基于ARM的电力线路停电修作业接地线监测单元的研制

摘要

电力线路担负着将电能输送给用户使用的重要任务，为了保证电力线路的正常运行，对线路的日常检修与维护工作必不可少。接地线作为线路停电检修工作的一种安全工具，对其合理使用是保证检修作业安全的重要措施。但目前我国电力线路停电检修作业对接地线的管理采用的是人工汇报的方式，不仅工作效率低，还存在着误报、漏报等安全隐患。
　　针对接地线监控方面存在的不足，以及对接地线监控手段及相关技术的研究，本文研制了基于ARM嵌入式系统的电力线路停电检修作业挂接地线监测单元，实现了对接地线状态信息的实时采集并自动上传；此外，研究了接地线接地状态检测的技术问题，并实现了接地线接地状态监测功能，确保在线路停电检修作业过程中接地线接地状态的实时安全监测。
　　本文研制的接地线监测单元硬件选用高性能的32位ARM处理器STM32F103ZET6作为核心处理器，完成了监测单元的硬件设计；软件系统设计方面，剪裁移植了μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统，在操作系统的平台上对任务进行了设计与划分，通过算法研究实现了GPRS/GSM网络下接地线状态信息的釆集与传输；通过对接地线接地方式的研究，采用“压力传感器+蓝牙无线通信”的接地检测设计方案，设计了相应的硬件电路，研究了算法并实现了监测单元接地检测的功能。
　　实验证明该监测单元可以正确判定接地线挂接及接地状态，并将检测结果及采集的接地线挂接位置信息、作业现场图片信息发送给调度中心及相关人员手机上，实现了对接地线的实时远方监测，为现场检修人员人身及设备提供安全保障具有重要作用。

目录

声明

1绪论

1.1研究背景及意义

1.2接地线监控装置研究现状

1.3课题的研究目的及主要内容

1.4本章小结

2.1接地线监控系统

2.2 STM32处理器

2.3嵌入式操作系统

2.4接地检测功能设计方案

2.5其它相关技术研究

2.6本章小结

3接地线监测单元硬件设计

3.1硬件总体设计

3.2主控制器模块

3.3接地检测模块电路设计

3.4显示模块电路设计

3.5接地线监测单元的其它模块

3.6本章小结

4接地线监测单元的软件设计

4.1软件开发工具

4.2μC/OS-II操作系统

4.3接地线状态检测程序

4.4蓝牙模块的连接及通信的实现

4.5图像信息的采集与发送

4.6 GPS定位程序开发

4.7本章小结

5实验测试验证及结果分析

5.1主控部分测试

5.2蓝牙模块的连接及数据传输测试

5.3蓝牙模块与主控部分联调

5.4接地线监控系统综合调试

5.5实验结果分析

5.6本章小结

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

附录

附录一：参与项目情况

附录二：在校学习期间发表的论文