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基于红外传感器的开关柜温度在线实时监测系统设计

作　者: 钱祎
导　师: 徐志良
学　校: 南京理工大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 开关柜 在线实时监测 红外温度传感器 MSP430F149 RS-485 MFC
分类号: TM591
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 503次
引　用: 1次
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内容摘要


开关柜是重要的输配电设备,在电力系统中起着非常关键的作用。在设备长期运行中,由于触头老化或超负荷运行,容易导致局部温度过高,如果没有及时排除,最终将引发火灾等事故。因此,对开关柜进行监测具有重要意义,尽量做到提早预防、提早发现、及时处理。本文给出的开关柜温度在线监测系统设计,采用红外温度传感器采集开关柜内母线排温度,所得的模拟信号经过A/D转换后送到现场控制单元,由微处理器对数据进行处理。最终得到的温度值由液晶屏显示。控制单元根据设定值判断温度是否超限,若超限则启动报警装置。数据通过RS-485串口通信上传到管理计算机,实行远程监控。系统传感器、电路板工作所需电源都由板上集成的电源模块供给,与外接电源隔离,RS-485通信采用光电隔离处理。在处理温度数据时,采取多次测量,去掉最大、最小值后取平均值的方法,数据传送采用偶校验。监控软件可以实时采集数据,并进行显示、存档和对比处理,具备记录、报警、打印、设置等功能。系统使用MFC开发温度监控软件,数据存储采用目前实时通信系统中比较常用的关系型数据库Access 2000,采用ADO访问技术。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-12
  1.1 课题背景  9-10
    1.1.1 课题来源及研究的目的和意义  9
    1.1.2 开关柜测温技术研究  9-10
  1.2 论文研究的主要内容及章节安排  10-12
2 红外测温技术  12-20
  2.1 红外测温原理  12-14
    2.1.1 基尔霍夫定律  13
    2.1.2 普朗克定律  13-14
    2.1.3 斯蒂芬-玻尔兹曼定律  14
    2.1.4 红外测温原理  14
  2.2 红外测温系统组成结构  14-15
  2.3 红外测温误差分析  15-17
    2.3.1 辐射率  15
    2.3.2 距离系数  15-16
    2.3.3 目标尺寸  16
    2.3.4 响应时间  16
    2.3.5 环境因素  16-17
  2.4 红外检测诊断分析方法  17-18
  2.5 红外测温实验  18-19
  2.6 本章小结  19-20
3 系统总体设计  20-23
  3.1 系统总体结构  20
  3.2 硬件功能  20-21
  3.3 软件功能  21-22
  3.4 本章小结  22-23
4 系统硬件设计  23-36
  4.1 设计方案  23
  4.2 器件选型  23-26
    4.2.1 温度传感器  23-24
    4.2.2 A/D转换芯片  24-25
    4.2.3 单片机  25
    4.2.4 RS-485芯片  25-26
    4.2.5 液晶显示屏  26
    4.2.6 电源  26
  4.3 各功能模块电路设计  26-34
    4.3.1 电源模块  26-27
    4.3.2 数据采集模块  27-28
    4.3.3 A/D转换模块  28-29
    4.3.4 单片机模块  29-32
    4.3.5 液晶显示模块  32-33
    4.3.6 RS-485通信模块  33-34
  4.4 PCB设计  34-35
  4.5 本章小结  35-36
5 现场控制单元软件设计  36-48
  5.1 开发环境简介  36-38
  5.2 程序总体设计  38
  5.3 各功能函数说明  38-47
    5.3.1 初始化函数  38-42
    5.3.2 数据采集  42
    5.3.3 数据处理  42-44
    5.3.4 LCD显示  44-45
    5.3.5 USART接收中断处理  45-46
    5.3.6 TimerA定时中断处理  46-47
    5.3.7 偶校验函数  47
  5.4 本章小结  47-48
6 上位机监控软件设计  48-63
  6.1 监控界面简介  48-49
  6.2 各功能模块设计  49-62
    6.2.1 监控界面设计  49-50
    6.2.2 自检模块设计  50-51
    6.2.3 报警参数设置模块设计  51-52
    6.2.4 实时温度显示模块设计  52
    6.2.5 历史温度曲线模块设计  52-53
    6.2.6 地址修改模块设计  53
    6.2.7 日志记录模块设计  53-54
    6.2.8 数据查询模块设计  54-58
    6.2.9 系统安全模块设计  58
    6.2.10 打印功能设计  58-61
    6.2.11 通信协议制定  61-62
  6.3 本章小结  62-63
7 总结与展望  63-64
  7.1 研究工作总结  63
  7.2 工作展望  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-69
附录 A:硬件原理图  69-70
附录 B:硬件PCB图  70

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电器 > 成套电器 > 开关柜
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