基于AVR单片机远程查询控制水泵综合保护器设计

摘要

本文在研究了现有的水泵监控保护系统后，发现现有的水泵监控及水泵保护系统存在网络化程度低，自动化程度不高的弊病。本文提出了一种水泵远程监控与水泵保护相结合的系统方案。
　　根据课题远程水泵查询控制保护系统的设计要求，本文进行了系统的软硬件设计。硬件电路采用ATmegal28作为主控芯片，设计了电源模块、数据采集模块、开关量输入输出电路，考虑了对硬件电路的本安要求，并采取了相应抗干扰措施。系统的软件设计包括AD采样模块、傅氏算法模块、保护判据模块、继电器控制模块以及显示、通信等模块。
　　通过实时采集水泵电机运行参数，确定水泵电机的运行状态，实现水泵电机的安全保护。通过RS485总线将保护器与监控中心连接，完成水泵的远距离监控。本文采用微处理器对水泵运行过程中的各种参数进行采样，通过程序对采样数据进行运算、分析和判断，以实现对水泵电机的保护与监测功能。根据水泵电机的特性，采用全波傅氏算法实现了短路保护算法、基于热积累的反时限过载保护算法、过/欠压保护算法、断相保护算法、轴承温度过高保护算法，及油室漏油保护算法，能够快速可靠的实现各种保护功能。
　　人机界面采用delphi编程技术与SQL SERVER2000数据库软件完成人机界面的的设计。实现了用户信息管理、实时报警、远程控制、数据通信、历史数据查询、历史故障查询、打印报表等功能。
　　最后通过系统实验，进行了短路保护实验、反时限过载保护实验、断相保护实验、过压与欠压保护实验、轴温过高保护实验、油室漏油保护实验，验证了系统设计的合理性和可行性。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2国内外水资源现状

1.3论文主要的研究内容

第2章 系统的总体设计

2.1系统总体方案的确定

2.2 通信方式的选择比较

2.3总线方式的选择比较

2.4 微处理器的选型

2.5传感器的选型

2.6系统主要组成

2.7系统的保护功能

第3章 水泵监控保护装置保护算法分析

3.1水泵保护算法分析

3.2傅立叶级数算法分析

3.3短路保护算法分析

3.4基于热积累的反时限过载保护算法分析

3．5过／欠压保护算法分析

3.6 断相保护算法分析

3.7 轴承温度过高保护算法分析

3.8 油室湿度过高保护算法分析

3.9本章小结

第4章 远程水泵控制查询保护系统的硬件设计

4.1系统功能概述

4.2主控芯片

4.3硬件功能模块设计

4.4 PCB设计

4.5智能化水泵测控保护系统的软件设计

4.6本章小结

第5章 人机界面部分

5.1人机界面开发平台的选择

5.2上位机数据采集通信

5.3监控中心软件主要功能

5.4人机界面操作界面介绍

5.5数据库模块

5.6报表打印模块

5.7本章小结

第6章 系统实验

6.1保护试验

6.2通信试验

6.3本章小结

第7章 展望与小结

7.1总结

7.2展望

参考文献

致谢