10KV输电线路电压监测

毕业论文题目：10KV输电线路电压监测

摘要

本论文主要是应用传感器、51单片机、GPRS模块对输电线路进行数据采集、分析处理及处理结果发送的设计，设计分为传感器型号的选择、周期小信号的数字化处理、脉冲计数程序的设计及GPRS系统四个大模块。再根据四大模块对每个模块进行了功能的具体化设计，在周期小信号的数字化处理模块中又进行了模拟信号的放大，并将周期信号数字且频率依旧。在单片机脉冲计数程序模块中体现了智能化。在这之中最为经典的是GPRS系统的应用，此系统永远在线，按流量计费，从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。

本设计采用MCS系列单片机的51单片机来实现信号的分析处理。使用51单片机实现对线路监测的结果输出控制，从而达到监测目的。

关键词传感器周期信号数字化程序设计GPRS无线网络

目录

第一章. 引言 (2)

第二章监测设备的概述 (3)

第三章传感器的选用 (5)

3.1 传感器的定义 (5)

3.2 传感器的作用及其分类 (5)

3.3 传感器的选用原则 (7)

3.4 传感器测量基础 (9)

第四章.周期小信号的数字化 (10)

4.1 放大电路基础 (10)

4.2 A/D转换 (11)

第五章.单片机及其应用 (12)

5.1单片机的概念 (12)

5.2单片机的组成与特点 (12)

5.3 MCS-51 程序设计 (13)

5.4 单片机的中断应用 (15)

5.5定时器的应用 (16)

第六章.GPRS相关知识简介 (17)

6.1 GPRS相关技术 (17)

6.2 GPRS的技术优势 (18)

6.3 GPRS的网络结构 (19)

6.4 GPRS与GSM比较中表现出的特点 (20)

第七章. 10KV输电线路电压监测 (21)

7.1设计的模块化介绍 (22)

7.2 主要功能 (23)

第八章. 结束语 (24)

第九章. 参考文献 (25)

第十章. 辞 (26)

第一章. 引言

在电网中，变压器、互感器、各种开关、输电线路等电力设备不免受到自然环境（雨、风、雪、雷等）或者人为偷盗等因素的破坏，需要及时地发现与修复，否则一旦造成大面积的停电事故，会严重的影响人们的日常生活，也给国民经济造成巨大的损失。因此，各电力公司要在各变电站中安排工作人员对站的各种一次设备进行定期、定时地巡检，以便更为有效地掌握电力设备的当前运行状态，及早发现系统中的安全隐患，防止电力事故的发生，从而能够有效的确保电力系统的安全、可靠、稳定运行。

出于对工作人员的人身安全、线路安全运行的考虑，对高压输电线路进行有无电压的监测是非常有必要的。

当今社会以人为本，人身安全尤为重要。线路运行过程中需要定期进行巡视、检修，在检修过程中需要对输电线路进行确认有无电压。倘若有一款监测设备对线路进行动态监控，工作人员就可以实时的掌控线路信息，坦然工作毫无忌惮。若能在一间监控室就能够了解线路的运行情况的话，不失为更加完美的一种设想。

将设想变成设计，将设计成果实物化便可完成完美设想。而且随着电力设施的高速发展，将监测设备不断智能化是发展的趋势。本设计正是完美与实时需要相结合的时代产物。

第二章监测设备的概述

21世纪以来我国电力需求在逐渐的得到一些缓解以后，从以前的“电老大”一直垄断经营逐步改进为服务型企业。开始把更多的客户利益融入到了电力企业文化当中。电力公司提出：尽量少停电不停电检修。提供可靠安全的供电模式，以提高电能服务质量为中心打造新打造新电力为中心。全面开展了多方面的电力检修及检测手段。为保证电力系统的安全运行，对系统的重要设备的运行状态进行监视与检测【4】。

监测的目的在于及时的发现设备的各种劣化过程的发展，以求在可能出现故障或性能下降到影响正常工作之前，及时维修、更换，避免发生危机及安全的事故。

电力设备在运行中经受电的、热的、机械的负荷作用，以及自然环境（气温、气压、湿度以及污秽等）的影响，长期工作会引起老化、疲劳、磨损，以致性能逐渐下降，可靠性逐渐降低。设备的故障率逐渐增大，可能危及系统的安全运行，必须对这些设备的运行状态进行监测。

以前由值班人员经常巡视，凭其外观现象、指示仪表等进行判断，发现可能的异常，避免事故的发生；电力设备状态监测的传统方法是经常性的人工巡视与定期预防性检修、试验。设备在运行中此外，定期对设备实施停止运行的例行检查，做预防性绝缘试验和机械动作试验，对其机构缺陷及时做出处理等。这种经常巡视与定期检修的制度对于电力设备的安全运行起了重要的保障作用随着传感器技术与计算机技术的发展，电力设备的状态监测方法向着自动化、智能化的方向发展，设备的定期检修制度向着预警式检修制度发展。电力设

备状态的监测涉及面广，大量的非电量（热学、力学、化学参量等）需要各种相应的传感器，传感器技术的发展为此提供了可能。

随着实用传感元件的出现，装备各种传感器的具有状态监测功能的新型电力设备是构成自动化的电力系统的基础。微电子技术与计算机技术的发展，为传感信号的记录、处理与判断提供了有力的工具，此外还可以执行你要的控制操作，为电力系统的智能化控制提供了可能。

在线检测的主要困难在于不能影响设备的运行状态。输电线路是在电力系统中运行的，通常工作于高压状态，检测系统必须与高压工作部位可靠隔离，通过外部状态检测进行判断。适用的传感方法或判断手段是实现在线监测的保障。应用各种电量、非电量的传感方法，可检测线路的状态。如利用辐射传感器来检测线路的发热、放电（发光），可判断过热与局部放电现象；利用声与振动传感，可检测输电线路的放电等故障。

由于运行设备一般处于工业环境下，各种干扰不可避免，传感信号往往掺杂着干扰信号，因此测量信号的处理、判断是十分重要的，而对于设备状态的判断，往往需要多方面的信号综合判断。对于各种不同的设备，需要特定的处理与处理程序，这种程序是通过计算机系统完成的，通常是一种专家系统。

红外线技术测控技术是基于自然界中一切温度高于绝对零度的物体，时时刻刻都辐射红外线，通过检测红外辐射，分析载有物体的特征信息，从而实现被检测目标的判断。

红外线检测技术现在虽然应用比较广泛，但是还是有一定的缺陷。比如说，如果在镜头前面加一块透明玻璃，那么玻璃背后的所有东西的温度都将无法测到。除非是在电缆头热量相当大的、直辐射的才能看得到。