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高压输电线路在线监测系统的设计与研究

作　者: 杨勐峣
导　师: 王玮
学　校: 北京交通大学
专　业: 电气工程
关键词: 输电线路在线监测视频监控 3G GIS
分类号: TM726
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 309次
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内容摘要

高压输电线路大多分布在野外,线路覆盖面广,所处的地理环境、气候条件恶劣。传统的人工巡视方法难以保证结果准确无误,而且会耗费大量人力财力和物力,同时也不能做到实时在线测量,效率很低,不能及时发现高压输电线路上存在的安全隐患。为了克服现有技术上的不足,针对高压输电线路自身的特点,本文研究了高压输电线路在线监测系统运行控制策略,采用单片机、数字图像的采集与处理、传感器、3G等无线通信、GIS、数据库等技术,完成了高压输电线路在线监测系统的设计和开发,该系统可及时准确地监测高压输电线路运行状态的变化,将实况视频/图像、音频、现场监测数据以及预警/报警信息通过无线通信网络传送到监控中心,使监控中心运行人员及时掌握高压输电线路的运行状态,实现对高压输电线路的实时监控。文中详细阐述了整个系统的设计过程,介绍了现场多功能监测基站的硬件组成和软件控制,论述了3G视频数据的采集、处理和传输过程,提出了2G控3G的策略,并定义了通信协议的格式和功能,阐述了监控中心软件的设计过程,介绍了高压输电线路在线监测系统的现场测试情况和实际应用效果等。系统经过5个月的试运行,运行稳定,已通过使用单位组织的测试和验收。系统结构合理、功能全面、操作方便、可靠性高、实用性好、野外适应能力强,系统的使用为高压输电线路的管理工作提供了较大的帮助,对于保护员工人身安全、保护国家财产、保证电力系统的安全稳定运行具有重要的现实意义,为我国智能输电系统的发展提供了可靠的技术支持。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
1 引言  12-20
  1.1 研究背景及意义  12-13
  1.2 国内外技术现状  13-14
  1.3 输电线路的状态参数  14
  1.4 关键技术  14-18
    1.4.1 电路设计  14-15
    1.4.2 超低功耗技术  15
    1.4.3 传感器技术  15-16
    1.4.4 图像采集技术  16
    1.4.5 无线通信技术  16
    1.4.6 监测装置供电技术  16-17
    1.4.7 GIS技术  17
    1.4.8 GPS技术  17-18
  1.5 本文研究的主要内容  18-20
2 系统的整体设计  20-24
  2.1 系统设计的原则  20-21
  2.2 系统的总体结构  21-22
  2.3 系统的特点  22
  2.4 系统的作用  22-23
  2.5 本章小结  23-24
3 现场多功能监测基站的设计  24-38
  3.1 现场多功能监测基站的硬件组成  24
  3.2 主要器件的介绍  24-31
    3.2.1 单片机控制系统  24-25
    3.2.2 多种监测传感器  25-28
    3.2.3 太阳能供电系统  28-29
    3.2.4 3G 视频监控终端  29-30
    3.2.5 WavecomQ2406B GSM/GPRS模块  30-31
    3.2.6 摄像机  31
  3.3 现场多功能监测基站的软件控制  31-37
    3.3.1 单片机控制系统程序的整体设计  31-32
    3.3.2 云台和摄像机控制程序的设计  32-33
    3.3.3 WavecomQ2406B GSM/GPRS模块程序的设计  33-37
  3.4 本章小结  37-38
4 3G无线通信视频监控系统的设计  38-60
  4.1 目前几种无线移动通信技术的分析与比较  38-46
    4.1.1 GSM  38-39
    4.1.2 GPRS  39
    4.1.3 CDMA  39
    4.1.4 3G  39-46
  4.2 3G无线通信视频监控系统的组成  46-50
    4.2.1 RTP协议  46-48
    4.2.2 RTCP协议  48-49
    4.2.3 H.264数字视频压缩编解码标准  49-50
  4.3 3G视频数据的采集、处理与传输过程  50-54
    4.3.1 视频数据的采集  50-51
    4.3.2 视频数据的处理  51-52
    4.3.3 视频数据的传输  52-54
  4.4 "2G控3G策略"的提出与实现  54-58
    4.4.1 "2G控3G策略"的提出  54-56
    4.4.2 "2G控3G策略"的实现  56-58
  4.5 本章小结  58-60
5 监控中心软件的设计  60-82
  5.1 系统简介  60-62
  5.2 监测系统通讯服务器  62-68
    5.2.1 监测系统通讯服务器的功能  62-63
    5.2.2 串行通信程序设计的原理  63-64
    5.2.3 串行通信程序设计的实现  64-68
  5.3 数据库系统  68-74
    5.3.1 数据库系统的功能  68
    5.3.2 SQL Server 2005简介  68-69
    5.3.3 数据库系统结构的设计  69-72
    5.3.4 数据库系统的程序设计  72-74
  5.4 电子地理信息处理软件  74-76
    5.4.1 电子地理信息处理软件的功能  74
    5.4.2 电子地理信息处理软件的介绍  74-76
  5.5 客户端操作软件  76-81
    5.5.1 客户端操作软件的功能  76-78
    5.5.2 客户端操作软件的介绍  78-81
  5.6 本章小结  81-82
6 高压输电线路在线监测系统的实际应用  82-84
  6.1 高压输电线路在线监测系统的现场测试情况  82
  6.2 高压输电线路在线监测系统的实施效果  82-84
7 结论与展望  84-86
  7.1 结论  84
  7.2 展望  84-86
参考文献  86-88
作者简历  88-92
学位论文数据集  92

高压输电线路在线监测系统的设计与研究

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