主要功能.................................................................................. VI 1.3本论文的主要工作...................................................................................... V II 第2章与配电自动化开关的兼容...................................................................... VIII 2. 1开闭所的主要设备................................................................................... VIII 2. 2配网自动化的基本内容及模式.................................................................. IX 2. 3配电自动化对配电开关的要求................................................................... X 2. 4智能化配电开关......................................................................................... X II 2.5 lOkV智能化开关...................................................................................... XIII

2.5. 1智能化开关的含义............................................................................ XIII

2. 5. 2开关本体的在线监测智能化........................................................... XIII

2. 5. 3开关智能化实现方案....................................................................... XIII

2. 5. 4开关智能化的几个关键技术问题................................................... XIV 第3章一次设备,电气参数采集和监测............................................................. XVI

3. 1电子式互感器........................................................................................... XVI 3. 2配电网自动化监控信息........................................................................ XVIII

3. 2. 1配电网自动化监控信息的特点.................................................... XVIII

3. 2. 2模拟量信息.................................................................................... XVIII

3. 2. 3状态量信息.................................................................................... XVIII 3. 2配电网自动化监控信息........................................................................... XIX

3. 2. 1配电网自动化监控信息的特点....................................................... XIX

3. 2. 2模拟量信息....................................................................................... XIX

3. 2. 4脉冲累计信息.................................................................................... XX

3. 2. 5故障诊断和判断信息........................................................................ XX 3. 3开闭所终端设备(DTU) ............................................................................ XXI 3. 4新建开关站要满足自动化开关站的一些要求....................................... XXI 第4章运行环境因素的实时采集和监测......................................................... X XII 4,1 iRIO开闭所智能环境温度检测装置...................................................... X XII

4.2与现有配网自动化终端设备及系统接口............................................. XXIII 4.3站内环境监控系统的实施方案............................................................. XXIV

4.3.1方案制定的基本原则...................................................................... XXIV

4.3.2站内环境监控系统实现功能.......................................................... XXIV

4.3.3站内环境监控系统实施方案.......................................................... XXIV 第5章智能开闭所综合监测平台..................................................................... X XV

5.1开闭所监控现状分析............................................................................... X XV 5. 2基于EPON和SDH的远传与通信设计 ............................................. XXVI 5.3装置/系统功能和性能介绍................................................................... XXVII 5.4保护与通信系统组成........................................................................... X XVIII

5.4.1保护装置........................................................................................ X XVIII

5.4.2通信管理及监控系统.................................................................... X XVIII

5.4.3外围辅助系统................................................................................ X XVIII

5. 4. 4通信远传系统.............................................................................. X XVIII 5. 5智能监控功能的实现............................................................................ XXIX 第6章基于在线监测的设备运行管理规范..................................................... X XX

6. 1总则.......................................................................................................... X XX 6. 2开闭所的巡视.......................................................................................... X XX 6. 4开闭所的事故和异常运行.................................................................... XXXI 6. 3开闭所的操作...................................................................................... X XXIII 6. 4开闭所的事故和异常运行.................................................................. X XXIII 第7章结论...................................................................................................... X XXV 致谢 ............................................................................................................... XXXVII

第1章绪论

1.1课题研究的背景及意义

开闭所是配电网底层最基本的单元,在城市电网中,对于负荷密集区,大多建有闭所(开关站),再从闭所直接向用户供电。随着城市电网的大规模改造,开闭所的数量及用电量大大增加,像杭州、北京、深圳等城市的电缆化率已经很高,开闭所已逐渐成为城市配网最主要的配电设备之一。但由于闭所的安防措施和巡视工作难以到位,大量缺陷(电缆发热、开闭所进水、非法闯入、盗窃、SF6气体泄漏等)不能被及时发现,缺陷进一步扩大即而造成电网设备损坏以及供电中断,给供电企业造成经济和服务信誉的严重损失。杭州智能闭所研究项目根据目前开闭所现状、发展趋势及最新的计算机技术、传感技术和监控技术,对部分开闭所进行了智能化试点改造,并通过实践经验和理论计算相结合,制订了l0kV智能开闭所的建设标准及运行管理规范。项目内容涉及配电自动化远程监控系统(包括关遥控,电流电压遥测,开关位置、过流故障告警遥信等)、智能门禁管理系统、开闭所安全运行管理系统(包括闭所环境温湿度、进水报警、臭氧浓度、电缆头温度和母线温度监测)等。智能闭所监控研究的基本思想是采用计算机、网络通信及远动等技术,构成一个统一的网络化监控系统,能够在监控室内看到目标位置的信息,实现配电网的安全可靠运行的要求,提高故障检修和维护的效率,降低维护成本,减小人员劳动强度,最终使得配电网的检修水平从“定期检修”过渡到“状态检修”。

目前不论是国内还是国外对智能闭所都没有一个现成的标准和案例,只有对部分参量进行监控的试点,如针对一次设备运行参数的配电自动化改造(配电SCADA),也有对电缆头温度、环境温湿度或臭氧浓度等的监测,或安装门禁系统控制人员进出,但没有一个完整的既监测一次设备运行参数、又监测开闭所运行环境参数的智能开闭所案例,在建设标准和运行管理方面更是无据可循。针对以上问题,目前配电管理部门主要采取了定期巡视等人防手段,但人防手段存在着诸多不足之处,如缺乏必要的在线监测手段、预警措施不成熟,只能做到定期常规维护,如防污清扫、测温、测负荷等,许多问题难以及时监测到。因此,有必要建立一套开闭所环境综合监控平台,利用多媒体计算机、网络和远程监控技术进行的“遥视”化管理,对开闭所内设备的运行状态及影响开闭所安全运行的因素实现在线监控。根据传送

过来的数据图像信息和远动信息,运行人员可以对开闭所的运行状态及环境因素进行综合分析与控制,极大地减少现场维护人员的工作量,提高维护效率,实现配电网运行管理的可控和在控。

根据杭州配电网的现状、开闭所的现有装置标准、建设标准、运行规程,结合国网公司配电自动化试点工程,制定了《杭州开闭所规程规范》,除原有标准内容外,增加下述方面的内容:智能闭的十建标准、配电自动化的恶本配S和装置标准、门您系统、开闭所环境监测标准(包^舌温度、湿度、臭氧浓度、进水监测等)、环网柜运行工况监测(包括电缆头温度监测、母线温度监测、SF6压力监测等)、一次设备的配套标准等。同时要对所有建设标准中的设备建立运行管理规范,包括闭所人员进出管理、自动化设备运行巡视管理、操作管理、验收投管理、资料管理、软件管理、缺陷管理、监屏管理等。利用目前相对成熟的计算机及网络通信技术,在线实时监测闭所内环境及相关设备的各项运行参数和指标,一旦发生电缆头温度太高、非工作人员进入等特殊意外情况,能够自动记录并立即告警给相关工作人员。对开闭所的运行状况进行实时监控,是配网自动化的基本功能之一。开闭所的智能化与数字化是实现电网智能化的重要组成部分。

1.2智能开闭所及其监控的国内外研究现状

电力智能化监控系统的特点是网络化、单元化、综合化,它是以微机保护装置、通信网络、智能配电测量仪表、状态监控设备和电力监控软件为基础,使得对配电网的运行状态和所内环境状况的保护速度达到毫秒级,并且要精确连续地监控,实现配电网所要求的信息采集、继电保护、状态监视、故障报警、事件追忆与分析以及电能质量监视与控制等功能。并通过网络与通信技术,把告警等相关信息通知现场工作人员,大大地提高了电力系统的运行效率。以较低的投资建立电力智能监控系统,将大大提高配电网运行管理的可靠性、安全性以及自动化水平“气实施电力智能化监控的优点主要是减少运行值班人员、优化用电管理故障迅速切除和恢复等,使更可靠、更安全、更经济、更洁净地使用电力成为可能。

电力系统监控技术在我国的研究和应用已经有50多年的历史。20世纪50年代,对电力系统的监控主要是模拟式监控,把遥测系统从遥信、遥控装置中分离开来,远动装置主要采用真空电子管、电磁继电器和步进式选线装置等元器件,速度低、功率小、可靠性差、维护工作量大。20世纪60年代,工程技术人员又研制出了半导体无触点式的远动装置,并将遥

测、遥信、遥控和遥调集成在一起,叫做数字式综合远动装置,其工作的速度和性能指标均有了明显的提升。但它是按布线逻辑控制方式制成,装置电路可扩展性很差,因此功能单一、容量较小。70年代末,在数字式综合远动装置的基础上技术人员又研制出了可编程式的远动装置,这种装置适应性强、扩展性好。80年代末,随着微型计算机技术的蓬勃发展,极大地促进了远动装置的更新换代,使远动技术进入了一个新的发展期,这一时期的远动装置在适应性、通信功能和可扩展性上都有了很大的进步。1987年,清华大学电机系成功研制出我国第一套变电站综合自动化装置,并在山东望岛变电站运行成功。从20世纪80年代中期开始,负荷控制技术在我国实现了普遍推广与应用,为缓解我国90年代中期以前的电力供应紧张问题起到了非常关键的作用。

进入21世纪以来,随着计算机技术、通讯技术和人工智能技术的快速发展,智能电力监控系统在电力行业及其他相关行业得到了越来越广泛的应用。所谓智能电力监控系统,是指利用计算机、计量保护装置和总线技术,对配电系统的实时数据、开关状态及远程控制进行集中检测和集中管理的软硬件装置。智能电力监控系统具有元件模块化、网络化和监控图形化的一些特点。虽然智能电力监控系统己得到长足的发展,但仍有局限。总体来说,输电、变电的监控技术水平要远远高于配电的监控技术水平。即使在是配电网中,对各电参量及开关量状态的监控应用也远远多于对环境参量的监控应用。实质上,除了电气设备自身的原因外,环境或人为因素引发的设备故障也是造成配网不能稳定运行的一大重要因素。因此,对环境及人为引发因素的监控也是非常必要的。

在我国,对变电所运行环境和运行状态的在线监测已有成熟的研究和实际应用的例子,对于配电网的在线监测也有研究机构开展过类似的研究,但由于前期配电自动化展程度不高,配电通信网条件不成熟,没有成功应用的实例。

1.2.1智能电力监控系统的结构

电力智能化监控系统的组成结构分为主站层、通信管理层和设备间隔层共三层。而且系统采用分布式的结构,硬件装置都是模块式的,在低压开关柜上完全分散安装,利用后台监控系统,完成在线监控。

(1)主站层

主站层监控系统除了实现本站的所有功能,还能完成复杂的规约交互功能,通过通信接口和外围设备及系统通信。主站层监控软件既完成对全电力系统的在线监控,还用于企业网对于

系统数据的共享访问。

(2)通信管理层

通信管理层是通过通信管理装置对全部现场设备层的监控装置、保护装置和外围设备进行控制。各种带预留接口的装置,第三方设备如不间断电源、直流电源和配电测量表计等均接入上层控制系统,也可经本站通信管理设备接入。装设CEIEC-1280智能通信管理器采集高低压柜上的监控设备的信息,并通过RS-485总线传送上来,每条RS-485总线可以包含8-10个左右的PMC系列监控装置,CEIEC-1280能够运行16条RS-485总线[6,7]。将区域内的所有数据采集后,CEIEC-1280输出1路TCP/IP类型的网络信号,该信号再上送到监控中心的交换机。

(3)设备间隔层各问隔控制设备需要监测的信息输入景特别多,包括断路器状态信号,隔离开控路断线检测位S以及分闹闭锁信号等;断路器、隔离开关、接地刀闸等很多电动开关的遥控需要很多状态输出。这些信号可独立接入,因此PMC保护监控装置拥有非常多的DI/DO 点。在监控装置屏幕上可同时显示各数据信息以及报警信息等,使得运行人员更直观地查看具体运行情况,处理起来也更为准确可靠。

1.2.2电力智能监控系统的模式

电力智能监控系统的模式主要有集中监控模式、区域供电集中监控系统模式和光纤环网集中监控系统模式3种方式。下面对这3种系统的原理及结构特点进行分析。

(1)集中监控模式

集中监控模式适用于供电区域集中、监控目标数量较少的电力系统监控。系统设备按照分层分布式的结构,分为站控层设备、通信层设备、间隔层设备,如图1-1所示。系统间隔层设备由微机继电保护装置、智能配电表计以及其他IED智能电子装置组成。全部间隔层设备都自带RS-485总线接口,信号由Modbus通信协议通过屏蔽双绞线进入通信管理机。通信管理机与后台监控主机通过站用以太网连接起来。系统监控主机可在人机界面上显示实时运行状态以及对整个系统的监控画面。对系统进行常规的控制、并对系统进行维护及修改都可由系统监控主机来完成。【10】

(2)区域供电集中监控系统模式区域供电集中监控系统适用于对供电区域广、设备分散配置的电力系统监控。各监控设备之问分布式通信,然后由主控制审统一管理。将各个变电所的通信管理机通过网络、光纤组件等组成的站级以太网集成为一个系统,完成对整个供电区域的系统监控,如图1-2所示。主控制室的后台监控系统采用双机冗余结构,主机与备用机的运行始终保持一致,后备机保持热备用,大大提高了系统的可靠性与一体化。系统采用标准化、网络化、分布式的体系结构,可靠性高,便于维护,支持软、硬件的扩充,具备系统结构的扩展和功能的升级能力。可以根据系统的规模和特殊需求的多样性,充分优化系统各节点资源,均衡各单元负担,便于系统的分阶段分步配置。

图1-2 电力智能监控系统的区域供电集中监控系统模式

(3)光纤环网集中监控系统模式针对大型区域供电系统,开闭所分布分散式的智能化监控系统。基于光纤环网的以太网结构具有容错性强、通信速度快、传输距离远和布线简明等优点。光纤环网避免了系统网络接入设备的级联,从而进一步提高了传输网络的可靠性。系统采用光纤网络与星型以太网混合的网络,既解决了纯光纤网络在节点过多时的缺点,又保存了星型以太网接口标准扩展的优越性。主控制室的后台监控系统采用双机互为热备用的体系,主机和备用机的数据始终保持同步。各个子站可按照要求选配子站监控人机接口,这样使得各子站监控系统不仅可以作为单独子系统工作,还能统一起来作为一个整体系统,极大地提高了系统的可靠性与一体化。

1. 2. 3系统的主要功能

(1)实时数据采集、传输、统计、分析和计算

①实时计算各出线功率因数;②实时计算各出线的有功、无功功率值;③实时计算一段时间内各条线路的功率最大、最小及平均值;④实时采集各配电变温度值,计算一天内各配变最高、最低与平均温度值;⑤实时显示各条进线的频率、谐波的波动;⑥实时统计每个回路分时段的电度值,并按分时策略进行计费,形成多种分时计费(峰、谷值等)策略;实时分析统计每个回路单位日月年的有功电度总值;⑦实时监视电容器的投切状态以及手动、自动状态;⑧数据的显示和统计的间隔、参数多少等可由用户来调整,优先传送状态信息的变化。

(2)报警处理

对事故信号及事故告警信号给出音视频报警讯息并在监控主机上显示出来,由系统自动调用相应监控画面,故障设备所对应的图像出线偏移和闪变,软件在窗口显示事件内容并提出处理措施意见。报警信号可在监控主机上由人工确认复位。告警信号包括:线路过负荷、系统自诊断故障、母线电压越限、电流越限、变压器温度越限、设备异常或装置通信故障等。事故信号包含:保护装置动作、关动作信号等。

(3)事故追忆显示画面

保护动作时,动作情况由系统调用的测量记录进程自动以毫秒级的分辨率正确记录下来,并把事件显示和打印出来,供运行人员进行追忆和分析。事故追忆数据可随意选择并查看。

(4)越限自动跳间及遥控跳合闹控制、运行及配电管理功能监控主机检测电流、电压和功率值等遥测量是否越过阈值,进而控制断路器远方自动动作,并启动跳合间事件记录。当发生各种运行事件,如交接班、操作票管理、操作维护、设备异常及保护整定值管理等问题时,

系统均能自动记录。系统本身还有自诊断以及故障恢复等功能。

(5)故障录波和谐波分析系统

系统应具冇故障录波和调波分析功能。故障出现时,监控保护系统可以进行故障录波存储,并将波形传送到监控主机。系统町以以图表等直观的方式查看并分析故障录波波形,进行故障处理。

(6)安全性管理

根据需要可将系统进行权限分级,设置相应的进入密码,以满足管理者、技术专家和一般运行值班人员对系统操作的要求,系统对于所有人员的操作都能做带时间的事件记录,提高系统的安全性,防范事故的发生。

1.3本论文的主要工作

1、开闭所综合监测管理平台的研究与开发通过综合监控平台,集成各种开闭所的设备及运行环境状态信息,并以各种曲线、图表等直观的方式展向给监控人员。当状态信息偏离正常范围值时,提醒监控人员以及时发现可能存在的故障。

2、环境状态、安全防护、电缆头温度的在线监测通过温湿度传感器、水位传感器、SF6压力传感器及臭氧浓度传感器采集各开闭所内的温度、湿度等模拟量以及SF6压力、臭氧浓度等数字量。一旦出现异常,系统自动告警,提醒运行人员及时到现场巡视处理,并可以自动启动空调、风机等设备。通过门禁控制、电子围栏、红外感应等技术,阻止未获得进入权限的人员开启开闭所,并记录所有出入的详细情况,实现对出入口的安全管理。采取“比较法”来减少气候和负荷对电缆头的温度的影响,通过测量同回路3相电缆头探头的温度值,比较两个探头温度的相对变化。视频监测可以用于远方安全检查,也可以用于及时发现盗窃行为(随时调用非正常进站的现场视频)。

3、与相关系统的对接

开闭所综合监测管理平台开发完成后,需与现有配电自动化系统、相关生产应用系统进行对接,完成相关数据的传输共享,使本管理平台便于相关运行人员监视和操作。

第2章与配电自动化开关的兼容

2. 1开闭所的主要设备

10KV开闭所内的主要电气设备由10KV开关柜、母线、控制保护装置等构成,普遍釆用的是户内型,但目前小型户外箱式结构也被大量使用。高压进出线要求采用截面积较大(如300mn2)的电缆线路。因为市区l0kV环网开闭所供电半径较短,假设一条lOkV主干线路上分布有3-5座l0kV环网开闭所,这相当于在线路上配置了6-10台保护开关,在动作时间的配合上各台保护开关之间难以妥善整定,当线路上发生短路故障的时候,故障点之前的保护装置和变电所出线保护装置可能会同时跳闹,非常容易出现越级跳闹的问题,无法正确及时地隔离故障点,所以lOkV环网开闭所的电源进线间隔一般不配置任何保护。开闭所电源进线间隔一般采用负荷开关即可,一旦主干进线发生短路故障时,可以由电源进线变电站的出线断路器来动作切除故障。对于负荷较小的终端类型的开闭所来说,其电源进线间隔只配置培断器作为保护即可。10KV开闭所的出线柜一般以馆断器作过负荷及过电流保护。在环网配电系统中,容量小于1600kV A的变压器一般选用负荷开关加熔断器的组合电器作为保护,负荷开关负责投入或断负荷,溶断器切断短路电流;若配电变的容量超过1600kV A,要选用断路器作为保护。环网开关柜的体积小,能够根据用户需要进行扩展,容易安装,外部环境对其影响较小,广泛应用于10KV开闭所内。环网开关柜有户内型和户外型两种,它是由母线、负荷开关、变压器保护、电缆进出线、计量等部分构成的组合配电装置,由两条线路、负荷关和变压器保护组成的三回路体系在实际中应用比较广泛,根据不同的需要,也可以采用多回路单元结构。开闭所内的负荷开关,可采用空气、真空和六氟化硫灭弧介质的负荷开关。空气负荷开关由于技术性能较差,目前己基本被淘汰。在真空断路器的基础上研制出真空负荷开关,它的开关触头维护很方便,综合技术性能和可靠性较高,更符合实际开闭所的要求。用SF6气体作为灭弧介质的SF6负荷开关,其灭弧性能比前两种开关更为优良,开断负荷电流可达50kA。SF6负荷开关环网柜安装简单,占地少,能够大大减少闭所的用地空间,而且配置灵活等优点,当前逐渐在l0kV开闭所中得到普遍应用。但是因为设备发生电晕及各种放电时SF6气体会分解出有毒分解物,对人体的呼吸系统造成损害,而全社会对环境保护的要求越来越高,所以对SF6开关设备的应用必须要有一定的限制。开闭所内设备布置简图如图2-1所示。

图2-1 闭所内设备布置简图

2. 2配网自动化的基本内容及模式

配电管理系统(即Distribution Management System,简称DMS)是实现对配电及用电过程的监控和管理的面向配电网的综合自动化系统。DMS系统包含配电SCADA(Supervisary Control And Data Acquisition),进行配电系统的状态采集和实时监控,还包括一些辅助的管理系统,例如负荷管理LM(Load Management)、设备管理FM(Ficilities Management)、自动绘图AM (Automated Mapping)、故障投诉管理(Trouble Call Management)和地理信息系统GIS(Geographic Information System)等。配电自动化DA(Distribution Automation)部分是配电管理系统中最核心的内容。配电SCADA系统包括进线监视、变电站开闭所自动化(Substation Automation-SA)、馈线自动化(Feeder Automation-FA)及无功补偿等组成部分,一般来说,配电自动化系统是在线情况下,对配电网进行数据采集、状态监视和控制以及故障隔离与定位的技术。根据我国电力体制的特点和配电网一般形式,配电自动化系统一般采用

分层分布式的结构,一般可将城市10 kV配电自动化系统分为4层(见图2-2)。

图2-2配电自动化系统的4层结构

面对加入WTO的挑战,国内配电关市场必将受到国外l0kV智能化开关的冲击,“十五”期间,国内配电开关每年需求量在10万台以上,为了增强国内l0kV开关的竞争力,提高国产一次系统设备的技术含景,电力自动化研究院正在与有关厂商合作,研究开发l0kV智能化开关。

2. 3配电自动化对配电开关的要求

配电开关对于配电自动化系统来说是非常关键的,诸如故障隔离和网络重构等配电自动化系统所要求的功能,都是由监控主机对一次开关进行远方操作来实现的。通过与配电开关的相关接口,还可以完成配电自动化的数据采集和控制功能。因此,按照配电自动化系统的要求,对柱上开关和环网柜开关等10 kV的配电关的基本要求如下:开关应具有电动/手动操作切换功能;具有直流电动和弹簧储能操作机构;工作电源采用直流48 V/24 V,尽量要求越小越好;开关应实现小型化、低功耗和无油化;电压互感器(TV)、电流互感器(TA)与关一体化;取电压互感器作为单相电源,其容量应在50V A?100V A;装设三相电流互感器,且TA 饱和特性介于测量TA和保护TA之间;开关状态量包括开关分/合阐的位置信号、弹賛储能信号、刀阐信号等;接口上应具有分闹/合闸外接的控制接点。另外,l0kV 一次配电关应在操作机构和操作电源等方面应该采用一些新工艺,如果还按照传统的方式,用交流或直流220V作为开关工作时的操作电源,将无法实现与配电自动化系统的良好兼容。当发生馈线永久性故障时,使得环网供电的配电变电站出线开关的保护动作,随后电源侧的出线开关跳间,因而导致此馈线的供电中断。要求系统自动进行故障隔离,完成网络重构,实现恢复供电。

这就需要对馈线上的分段开关和联络关进行操作,若配电关仍按照传统的简单方式,则关的操作机构及其电源系统将不能完全满足配电自动化系统的要求。配电自动化系统完成的是配电网运行监控、分析和判断、运行方式的优化、负荷管理和故障隔离,采集现场一次设备的信息传送到主站端,然后主站下达命令调整一次设备的状态。

1、数据采集功能

在开闭所内的各种开关设备处,如断路器,负荷开关及安装在馈线上的分段关、重合器、跌落式熔断器和功率补偿装置应分散安装电量或非电式的数据采集装置,用来在线釆集运行中的电流、电压、功率等各种数据。

2、在线监测功能

一次设备(如真空断路器、分段开关和重合器等)应具备在线监测功能,以完成对关状态及所内环境的在线监测。

3、自投切功能在主要的电气设备上,如断路器、分段关、重合器和功率补偿装置配置自动投切机构及其控制装置,当检测到线路过负荷或短路故障时,开关自动完成分闹等操作,并且分合闹操作也受主站监控。

4、通信功能

为了将现场采集到的电流、电ill和功率等数据快速准确地传送到主站监控端,系统必须配置足够的通信信道和先进的通信系统,确保完成设备在线监测数据的上传以及主站控制命令的下达。

5、一次接线简洁及一次设备先进

在保证安全性的前提下,一次接线应尽量简洁,以减少一次设备数量并节约电缆。尽量采用技术先进的一次设备,如采用配备永磁操动机构的柱上真空断路器,该种断路器具有如下特点:

(1)真空开关,体积小,开断能力强;

(2)由于永磁操动机构的特性非常接近真空开关的要求,因此可以将一个部件与真空灭弧室直接相连,比较弹簧机构其零部件减少了近60%,从而提高了机构的可靠性,可以实现免维护运行;

(3)在密封的金属壳内充入0.03 IX Pa左右SF6气体,可以提高真空断路器的外绝缘性能,也可以增强抗凝露能力,使外绝缘不易受外界环境的影响。

随着微机技术、通信技术、传感技术及光纤技术的发展,传统配电开关正在逐渐朝着智能化配电开关方向发展,以满足配电自动化技术的要求和高可靠性传输的供电要求。

1、智能化真空断路器

从灭弧性能考虑,最好是选用真空断路器及SF6断路器,而油断路器由于多种原因已逐渐不被釆用了。目前中国市场上80%以上都采用12kV等级真空断路器。第一台永磁操动机构的模型是1989年由英国曼彻斯特大学为GEC公司设计的。目前许多国家都在研究永磁操动机构,将永磁操动机构应用于真空断路器,极大地提高了真空断路器的可靠性,使用中几乎不需要维护。在传统真空断路器的基础上,将永磁操动机构、微机技术及电力电子器件等新技术融合进来,则构成智能型真空断路器的必要组成部分。

2、智能气体绝缘全封闭组合电器(GIS)

智能型GIS技术经历了如下几个阶段传统技术的GIS。采用电磁继电器,这一时期的功能比较单一,可扩展性低,常常使用大量硬导线,设备体积非常庞大。现代技术的GIS。采用数字式继电器,可实现的操作功能更多;间隔层设备之间使用串行光纤进行数据传输和通信,硬件设备大为简化,明显地提高了信号的抗干扰水平;将各种功能器件(如控制、保护和测量等)集成于统一的控制柜中,结构更为紧凑。

(3)智能技术的GIS。一次二次系统之间的通信接口均采用串行光纤,而避免使用电气连接,提高抗干扰能力;互感器配备了PISA电子接口,用于完成模/数变换和信号处理,控制命令藉由总线及串行总线传送执行,PISA技术的釆用大大减小了信号的传输时延。结构上更为简洁,而可实现的功能大大增加,能够对短路等故障做出更快速的反应,及时对故障进行隔离处理。

3、智能化高压关柜目前国际上很多国家及企业将智能化高压开关柜作为热点问题进行研究,其中曰立公司、ABB公司等目前处于行业领先水平。以下对ABB公司开发的智能化高压关柜进行探讨:①将温度传感器装设于母线联结处,以监测母线联结处的温度情况。②机械特性检测合分闸速度、合分闸时间、弹储能时间、操作次数、相邻操作时间间隔。③气体密度监视安装气体密度传感器。④触头的烧损按等积开断电流确定触头的烧损状况,

2.5. 1智能化开关的含义

智能化开关的二次系统要实现智能化,二次系统包括继电保护、安全自动装置、测量、信号处理、防误动闭锁、故障录波、无功补偿、调节、通信和直流电源设备等功能模块的统称。开闭所内高压配电开关的二次系统应该逐渐实现智能化,主要有以下几个方面。

(1)继电保护:10kV线路微机过流保护、接地保护及自动重合闹等;

(2)测量:要求采样计算的电量信息主要包括U,I,P, Q, 以及有功电量,并完成短路电流的检测与分析;

(3)控制:对断路器的分/合闹、隔离关及电容器投切控制;

(4)通倍:实现各功能模块之间的信息交—可,并完成与L位机的通信:

(5)远动:实现丨〔丨息传送、四遥功能及通信规约的转换等;

(6)信息处理:完成统计、谐波分析、报警、故障诊断、故障定位、隔离及网络重构等各种信息处理功能。

2. 5. 2开关本体的在线监测智能化

(1)通过智能化检测单元,实现开关主触头在电压过零时闭合,在电流过零时断开,实现开关的无扰动过零投切技术,显著改善开关的通断特性,延长关的使用寿命,改善电网的电能质量。

(2)实施开关触头的位移、运动速度、温升、弹簧状态等机械特性的在线监测,研究参数的变化趋势并进行统计分析,对开关的故障及寿命进行预测,制定合理的反事故及检修措施,提高开关的可靠性和使用寿命。

(3)实现开关的SF6气体压力监测、真空度监测以及关状态的在线监测,如开关投切次数,开关分断电流能力。

2. 5. 3开关智能化实现方案

开关智能化的实现需要建立在先进的计算机技术、新型传感技术、信息处理技术和通信技术的基础之上。由于各种电压等级的开关智能化程度不同,而中压配电开关,如分段关、联络开关、环网柜开关比较容易实现智能化。实现10kV开关智能化,就是要把二次系统的保护、测控、故障诊断与隔离等这些功能一体化,系统结构如图2-3所示。

图2-3开关智能化的系统结构图

系统的各个智能化功能模块均釆用微机控制装置,并采用高速可靠的CANBUS现场串行总线系统完成功能模块之间的通信,通信介质采用的是屏蔽双绞线,总线最大连接节点数可达110个,支持多主结构通信方式和相应的协议标准,信息可采用短帧结构来传输,可以满足智能化开关的通信要求。配置的通信控制器负责与上位机通信和四遥功能的完成。开关控制系统与上位机的通信方式,根据现场实际的需要可以采用以太网或串口通信两种方式。

2. 5. 4开关智能化的几个关键技术问题

(1)故障电流的检测与识别

如何由智能化开关对馈线故障电流/,进行实时的检测与分析,利用故障前后电流信号的差异来自动识别故障是馈线自动化系统的基本要求,并且保证采集到的故障电流信号足够准确可靠,是关系到配电自动化系统能否可靠工作的基础。故障电流信号的采集主要考虑以下几个因素:①故障电流/&整定值的设置;②故障类型为单相或相间故障;③故障的持续时间At;④采样速度与开关的首端保护相配合;⑤故障电流方向(闭环运行时)。

(2)不间断供电电源

由于当配电网馈线故障时,馈线保护动作,这样馈线就可能失去电源,而智能化关还要正常工作,所以要求配置不间断供电电源,来对开关以及通信装置继续提供直流电源,保证智能化开关的正常工作。不间断电源的结构主要由充电器和高可靠性的蓄电池组成。当馈线电压正常时,釆用浮充工作模式供电;馈线失电时,又可以依靠均充模式供电。

(3)能够满足户外恶劣运行环境

一般来说智能化开关是布置在户外的,如柱上分段关、联络开关、环网开关柜等。所以要

求智能化开关设备能忍受如下的户外环境条件:

①温度变化范围,;②环境湿度达③抗各种电磁干扰,如雷电、磁场、火花放电等;④抗震级高

⑤功耗较低。

(4)新型传感器技术的应用

为了提高智能化开关检测的准确可靠性,必须优先选用新型传感器,如光纤传感器、位移传感器、角度传感器、SF6压力传感器、新型温度传感器及开关真空度检测传感器等新技术。传感技术当前己成为制约智能化开关发展的主要瓶颈,当然,还需要考虑传感器的功耗、可靠性、环境适应性、安装与维护成本等诸多因素来综合分析考虑该选用何种传感器。

第3章一次设备,电气参数采集和监测

配电自动化远监控系统仅招开遥控、电流遥测、电re遥测、开关遥控、过流故障告警遥倍以及配电SCADA子系统等。

3. 1电子式互感器

电子式互感器是按照高压侧测量的不同物理量来分类的,一般分为光电互感器和混合电子式互感器。光电互感器高压侧传感器主要利用偏振光在电磁场发生角度偏移,而且偏移量与电场强度正相关的原理来实现对电压和电流的测量,这就是Pockels效应。除此之外,还有诸如Faraday效应、Kerr效应(测电流),逆压电效应(测电压)。混合电子式互感器的高压侧检测装置主要是由分压器件、霍尔传感器和Rogowski线圈等元器件组成。目前Rogowski 线圈己广泛应用于电子式电流互感器的高压侧电流测量。不同原理的电子式互感器适用于不同的工作电压等级,如中压型(用于l0kV、35kV)、高压型(用于110、220kV)、超高压型(用于500kV及以上)等。高压侧电路需要工作电源的电子式互感器称为有源型电子式互感器,反之,则称无源型电子式互感器。目前的光电式电子互感器大部分是无源型,由于其可靠性不能保证,所以有源型电子式电流互感器成为当前的研究热点。高压侧电流的采集依靠Rogowski线圈传感器。对于电子式互感器的供电方案,仍然是亟待解决的关键性技术问题。按照IEC建议,各种新型互感器都可以称为电子式互感器。电子式互感器的通用式结构如图3-1所示。

图3-1电子式互感器通用结构

母线的电压或线路电流通过高压侧传感器件来测量。信号先经过数据处理单元进行放

视频监控毕业设计

视频监控毕业设计

目录 第一章前言 0 1.1 选题背景 0 1.2 研究意义 (1) 第二章需求分析与方案制定 (3) 2.1功能性分析 (3) 2.2可行性分析 (3) 2.3设计的主要目标任务 (3) 第三章模块特性介绍 (4) 3.1 S3C2440嵌入式系统开发板简介 (4) 3.2 芯片特性简介 (5) 第四章系统硬件设计 (6) 4.1 系统的硬件框图 (6) 4.2电源部分 (7) 4.3 JTAG接口 (8) 4.4 复位系统 (9) 4.5 CSI摄像头接口 (10) 4.6 10/100M网卡接口 (11) 4.7 RS232接口 (11) 第五章系统软件设计 (13) 5.1开发板Bootloder的烧写 (13)

5.2开发板系统内核的烧写 (14) 5.3开发板根文件系统的烧写 (15) 5.4 Cmos摄像头的驱动程序 (16) 5.5平台的移植 (16) 5.6视频信息显示页面(包括远程登录的登陆界面) (16) 结论(结语)部分 (17) 参考文献 (18) 附录 (19) 致谢 (20)

第一章前言 1.1 选题背景 随着人们生活水平的提高,现在的人们对自身安全方面的需求有了巨大的提高,不仅仅是个人,很多企业也在这方面花费了巨大的人力和物力。人们需求有一种高性能的安防技术来为自己提供保障。当今社会的科技发展迅速,信息传输技术五花八门,通过对一些传统上的技术进行升级实现了很多高性能的安防技术,采用视频监控是其中一种。视频监控业务具有悠久的历史,在传统上广泛应用于安防领域,是协助公共安全部门打击犯罪、维持社会安定的重要手段。近年来,随着宽带的普及,计算机技术的发展,图像处理技术的提高,视频监控正越来越广泛地渗透到教育、政府、娱乐、医疗、酒店、运动等其他各种领域。视频监控作为一种传统视频技术与现代通信技术相结合的应用,目前在国内外已引起了越来越多的关注。视频监控是安全防范系统的重要组成部分,它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来,随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展,视频监控技术也有了长足的发展。在视频技术不断的发展情况下,视频监控目前可分为两大类:数字视频监控系统和网络监控( 嵌入式视频监控系统 )。 1、视频监控的数字化首先应该是系统中信息流(包括视频、音频、控制等)从模拟状态转网络视频编解码器为数字状态,这将彻底打破“经典闭路电视系统是以摄像机成像技术为中心”的结构,根本上改变视频监控系统从信息采集、数据处理、传输、系统控制等的方式和结构形式。信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议,使智能网络视频监控系统与安防系统中的各个子系统间实现无缝连接,并在统一的操作平台上实现管理和控制,这就是系统集成的含义。 2、视频监控的网络化将以这系统的结构将由集成式向集散式系统过渡,集散式系统采用多层分级的结构形式,具有微内核技术的事时多任务、多用户、分布式操作系统以实现抢先任务调度算法的快速响应,组成集散式视频监控系统的硬件和软件采用标准化、模块化和系统化设计,视频监控系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友

基于单片机的智能照明控制系统设计[1]

设计名称:智能照明控制系统组别:第五组 组长:XX 组员:XX

基于单片机的智能照明控制系统设计 随着电子技术的飞速发展,基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能家居等行业,微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心,代替了传统的控制系统的常规电子线路。 本文介绍了基于单片机AT89C51的室内灯光控制系统及其原理,提出了有效的节能控制方法。该系统采用了当今较成熟的传感技术和计算机控制技术,利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制。 系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。工作时,光信号取样电路采集光照强弱、人体信号采集电路采集室内是否有人、是否为工作时间等信息并将信号送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。

目录 1 引言....................................................................... 1.1 研究背景.............................................................. 1.2 智能照明控制系统的优点................................................. 2 设计部分................................................................... 2.1设计要求............................................................... 2.2系统设计............................................................... 2.3逻辑控制............................................................... 2.4硬件设计............................................................... 2.4.1 系统硬件总述....................................................... 2.4.2 AT89C51单片机介绍................................................. 2.4.3 光照检测电路....................................................... 2.4.4 人体信号采集电路................................................... 2.4.5 比较电路........................................................... 2.4.6 延迟时间选择电路................................................... 2.4.7 输出控制电路....................................................... 3 系统软件设计及实现......................................................... 4 结论...................................................................... 5 评价……………………………………………………………………………………………….. 6 组员分工…………………………………………………………………………………………..

智能小区安防系统毕业设计

智能小区安防系统毕业 设计

摘要 随着生活水平的不断提高,人们对居住环境的要求也大大提高,对信息服务和安全防范的要求尤为突出.如何利用计算机和通信技术在智能化小区家庭智能管理系统中,对住户家庭火灾、入室盗窃等警情的实时监控,住宅内出入权限的控制以及建筑物内实时的图像监控已经成为信息产业的热点技术。 安全防范系统作为建筑智能化系统中楼宇自动化系统的重要组成部分.。在智能建筑中,安全防范系统综合运用了电子信息技术,现代通信技术和计算机网络技术等,构成一个先进、可靠、经济、配套的安全技术防范体系。安全防范系统中的安全性、灵活性以及信息化、智能化、现代化是系统关键所在。其中的视频监控系统、防盗报警系统、门禁系统正是安全防范系统技术关键所在。 为了适应社会的需要为此,本文在研究分析了当前国际流行的现场总线技术以及BACnet数据通讯协议的基础上,设计了一种设备简单,成本低廉,便于维护经济型智能建筑家庭管理系统,能有效地实现防盗、防灾、自动报警和远程监控等功能。利用单片机进行实时采集,并将采集的数据通过串行口传给PC机,PC 机完成数据的运算、存储、和打印。 关键词:智能建筑安全防范系统BACnet通讯协议c#语言

目录 第一章引言 (3) 1.1 课题背景 (3) 1.2 研究目标 (4) 1.3 国内外发展情况比较 (5) 1.3.1国外的发展动态及其趋势 (5) 1.3.2国内的发展动态及其趋势 (5) 1.4 本文所做的工作 (6) 第二章智能建筑安全防范系统概述 (7) 2.1 基本概念和定义 (7) 2.1.1 智能化建筑概述 (7) 2.1.2 智能化建筑的关键技术 (8) 2.1.3 安全防范系统概述 (8) 2.2智能建筑安全防范系统相关技术与协议 (8) 2.2. 1 BACnet数据通信协议 (9) 2.2. 2 智能建筑中现场总线技术 (11) 2.2. 3 控制网络与信息网络的集成 (11) 第三章智能建筑安全防范系统设计 (13) 3.1 安全防范系统的体系结构 (13) 3.1.1 安全防范系统的构成 (13) 3.1.2 安全防范系统按功能分类 (14) 3.2 安全防范系统设计 (15) 3.2. 1 安全防范系统架构设计 (15) 3.2. 2 防盗报警系统 (16) 3.2. 3 门禁系统 (17) 3.2. 4 监控系统 (19) 第四章安全防范系统系统实现 (21) 4.1系统开发环境 (21)

基于PLC的校园照明智能控制系统设计毕业设计论文

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

智能照明系统的课程设计报告

题目名称:智能照明控制系统设计 摘要:本系统以光敏电阻的光强采集、A/D转换、单片机AT89C51为核心,组成最小控制系统,并和高亮LED显示电路共同构成。外界光强的大小通过电压的线性转换,并用延时来控制灯亮度来体现。该系统能够随环境光强的变化或软件所设定的时间自动控制灯的亮灭;同时系统可以根据光线强度自动控制灯的亮度,也可以手动调节灯的亮度。 关键词:51学习板ADC0804 光敏电阻中断定时延时 目录 1方案设计与论证 (2) 1.1整体设计方比较和选择 (2) 2 系统设计 (4) 2.1 总体设计 (4) 2.2 各单元模块功能介绍及电路设计 (5) 2.2.1光线采集模块 (5) 2.2.2模数转换模块 (5) 2.2.3 AT89C51单片机 (6) 2.2.4 LED显示模块 (6) 2.2.5电源模块 (7) 3 软件设计 (7)

4系统测试 (9) 4.1测试方案 (9) 4.2测试结果 (9) 4.3结果分析 (9) 5结语 (10) 附录: (11) 附1:元器件明细表 (11) 附2:电路图图纸及实物图 (11) 附3:程序清单 (12) 1方案设计与论证 1.1整体设计方比较和选择 本系统包括智能系统和照明系统。这两个部分的具体的设计思路如下所示: 智能系统是基于学习板上的51单片机,理论结合实际的应用,故主要是软件程序的编写,其次是单片机的扩展口与A/D芯片和高亮发光二极管的连接。其有4个并行I/O端口,分别是P0、P1、P2和P3,每个端口都有双向I/O功能。P0口在学习板上控制数码管的显示,故在设计本系统时暂不考虑,P1口只能做 I/O口使用,且其内部有上拉电阻,因P1.0-P1.3控制数码管、按键和学习板上的灯的使能端,故只剩P1.4-P1.7口,不妨将P1.5与高亮发光二极管相连(因为P1口有上拉电阻故可直接相连),P1.7控制A/D的使能端;P2口与 A/D芯片的数字输出端相连,为单片机输入转化后的8位二进制;P3口实有特殊功能,直接与A/D芯片的RD W R和端口相连。 照明系统是基于光敏电阻的光线采集电路,光敏电阻器的阻值随入射光线

智能家居安全系统毕业论文

编号: 审定成绩: 重庆邮电大学 毕业设计(论文) 设计(论文)题目:家居物联网安全系统的研究 学院名称: 学生姓名: 专业: 班级: 学号: 指导教师:

答辩组负责人: 填表时间:年月 重庆有电大学教务处制

摘要 物联网正在以超越“爆炸”的速度发展,其对世界的影响也是越来越明显。智能家居是现代家居生活的一种趋势,以至于在第三届中国国际物联网(传感器网络)博览会上,家居智能作为“十二五”规划中工信部主推应用领域之一,家居系统产品或网络家居得以展示,物联网技术在智能家居方面的应用已经初见成效。 随着物联网技术在智能家居系统中的应用不断成熟,考虑到智能家居系统中存在的一些安全问题,例如“如何对住宅环境进行实时监测”,以及现有家居安全系统存在的局限性,一种基于物联网的高度网络化智能家居安防系统被设计出来。该智能家居安防系统是针对对非授权访问进行检测、拦截和报警进行设计。本设计涉及到两个节点(CC2530芯片为主控芯片的开发板),一个用作协调器节点,一个用作终端设备;协调器负责组建网络,并维护网络,与PC电脑相连,终端设备负责控制各个功能模块的正常工作,并把数据传递给协调器节点。另外功能模块主要有温湿度采集模块、烟雾检测模块、继电器模块和人体红外传感模块。 本文主要从理论和原理方面对家居物联网的安全系统进行研究,另外也从硬件方面做了很简易的家居环境安全监测系统。 【关键词】智能家居系统物联网技术家居安防传感器网络

目录 前言 (1) 第一章智能家居 (2) 第一节智能家居的概述 (2) 第二节国内外智能家居的发展状况 (2) 一、国内智能家居的现状 (2) 二、国内的相关政策 (3) 三、国外智能家居的现状 (3) 第三节智能家居中的安全问题 (4) 第四节本章小结 (5) 第二章基于物联网的智能家居系统 (6) 第一节物联网技术 (6) 第二节IEEE 802.5.4/ZigBee无线通信标准 (7) 一、IEEE 802.15.4标准简介 (7) 二、ZigBee标准简介 (8) 第三节家居物联网安全系统的研究 (10) 一、家居物联网系统 (10) 二、系统安全问题的研究 (11) 第四节本章小结 (11) 第三章课题的硬件描述 (12) 第一节设计总框图 (12) 第二节CC2530芯片及最其小系统介绍 (12) 一、CC2530芯片简介 (12) 二、CC2530最小系统组成 (14) 第三节功能模块介绍 (15) 一、温湿度检测模块 (15) 二、烟雾检测模块 (17) 三、人体红外探测模块 (18) 四、光敏传感器模块 (19) 五、显示模块 (20) 六、继电器模块 (22) 第四节本章小结 (23)

电力综合监控系统毕业设计论文

智能视频监控专家 电力综合监控系统 设计论文

目录 1.需求分析 (1) 2.系统建设的目标及支持说明 (1) 3.设计依据 (3) 4.基本功能 (3) 5.综合功能 (3) 6.工程设计原则 (5) 6.1. 有效提高电力系统的监督监管工作 (6) 6.2. “高起点、新理念、新技术、新方法”的规划制定原则 (5) 6.3. 良好的扩充性 (6) 6.4. 系统安全可靠性 (6) 6.5. 系统超前性 (6) 6.6. 系统的可操作性 (7) 6.6. 系统的安全性 (7) 7.缩略语 (7) 8.系统总体设计 (7) 8.1. 系统架构 (8) 8.1.1. 总体架构 (8) 8.1.1.1.用户界面层 (9) 8.1.1.2.系统应用层 (9) 8.1.1.3.设备接入层 (10) 8.1.2. 平台特点 (10) 8.1.2.1.集成功能 (10) 8.1.2.2.调度功能 (11) 8.1.2.3.电子预案功能 (11) 8.1.2.4.地理信息图形化管理 (12) 8.2. 视频监控系统 (12) 8.2.1. 网络架构 (12) 8.2.2. 系统的主要功能 (13) 8.2.2.1.地理信息图形化管理 (13) 8.2.2.2.监控中心管理 (14) 8.2.2.3.本地/远程实时监视 (14) 8.2.2.4.本地/远程录像回放 (15) 8.2.2.5.语音对讲与广播 (16) 8.3. 电站仪器仪表状态监控(采用全景图像) (17) 8.4. 移动视频 (18) 8.5. 智能分析系统 (19) 8.5.1. 系统构成 (19) 8.5.2. 应用于变电站的分析分类 (21) 8.5.2.1 监控盲区的弥补 (21) 8.5.2.2高清晰无线手持式摄像机 (22) 8.5.2.3可实现昼夜监控-热红外技术 (23) 8.5.2.3优越的智能检测技术 (23)

基于AT89C52单片机和BIS0001的智能照明控制系统设计

基于AT89C52单片机和BIS0001的智能照明控制系统设计 类别:网文精粹阅读:1013 对一些照明时间较长、照明设备较多的场所(如学校教室、商场等),其照明系统的使用浪费现象屡见不鲜。由于缺乏科学管理和管理人员的责任心不强,有时在借助外界环境能正常工作和夜晚室内空无一人时,整个房间内也是灯火通明。这样下来,无形中所浪费的电能是非常惊人的。据测算,这种现象的耗电占其单位所有耗电的40%左右。因此,有必要在保证照明质量的前提下,实施照明节能措施。这不仅可以节约能源,而且会产生明显的经济效益。 1系统结构和工作原理 系统结构图如图1所示。本系统主要由光照检测电路、热释电红外线传感器及处理电路、单片机系统及控制电路组成。工作时,光照检测电路和热释电红外线传感器采集光照强弱、室人是否有人等信息送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。

2系统硬件设计 按图1构成的系统硬件电路如图2所示。为了使系统功能更加完善,在该系统中可以增加时间显示电路,用于显示当前的时间。由于该部分硬件与软件均已成熟,在此不做详细介绍。 2.1中心控制模块 目前较为流行的单片机有AVR和51单片机,从系统设计的功能

需求及成本考虑,51单片机性价比更高。AT89C52是拥有2个外部中断、2个16位定时器、2个可编程串行UART的单片机。中心控制模块采用AT89C52单片机已完全满足设计需要,实现整个系统控制。 2.2光照检测电路 如图2所示,当外界环境光照强时,光敏电阻R13阻值较小,则A点电平较低;当外界环境光照弱时,光敏电阻R13阻值较大,则A 点电平较高,将此电平送到单片机,由程序控制是否实现照明。 2.3热释电传感器及处理电路 2.3.1热释电红外线传感器 热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线,并将其转变为电压信号。热释电传感器具有成本低、不需要用红外线或电磁波等发射源、灵敏度高、可流动安装等特点。实际使用时,在热释电传感器前需安装菲涅尔透镜,这样可大大提高接收灵敏度,增加检测距离及范围。实验证明,热释电红外传感器若不加菲涅尔透镜,则其检测距离仅为2 m左右;而配上菲涅尔透镜后,其检测距离可增加到10 m以上。 由于热释电传感器输出的信号变化缓慢、幅值小(小于1 mV),不能直接作为照明系统的控制信号,因此传感器的输出信号必须经过一个专门的信号处理电路,使得传感器输出信号的不规则波形转变成适

毕业设计论文:家庭照明电路系统的设计

广东石油化工学院电工电子技术毕业设计题目家庭照明电路 目录

一、总体方案与原理说明. . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .3 二、客厅单元电路.. . . . . . . .. . . . . .. .. . . . . . . .. .. . . . . .. . . .. . . .. . . . 4 三、厨房电路单元. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .. . .6 四、卧室单元电路图. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . ..8 五、卫生间单元电路. . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . . . . .. . . . . . . .. . . .9 六、走廊阳台灯的自动控制系统. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . .. .. . . .9 七、电线的相关资料. . . . . . .. . . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . ..10 八、工程造价.. . . . . . . .. . . . . .. .. . . . . . . .. .. . . . . .. . . .. . . .. . . . . . (12) 九、设计总结与心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. .13 十、附图:总电路及客厅单元电路图. . . . . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. .14 十一、附图:厨房及卧室单元图. . .. . . . . .. . . . .. . . . (15) 十二、卫生间单元图. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. . . . (16) 十三、仿真电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. . . . ..16 十四、仿真电路图. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . .. . . .. . . (17) 一、总体方案与原理说明 家向来是我们温暖的港湾,所以合理对家庭照明电路进行总体布线以及安装是很重要的,甚至于关乎着人们的生命,所以家庭照明电

基于单片机的智能家居控制系统毕业设计

摘要 智能家居作为家庭信息化的实现方式,已经成为社会信息化发展的重要组成部分,物联网因其巨大的应用前景,将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口,对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现,方便操作,贴近使用的设计理念,采用STC89C52单片机为控制核心,为控制终端,并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现,第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。 关键词:物联网、智能家居、单片机、STC89C52、多源控制

Abstract Smart Home as the implement mode of Family Information has become an important part of the social information development .The networking because of its huge prospect to develop .It will be a real way during the Smart Home`s development .Networking means a lot to the Smart Home .This article base on the design concept of trying to use easiest way to deliver handle and closing to use .We take the STC89C52 as the control core of the design .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the home appliances . Two to four chapters of this paper describes the design of software and hardware to achieve the specific. Chapter V is based on features designed to build a specific environment instance. Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control

毕业设计视频监控系统的客户端设计

视频监控系统的客户端设计 摘要 随着人们对安全的需求日益强烈,视频监控系统作为一种安全防范的有效手段,越来越受到各界的广泛关注。且随着信息、网络、通信及多媒体等技术渗透到人类生活的各个领域的同时,视频监控也开始走进人们的生活,对视频监控的研究由此成为热点。 基于嵌入式的网络数字视频监控技术与互联网有机结合,且融合了信息技术、计算机技术、网络技术以及流媒体技术,己成为监控领域的一个发展趋势。因此嵌入式网络数字视频监控软件的研究将有着广阔的应用前景和巨大的社会效益及经济效益。 文章的核心内容是客户端软件系统的设计与实现。本文基于面向对象的设计思想和模块化的软件设计思想对客户端软件系统进行了模块的划分和细化,依次介绍了各子系统的设计和主要功能函数的设计,其中包括以下重要内容:网络客户端登陆;网络客户端视频预览;网络客户端视频下载;网络客户端视频播放。 文章中的视频监控系统客户端的编程实现使用VC++语言开发,结合视频标准的相关知识,并且采用海康威视的采集卡和开发包。 本文涉及的工作是对监控中心的实现进行研究和实践,它提出的设计思想和实现方式有一定代表性,对相关领域的设计是具有一定借鉴意义的。 关键词:视频监控,客户端,视频预览,视频下载

Abstract As people increasingly strong demand for security, Video Surveillance as a safe and effective means of prevention is becoming more and more public attention. With the information, network, communications and multimedia technologies permeate all areas of human life, video surveillance has also begun into people's lives。Video Surveillance is becoming a hot spot. Based on embedded digital and network , video surveillance technology combine the Internet and the advanced information technology, computer technology, network technology and streaming media technology. Video surveillance has been becoming a trend in the monitoring field. Therefore, digital video surveillance software embedded network research will have broad application prospects and enormous social and economic benefits. The core content of the article is the client software system design and implementation. Based on object-oriented design and modular software design software on the client system and refining division of the module, in turn, introduced the various subsystems of the design and main functions of the design function, including the following key elements: Network Client Login; Network Client main interface design; main interface of the system settings; video file playback; video file retrieval. The video surveillance system client programming use VC++ means. Combined with knowledge of video standards, skilled use of DirectX, and using Hikvision capture card and Development Kit. This work involved monitoring center is the realization of research and practice, it raises the design and implementation methods have some representation on the design of related fields is a certain reference significance. Keywords: Video Surveillance, Client ,Video Preview,Video Download

智能小区安防系统毕业设计论文

引言 中国安居工程需要大力发展安全文明小区建设,严峻的社会治安形势,需要建立并完善安全文明小区防盗报警网络系统体系。如何解决在当前每个家庭经济承受能力有限的情况下,建设满足防范功能及可靠性需求的安全文明小区防范防盗报警网络系统,是当前急需解决的课题。本方案是在考虑以上因素的基础上,所设计的可行实施方案。 小区安全防范报警系统是智能小区实现安全管理的重要系统,主要包括防盗报警、煤气泄漏报警、消防报警等。小区管理极为重要的内容是确保住宅,住户安全,生活中,人人都可能出现一些意想不到的求助情况,现代居住的格局,邻里常年不来往已是常事,家庭生活稳密性、封闭,性越来越强。因此,小区安全防范及报警系统是具有先进的设计和设备,并为小区住户的安全提供保障的必要系统。 我国的安防自动报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程,其智能化程度也越来越高。在小区内的每个住户单元安装一台报警主机,住户可选择安装在住户门口、窗户处安装声检、紧急求助,烟雾/煤气探头、瓦斯探头,等报警感知设备,报警主机通过总线与管理中心的电脑想连接,进行安防信息管理。如果发生盗贼闯入、抢劫、烟雾、燃汽泄露,声音过高等紧急事故,传感器就会立即获知并由报警系统即刻触发声光警报以有效恫吓企图行窃的盗贼;系统还会迅速向报警中心传送报警信息;报警中心接到警情后立即自动进行分辨处理,迅速识别判定警报类型、地点、用户,中心据此派出机动力量采取相应解救措施;系统具备24小时防破坏等并自我监视,一旦有任何被破坏的迹象也会即刻报警。总之,无论白天黑夜,你离家在外还是在家休息,电子保安时时刻刻保护的安全,这正是能为家人、家庭、财产所做的最有效的安全防盗保护措施。

智能家居毕业设计

摘要 智能家居系统采用电子传感技术、计算机技术和信息传输技术,对用户提供全方位的服务,同时对住房内情况进行实时监控和管理。它包括家庭内部信息传输系统、家庭报警、显示系统及智能传感/执行设备等几个部分。 本文所做的智能家居控制系统包括室内信息智能监控功能、输入与实时显示功能、智能报警和通讯报警等。本文将整个系统分为主机部分和分机部分,以AT89C51单片机为主控器件,两部分之间通过无线通讯模块进行数据交换。 主机部分是系统的核心部分,通过键盘输入模块对系统温湿度的进行初始化设置,并利用LCD显示模块对室内状况进行实时显示,本部分还具有温湿度控制和煤气阀开关控制的功能,对于异常情况,系统可通过声光报警模块进行报警提示,情形严重的可通过电话拨号模块通知用户、物业或相关部门。 分机部分是系统的监测部分,主要是通过温湿度传感器、气体传感器和烟雾传感器对室内信号进行采集,并通过无线通讯模块PTR8000将信息传送给主机,实现对家居的智能控制。 通过本文的研究,使得整个智能家居控制系统得到了进一步完善! 关键词:AT89C51;智能控制;传感器;无线通讯

Abstract Intelligent home system uses electronic sensing technology, computer technology and information transfer technology to provide a full range of services, and at the same time to monitor the situation of housing and real-time management. It includes family information transmission systems, home alarm, display system and intelligent sensor / equipment such as the implementation of several parts. The intelligent home control system made in this article including an indoor information intelligent monitoring, input and display real-time, intelligent alarm and communications alarm. It is divided into host part and extension part, and make the AT89C51 single-chip as the main control unit, the two parts exchange data for each other through the wireless communication module. The host part is the core of the system, initialize the temperature and humidity settings through the keyboard input module of the system, and use the LCD display module for the real-time display of indoor situation, this part also have the control functions for temperature, humidity and gas valve switch, for anomalies, the system also can alarm by sound and light alarm module. For the serious situation, the system also can inform the users, property or related sectors by telephone dial-up module. Extension is the monitoring part of the system, it collect the indoor signal through temperature and humidity sensors, gas sensors and smoke sensors, and transport the information to the host through wireless communication module PTR8000 , to achieve Intelligent control of home. Through the study of this article, the entire intelligent home control system has been further improved!

智能小区安防系统的设计毕业论文

毕业论文声明 本人郑重声明: 1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者(签名): 年月

2 西安航空学院毕业论文中文摘要关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存,使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名:日期: 指导教师签名:日期:

基于PLC的校园照明智能控制系统设计

* * * 大学 本科生毕业设计(论文) 学院(系):电子与电气工程学院 专业:电气工程及其自动化 学生: 指导教师: 完成日期2012 年5 月 ****本科生毕业设计(论文)

基于PLC的校园照明智能控制系统设计 Intelligent Control of Campus Lighting Based on Programmable Logical Controller 总计:27 页 表格: 2 个 插图:15 幅 *****本科毕业设计(论文)

基于PLC的校园照明智能控制系统设计 Intelligent Control of Campus Lighting Based on Programmable Logical Controller 学院(系):电子与电气工程学院 专业:电气工程及其自动化 学生姓名: 学号:104091120032 指导教师(职称): 评阅教师: 完成日期:

基于PLC的校园照明智能控制系统设计 电气工程及其自动化* * * [摘要]目前,大多数校园照明系统仍然使用人工控制,其缺点是控制复杂、修理困难、容易发生误动作。针对这种情况,本设计使用西门子S7-200PLC代替传统的人工控制校园照明系统。采用了PLC智能控制,系统稳定可靠,完全满足学校的照明要求,校园照明系统主要有道路控制输出信号、景观灯输出信号、公共绿地输出信号,根据PLC 控制原理对其进行I/0分配和绘制照明系统流程图及编写校园照明智能控制系统梯形图控制程序。最后经过模拟仿真运行,能够实现当设备发生故障或出现某些不正常运行情况时,由自动控制变换人工控制,在排除故障后再次实现自动控制满足照明智能控制系统的要求。 [关键词]照明系统;西门子S7-200;输出信号;智能控制 Intelligent Control of Campus Lighting Based on Programmable Logical Controller Electrical Engineering And Automation Specialty* * * Abstract:At present the illumination system of the majority of our campus is still using the traditional manual control system, whose disadvantages are complex control, difficult to repair, prone to malfunction. For this situation, this paper uses the Siemens S7-200 and designs the system to control the campus lighting system instead of traditional artificial control,Programmable Logical Controller intelligent control system was adopted on the new campus, the control system is reliable enough to meet the requirement of campus lighting, The system mainly includes incident the output signal of the road、the decorative lights and the green fields. Which composes the I/0 allocation tables and flowing diagram and the ladder diagram control programs of the illumination system of the campus. Through the simulation, it is able to turn to manual control from the automatic system when the facilities generate the phenomenon of the malfunction and abnormal,the automatic system turn on after people to find and orderly deal with the malfunction ,and fulfills the requirements of the system of the intelligent control. Key words:The illumination system; Siemens S7-200; the output signal; intelligent control

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