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《基于光伏發(fā)電的變電站紅外測(cè)溫實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、基于光伏發(fā)電的變電站紅外測(cè)溫實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置邊瑞恩，王青，鄒睿，陳志宏(河源供電局，廣東河源517000)摘要:設(shè)計(jì)了具有紅外測(cè)溫、自主供電與圖像監(jiān)控功能的裝置。該裝置采用ST公司以AＲMCortex－M3內(nèi)核的高性能低功耗STM32作為主控制器，利用光伏發(fā)電、MPPT技術(shù)為裝置提供穩(wěn)定的電源，以內(nèi)置激光瞄準(zhǔn)器的紅外傳感器采集待測(cè)點(diǎn)溫度信號(hào)，通過STM32單片機(jī)對(duì)傳感器的信號(hào)進(jìn)行處理后，將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)用GPＲS網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心，利用數(shù)據(jù)圖形對(duì)比模塊，把分析結(jié)果及報(bào)警提示通過語言模塊傳達(dá)給值班人員。關(guān)鍵詞:紅外測(cè)溫;變
2、電站;光伏發(fā)電文章編號(hào):1008－083X(2016)9－0029－03中圖分類號(hào):TM63文獻(xiàn)標(biāo)志碼:BDOI:10.19317/j.cnki.1008-083x.2016.09.009每個(gè)變電站需要測(cè)量的目標(biāo)點(diǎn)達(dá)數(shù)百個(gè)，現(xiàn)有光敏傳感器模塊、云臺(tái)達(dá)到單軸跟蹤太陽光的功能，測(cè)溫手段通過人工巡檢來預(yù)防事故，只能對(duì)特別關(guān)單軸跟蹤雖然沒有雙軸極軸的高精度，但是其機(jī)械結(jié)鍵的少數(shù)幾個(gè)目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，造成大量的目標(biāo)點(diǎn)構(gòu)簡單，裝置的穩(wěn)固性都會(huì)大大高于前者，越復(fù)雜的漏測(cè)，存在安全隱患。特別是無人值守的變電站中，系統(tǒng)帶來的不僅是成本
3、的提升也是整個(gè)系統(tǒng)不穩(wěn)定更是缺乏對(duì)于重載線路設(shè)備節(jié)點(diǎn)溫度的及時(shí)監(jiān)測(cè)。程度的提升，受環(huán)境因素的影響加大。本文設(shè)計(jì)的單軸跟蹤模塊光電傳感器的俯視圖如圖2所示，太陽能1總體設(shè)計(jì)思路［1］單軸跟蹤裝置的電路原理圖如圖3所示。裝置是以STM32為核心控制器的太陽能紅外測(cè)在圖2中，太陽光照射到A、B置的光強(qiáng)不同，溫裝置。原理圖如圖1所示，裝置通過單晶硅太陽能導(dǎo)致A、B光敏三極管的輸出的電壓量U1、U2是不板獲取光能，通過太陽能控制器實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)輸一樣的。在圖3中，U1、U2通過比較器LM339就會(huì)出，盡可能獲取更多的能量，將
4、能量儲(chǔ)存到蓄電池中，產(chǎn)生開關(guān)量ΔU。并對(duì)輸出電壓的波形、幅值、頻率進(jìn)行處理，使電能質(zhì)量更好，同時(shí)給整個(gè)裝置供電。裝置通過紅外傳感器采集待測(cè)點(diǎn)的溫度信號(hào)，將信號(hào)傳給STM32控制器處理，利用無線通信將信息傳給后臺(tái)，達(dá)到對(duì)待測(cè)點(diǎn)溫度信息遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)、在線監(jiān)控的目的。圖2光電傳感器的俯視圖Fig.2AplanviewofaphotoelectricsensorofFIG圖1總體設(shè)計(jì)思路框圖Fig.1Theoveralldesignblockdiagram圖3太陽能單軸跟蹤裝置的電路原理2光伏電源模塊設(shè)計(jì)Fig.3Thepr
5、incipleofsingle-axistrackingsolarcircuitdevice光伏電源模塊由光伏板、太陽能控制器、蓄電池、0(U1≤U2)ΔU=U1－U2={)光敏傳感器模塊、云臺(tái)組成。考慮到太陽能電池板發(fā)1(U1＞U2電量有限，為了用低成本的裝置最大化地提高太陽能通過輸出高低電平，再根據(jù)兩個(gè)電平信號(hào)的組轉(zhuǎn)換效率，提升太陽能電池板的潛在價(jià)值。裝置通過合就可以判斷出是哪邊的光強(qiáng)更強(qiáng)，之后信號(hào)給單·29·貴州電力技術(shù)第19卷片機(jī)判斷控制動(dòng)力裝置作出相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，快速的跟4程序設(shè)計(jì)［2］蹤光源。圖2中可以看到
6、光敏元件的排布，只需要在X兩旁等距放置，那么在光強(qiáng)基本一致的情況4.1程序流程圖下，確定X軸之后找到軸中點(diǎn)O，產(chǎn)生1、0振蕩信號(hào)，處理后變成5V、0V的電氣信號(hào)(圖4)傳送給單片機(jī)，停止跟蹤，找到目標(biāo)，即整個(gè)圓筒中心位置。在這樣的運(yùn)行原理下，我們就能很容易的做到微調(diào)時(shí)全方位跟蹤太陽，保持跟蹤準(zhǔn)確性。圖6程序流程圖Fig.6Programflowchart4.2程序處理說明軟件濾波:實(shí)際測(cè)量時(shí)傳感器的A/D值有一定的跳變，為了使數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定，我們?cè)谟布喜蓤D4光電傳感器模塊輸出震蕩信號(hào)Fig.4Photoelectr
7、icsensormoduleoutputstheoscillationsignal用ＲC低通濾波，軟件上采用數(shù)字濾波。數(shù)字濾波的方法是窗口式平均法。比如我們先采集到133采樣模塊設(shè)計(jì)個(gè)數(shù)據(jù):0123456789101112，那么先對(duì)10在變電站，運(yùn)行中的一次設(shè)備應(yīng)符合一定的溫個(gè)數(shù)據(jù)平均【0123456789】101112，在數(shù)據(jù)度范圍，在紅外測(cè)溫作業(yè)中若發(fā)現(xiàn)某一設(shè)備部件的采集繼續(xù)進(jìn)行的同時(shí)，窗口向后移動(dòng)一個(gè)數(shù)據(jù)0溫度超過正常值，將根據(jù)具體溫度，按《南方電網(wǎng)輸【12345678910】111213再次對(duì)新窗口內(nèi)的變電
8、設(shè)備缺陷定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》把該發(fā)熱情況按緊急缺10個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均。該種濾波方式，不是一次性陷、重大缺陷、一般缺陷劃分。使用較多數(shù)據(jù)然后馬上丟棄，而是逐漸向后移動(dòng)為了提高裝置的測(cè)量精度，本文設(shè)計(jì)的裝置采處理數(shù)據(jù)。這樣不僅能夠使得波動(dòng)的A/D值趨于用外置A/D模塊MAX197，MAX197是并口12位平緩，跳變較小，而且還避免了以往數(shù)字濾波在數(shù)A/D，比其他串口AD速度
