4、设计方案(研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等): 本设计的基本框图如下: 周期同步电路 模拟信号采集 **** LED 按键 存储器 A/D模数转换 通讯接口 (1)本文核心控制器选择TI公司**,使得系统不仅具有强大的数据处理能力和速度,而且具有良好的控制能力;。 (2)数据采集模块选用6通道、16位高精度、高速度A/D芯片ADS8364,其各个通道独立,并且各个通道同步采样,确保了电压和电流之间的应有的相位关系,且每个通道相互独立,互补影响其转换电路。 (3)为了防止频率“泄漏”,系统采用锁相环技术,可以有效降低在电力系统频率变化时对各监测指标的影响程度。 (4)采用了快速傅里叶变换FFT算法,提高了检测谐波的精度。 (5)配合无线传感网络(zigbee通讯协议),合理设计多个检测节点(采集节点)和本地监控中心(汇聚节点)检测节点,及本地监控中心通过ZigBee技术构建的局部WSNs,使得.电能质量信号数据能同步的又本地监控中心和远程监控中心的GPRS实现数据远程无线传输。。
5、方案的可行性分析: 依托于DSP的高速数据处理能力的基础上,首先采集模块将三相交流电压、电流量进行高速采集,将电压和电流等级缩小到合理的范围,再由A/D芯片转换后送入***处理器进行高速运算处理。而核心算法采用经典的FFT算法,经过一系列的快速度、高精度的计算和数据处 理得出如下值: 三相电压、电流有效值; 三相基波电压、电流有效值; 三相基波有功功率、无功功率、功率因数 电压、电流2-64次谐波以及谐波畸变率。 6、设计产品的主要用途和应用领域: 无线传感网络的应用有力的弥补了有线网络存在的不足之处,灵活安装的特点,决定了其良好的市场应用价值。本文在研究电能质量的基础上,提出了一种基于**的电能质量检测系统设计方案,将检测节点的电能质量扰动类型、信号等参数实时地传输至无线传感网络的路由节点,通过路由节点将数据上传送至远程监控中心,从而实现监控中心远程的对检测节点电网电能质量的准确、实时检测,为电力系统的系统管理、维护和检修提供了张实的依据。 7、时间进程 第1周 实习,查阅、搜集资料,完成实习日记 第2周 实习,查阅、搜集资料,完成实习日记 第3周 实习,查阅、搜集资料,完成实习日记 第4周 实习,查阅、搜集资料,完成实习日记 第5周 实习,查阅、搜集资料,完成实习日记 第6周 书写开题报告与答辩 第7周 **的数据处理系统的学习 第8周 无线传感网络的学习 第9周 快速傅里叶变换FFT算法的学习 第10周 数据处理部分的设计
第11周 信号处理部分的设计 第12周 通讯电路的设计 第13周 整个系统的搭建 第14周 实验与仿真 第15周 电路图的绘制与论文输入 第16周 图纸、论文的审核与修改 8、参考文献: [1]赵苏海.基于无线传感器网络的电能质量监测系统的研究. 2012. [2]丁力.电能质量问题及监测分析.电气时代,2005,(8):105-106. [3]林海雪.现代电能质量的基本问题.电网技术.2011,25(10):5-12. [4]许遐,王慧仁.电能质量的全过程检测技术.电测与仪表,1999,36(404):4-9. [5]Dugan Roger C. Electrical Power System Quality. Iedt, New York;Mcgraw Hill,1996. [6]林海雪.论电能质量标准.北京:中国电力出版社,1997. [7]朱高中.基于DSP的电能质量在线检测的研究.检测与制作,2007,(1):22-24. [8]胡广书.数字信号处理,北京,清华人学出版社,1997(s):66-68. [9]施奕平,吴国安.基于DSP的电能质量监测仪.电测与仪表,2002,39⑴:17-19. [10]周怡顔,凌志浩,吴勤勤.ZigBee无线通信技术及其应用探讨[J].自动化仪表,2005. [11]汤镇辉.基于cc2530的ZigBee无线路灯节能智能监控系统.微型机与应用,2011. [12]刘占伟.基于ZigBee的无线测控系统的研究与设计[D].内蒙古:内蒙古大学,2009. 指导教师意见: 毕业设计领导小组意见: 教师签字: 组长签字: 年 月 日 年 月 日