基于超声波的电力设备局部放电在线监测系统设计

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摘要

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附表索引

第一章 绪论

1．1 局部放电在线监测研究的目的及意义

1．2 局部放电在线监测技术的发展与超声法研究现状

1．2．1 局部放电在线监测发展现状

1．2．2 超声波法研究局部放电现状

1．3 主要的局部放电检测方式

1．3．1 非电测法

1．3．2 电测法

1．4 ARM微处理器的发展概况

1．5 本文主要研究内容及组织工作

1．6 本章小结

第二章 局部放电及超声信号分析

2．1 局部放电产生的原因

2．2 局部放电的等效电路

2．3 局部放电的表征参数

2．4 局部放电产生超声波原理

2．5 局部放电超声信号的检测原理

2．5．1 超声波的传播特性

2．5．2 压电型超声波传感器的结构分析

2．6 局部放电的波形的识别与判定

2．6．1 两种典型的超声波局部放电检测方法

2．6．2 绝缘电阻阻值变化对放电脉冲信号幅值的影响

第三章 监测系统硬件设计

3．1 局部放电监测系统组成与分类

3．1．1 局部放电监测系统组成

3．1．2 监测系统分类

3．2 局部放电监测系统的设计

3．2．1 局部放电监测系统的功能

3．2．2 微控制器的选型

3．2．3 STM32微控制器最小系统设计

3．2．4 局部放电监测系统的硬件结构

3．3 超声波传感器选型

3．4 模拟信号预处理电路设计

3．4．1 超声前置放大器设计依据

3．4．2 前置放大电路的设计

3．4．3 前置放大电路的测试

3．4．4 超声传感器检波单元选型与设计

3．4．5 检波器性能的仿真测试

3．5 数据采集模块设计

3．5．1 采集系统的结构设计

3．5．2 AD采样芯片的选取与电路设计

3．6 数据存储模块设计

3．7 网络通信硬件电路设计

3．8 系统显示与报警电路设计

3．8．1 显示电路设计

3．8．2 报警电路设计

3．9 系统其他电路设计

3．9．1 系统供电电路设计

3．9．2 系统时钟电路设计

3．9．3 系统下载接口电路设计

第四章 系统数据处理算法设计

4．1 幅频特性分析算法设计

4．1．1 FFT变换的原理

4．1．2 FFT变换程序设计

4．2 数字滤波去噪算法的设计

4．2．1 FIR滤波器设计方法的选择

4．2．2 FIR滤波器程序的设计

4．3 超声定位算法设计

4．3．1 超声定位数学模型

4．3．2 基于互相关的局部放电超声定位时延估计

第五章 监测系统软件设计

5．1 软件系统的总体架构设计

5．2 通信模块软件设计

5．2．1 监测装置与现场单元的通信

5．2．2 现场主机与服务器的通信

5．3 监测仪数据采集程序设计

结论与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

附录B 系统前置信号处理与采集存储电路