学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于自适应同步相关检测的电缆故障定位方法的研究

作　者: 王佳旺
导　师: 张昌民
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 无线电物理
关键词: 相关检测锁定放大器自适应控制电缆故障微弱信号滤波器
分类号: TM247
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 51次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

在城镇建设中,地埋电力电缆的使用越来越普遍。由于受环境腐蚀、绝缘层老化、人为破损以及电力电缆本身缺陷等因素的影响,地埋电力电缆故障时有发生。本文旨在研究一种用于检测地埋电力电缆故障点的定位方法。主要工作包括:分析课题的研究背景和电缆故障检测技术的发展趋势。介绍了电缆故障检测的基础理论知识,例如电缆的基本结构、故障产生的原因、故障的分类以及常用的故障测距方法。探讨了复杂环境下的微弱信号检测方法,例如,相关检测技术、数字滤波技术和自适应控制方法等等。在同步相关检测理论基础上,设计并制作了基于STC89C52R单片机控制的锁定放大器的电缆故障定位系统。系统主要包括信号源电路、键盘与显示电路、锁定放大电路等硬件电路模块。软件用C语言编写了相应的控制程序,最终实现了电缆故障的测距和定位系统。最后设计了两组实验,测试了系统的准确性和稳定性。本系统主要用于电缆的低阻和对地短路故障,在同步相关检测理论的基础上加入了自适应控制方法,以消除引入到系统的外部噪声以及系统自身的噪声,从而提取出测试信号的相关参数,计算出电缆故障点的位置。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-17
  1.1 课题研究的背景  9-13
    1.1.1 电缆故障检测简介  9-10
    1.1.2 电缆故障检测技术的发展趋势  10-13
  1.2 复杂环境下的微弱信号检测  13-15
    1.2.1 电缆故障检测的复杂环境  13
    1.2.2 地埋电缆的等效模型  13-15
  1.3 本文主要内容和结构  15-17
    1.3.1 主要研究内容  15
    1.3.2 本文的结构  15-17
第二章相关检测技术的理论知识  17-31
  2.1 相关检测的基本概念  17-21
    2.1.1 相关函数  17
    2.1.2 信号相关的含义  17-18
    2.1.3 开关式相敏检波器  18-21
  2.2 相关检测常用的电路模型  21-28
    2.2.1 正弦信号同步相关模型  22-25
    2.2.2 多谐波信号同步相关模型  25-27
    2.2.3 异地同步相关检测模型  27-28
  2.3 自适应相关检测方法  28-31
    2.3.1 自适应滤波概述  28-29
    2.3.2 自适应相关检测  29-31
第三章电缆故障检测的基础知识  31-45
  3.1 电缆的基本结构  31-32
  3.2 影响电缆故障的主要因素  32-33
  3.3 故障的分类  33-35
  3.4 故障的粗测方法  35-41
    3.4.1 电桥平衡法  35-36
    3.4.2 低压电桥电压反馈法  36-38
    3.4.3 低压脉冲反射法  38-39
    3.4.4 高压闪络法  39-41
    3.4.5 二次脉冲法和多次脉冲法  41
  3.5 故障的精确定位方法  41-45
    3.5.1 声磁同步定位法  42-43
    3.5.2 跨步电压定位法  43-44
    3.5.3 路径测量原理  44-45
第四章自适应同步相关检测电缆故障定位仪的研制  45-67
  4.1 系统硬件结构  45
  4.2 STC89C52RC 微控制器  45-46
  4.3 键盘与显示模块  46-48
  4.4 信号源的产生  48-53
    4.4.1 如何选择信号源  48-49
    4.4.2 交流方波信号源的产生框图  49
    4.4.3 模块供电  49-50
    4.4.4 微分电路  50-51
    4.4.5 TL494 脉宽调制电路与直流开关电源  51-52
    4.4.6 光耦隔离电路  52-53
  4.5 锁定放大器的设计  53-61
    4.5.1 信号接入  53-56
    4.5.2 第一级程控放大  56-57
    4.5.3 相关乘法电路  57-58
    4.5.4 模拟积分电路  58-59
    4.5.5 第二级程控放大  59-60
    4.5.6 限幅监测电路  60-61
  4.6 AD 采样电路  61-64
  4.7 系统的软件设计  64-67
    4.7.1 Keil uVision3 集成开发环境  64-65
    4.7.2 系统软件流程  65-66
    4.7.3 状态机编程技巧与事件结构  66-67
第五章结果与分析  67-73
  5.1 设计的实现方式  67-70
  5.2 实验数据与分析  70-73
结束语  73-75
致谢  75-76
参考文献  76-80
作者在读期间的研究成果  80-81

基于自适应同步相关检测的电缆故障定位方法的研究

内容摘要

全文目录

相似论文