基于短距离无线通信与光纤传感技术的输电线路覆冰监测系统的研制

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1、声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：—二扯日期：—j塑生二牛关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③

2、学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：导师签名：』一嗍太原理工大学硕士研究生学位论文基于短距离无线通信与光纤传感技术的输电线路覆冰监测系统的研制f㈣摘要近年来，随着我国经济快速发展和工业化程度的不断提高，对电能的需求量也成倍的增加。但是，与此同时电力设备的维护和升级还比较滞后，监控设备的监测水平也有待提高，所以国家电网在输送电的能力、供电的稳定性、输电线路的抗疲劳度和抵御自然灾

3、害的能力等方面都面临着日益严峻的考验。架空输电线在低温的情况下经常发生覆冰现象，在风雪环境下更容易导致导线断线和倒塔等灾害，严重威胁输电线路的正常稳定运行。特别是最近几年我国遇到了历史罕见的雨雪冰冻灾害，给国家和社会造成了巨大的损失。而现有的覆冰监测系统存在功耗大、易损坏、数据信息传输不稳定、传输信号弱和供电困难等问题。因此，研制一种稳定运行并且能够准确采集数据的输电线路覆冰在线监测系统是摆在电力行业研究设计人员面前最重要的任务。本课题来源于山西省大同供电公司的科研项目《输电线路安全运行在线监视和现

4、场作业管控系统》，在研究了无线通信技术、数据采集系统和光纤传感技术的基础上，研制了一套以ARM技术和传感器技术为核心，以ZigBee和GPRS技术为媒介的输电线路覆冰在线监测系统。本课题所做的具体工作如下：太原理工大学硕士研究生学位论文(1)分析讨论了国内外输电线路覆冰监测系统的发展现状，对各种覆冰监测方法的优缺点进行了比较和分析。(2)介绍了光纤传感技术和无线通信技术的优势和特点，将它们有机的结合在·起，再考虑到系统实用性和可行性，提出了一套基于光纤传感器和ZigBee技术监测覆冰厚度的方案，解决

5、了区域性无信号和覆冰厚度监测准确性差等困难。(3)设计了监测系统的硬件电路，包括各部分元件的选择以及微处理器、无线通信、传感器数据采集、图像采集、存储、JTAG接口、电源管理等电路的设计，为控制软件的运行提供了可靠的硬件平台。(4)完成了监测系统的软件设计，并分别对各关键模块子程序的设计进行了详细阐述。(5)对监控中心软件做了简单介绍。关键字：输电线路覆冰，无线通信，光纤传感，嵌入式系统太原理工大学硕士研究生学位论文DEVELoPMENToFTRANSMISSIONLINEICINGMoNIToRI

6、NGSYSTEMBASEDoNSHoRT_DISTANCEWIRELESSCoMMUNICATIoNANDOPTICALFIBERSENSINGTECHNOLoGYABSTRACTInrecentyears，withfasteconomicdevelopmentandincreasinglyhi曲degreeofindustrialization，thedemandforelectricityhasmultiplied．Atthesametime，however，themaintainanceand

7、upgradeoftheelectricalequipmentarestilllagging，themonitoringlevelofmonitoringequipmentalsoneedstobeimproved．SotheStateGridCorporationofChinaisfacedwithincreasinglyseveretestatthetransmissioncapacity,stabilityofthepowersupply,fatigueresistanceofthetrans

8、missionlineandtheabilitytowithstandnaturaldisastersandSOon．Overheadtransmissionlineundertheconditionofthelowtemperatureisveryeasytoglaciateandcausesuchdisastersasthebrokenlineandthecollapsedtowerontheenvironmentofthesnowyandwindy．Thisph