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高压开关柜实时监测系统研究
作 者: 邓龙君
导 师: 崔博文
学 校: 集美大学
专 业: 轮机工程
关键词: 高压开关柜 实时监测 视频监控 Windows CE操作系统 以太网
分类号: TP274
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
随着国民经济的发展,电力系统运行的安全稳定性及经济性愈发显得重要。传统的事后维修和计划性检修制度已经暴露出越来越多的缺陷,实施状态检修已成为一个必然趋势。高压开关柜作为在电力系统中起着关合及开断电力线路作用的重要设备,其能否安全可靠运行直接影响到整个电力系统的稳定性和供电可靠性,因此有必要对一些能够反映其运行状态的参数进行长期地实时在线监测,从而有效开展状态检修。本文从高压开关柜的常见故障现象出发,在综合国内外高压开关柜在线监测方案特点和发展趋势的基础上,确定了高压开关柜需要实时在线监测的参数,提出了一种基于ARM9嵌入式CPU、51单片机以及工业以太网的高压开关柜在线监测系统的研制方案,并在此方案的基础上,提出一种基于IP网络摄像机的高压开关柜视频图像监控方案,首次将视频图像监控功能与高压开关柜参数在线监测功能进行系统集成。论文分析了几种常见的电力通信规约,完成了以ARM9处理器为硬件核心和以Windows CE6.0嵌入式操作系统为软件平台的数据采集终端的应用软件开发,通过采用IP网络摄像机自带的SDK进行二次开发完成了高压开关柜视频图像监控功能的实现,最后重点设计了站内后台监控系统软件,利用Visual C++6.0完成了主要功能模块的开发。整套系统在实验室现有条件下进行了功能性测试,结果显示能很好地实现高压开关柜的实时参数在线监测和视频图像监控功能。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-9 第1章 绪论 9-14 1.1 研究目的和意义 9-10 1.2 国内外研究现状 10-12 1.3 本文主要研究内容 12-14 第2章 高压开关柜实时监测系统总体设计 14-20 2.1 系统需求分析 14-15 2.1.1 高压开关设备的故障现象 14 2.1.2 高压开关柜的监测内容 14-15 2.2 变电站内自动化系统通信现状 15-18 2.2.1 RS485 总线方式 15-16 2.2.2 现场总线方式 16-17 2.2.3 以太网与嵌入式以太网技术 17-18 2.3 系统总体设计 18-20 第3章 电力通信规约研究与应用 20-28 3.1 CDT 规约 20-22 3.1.1 CDT 规约的特点 20 3.1.2 CDT 规约的帧结构分析 20-22 3.2 Polling 规约 22-23 3.2.1 Polling 规约的特点 22 3.2.2 Polling 规约的帧结构分析 22-23 3.3 基于 TCP/IP 的 IEC60870-5-104 通信规约 23-28 3.3.1 IEC60870-5-104 通信规约 23-26 3.3.2 IEC60870-5-104 协议实时性分析 26-28 第4章 高压开关柜数据采集终端设计 28-37 4.1 ARM 嵌入式系统原理及功能特点 28-29 4.1.1 嵌入式处理器及 Win CE 嵌入式操作系统 28 4.1.2 ARM 处理器及特点 28-29 4.2 数据采集终端的硬件设计 29-33 4.2.1 数据采集终端硬件总体方案 29-30 4.2.2 温湿度测量 30-31 4.2.3 ARM 嵌入式采集终端设计 31-33 4.3 数据采集终端的软件设计 33-37 4.3.1 Win CE 应用程序开发环境 33-34 4.3.2 嵌入式数据采集终端应用软件编程 34-37 第5章 视频压缩及视频监控的实现 37-45 5.1 视频监控系统概述 37 5.2 视频压缩编码国际标准及关键技术简介 37-38 5.2.1 视频压缩标准 H.264 37-38 5.2.2 H.264 编码格式 38 5.3 视频图像传输与控制协议 38-40 5.3.1 实时传输协议 RTP 39-40 5.3.2 实时传输控制协议 RTCP 40 5.4 视频监控的实现 40-45 第6章 基于 Visual C++的后台监控系统的研究与实现 45-58 6.1 软件开发平台和开发工具 45 6.2 实时数据库和历史数据库 45-50 6.2.1 实时数据库的设计 46-48 6.2.2 历史数据库的设计 48-50 6.3 主要功能模块的设计与实现 50-58 6.3.1 实时监测界面 50 6.3.2 服务器模块 50-53 6.3.3 设备通信状态管理模块 53-55 6.3.4 报警模块 55 6.3.5 历史数据管理模块 55-57 6.3.6 数据上传模块 57 6.3.7 通信配置模块 57 6.3.8 系统管理模块 57-58 第7章 总结与展望 58-59 7.1 工作总结 58 7.2 不足与展望 58-59 致谢 59-60 参考文献 60-62 在学期间发表论文 62
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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