【摘 要】
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电力柜(环网柜、箱式变、配电柜等)是电网建设和工业生产中被广泛应用的电力设备。由于其柜体防护效果有限,运行环境恶劣,容易导致电气设备的损坏,但由于成本和技术的限制,电力柜在线监测系统的自动化程度还未能达到运行要求。论文设计研制了一套基于LoRa的电力柜组合式状态监控系统。本论文以STM32F103VCT6单片机作为监控系统的控制核心;以ATT7022EU三相计量芯片监测电压、电流、功率等电力参数;
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电力柜(环网柜、箱式变、配电柜等)是电网建设和工业生产中被广泛应用的电力设备。由于其柜体防护效果有限,运行环境恶劣,容易导致电气设备的损坏,但由于成本和技术的限制,电力柜在线监测系统的自动化程度还未能达到运行要求。论文设计研制了一套基于LoRa的电力柜组合式状态监控系统。本论文以STM32F103VCT6单片机作为监控系统的控制核心;以ATT7022EU三相计量芯片监测电压、电流、功率等电力参数;并使用各类传感器模块对柜内的主要触头温度、开关量、温湿度信息、烟雾火源等非电能信息进行监控和采集;设置了红外人体感应传感器,防止人类和动物入侵造成电力设备的损坏;分析了各类无线通讯方式的特点,最终确定了LoRa-GPRS的无线通讯方案,使用LoRa通讯方式实现各设备之间的组网,优化了 LoRa模块的信道竞争算法,降低了由信道竞争而造成的网络阻塞,提高了数据传输效率,使用STM32F103C8T6作为网关控制芯片,使用GPRS通讯方式将数据上传到远程监控平台;以μCOS操作系统为平台对监控系统进行软件设计,实现数据采集处理以及各个模块的功能;上位机使用LabVIEW软件进行开发,实现信息在PC端的实时显示。本论文所设计的电力柜组合式状态监控系统,在实验室条件下搭建了测试平台,实现了电流、电压、功率等电能参数的测量以及开关状态、环境温湿度、主触头温度等非电能参数的采集并实现了无线传输,系统能够根据设置的阈值生成对应的告警信息,最终实现电力柜的远程监控,预期目标基本实现。
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