论文总字数：21789字

摘 要

随着通信技术的发展日趋融入人们的生活，传输线路的故障也存在于各个科学领域。电话通信的传输，电力传输的传输等多种领域，高压传输线路的研究，方法也越来越多，但也存在很多的应用问题。比如天气情况，各种人为因素，自然因素都会造成线路故障，有线传输、无线传输都会存在各种各样的问题。高压传输线路的研究方法从开始到如今，人们研究的问题也越来越多越来越完善。其中的问题也越来越多，传输中的损耗，故障点的距离。在高压传输线路中，过去人们都是通过最原始的办法，逐一检查线路，工作效率低，耗费大量人力物力，效率低无法快速检查故障点的位置，所以人们一直不断研究方法快速解决线路传输的故障问题，对各个领域都有很大的帮助。

所以线路传输的故障在如今的通信、电网、等各个领域都有很重大的意义，通过专业的方法快速解决问题可以减少很多很大的损失

本课题的主要任务：通过TMS320F2812 DSP微控制器及功率接口电路输出脉冲信号，然后对反射波信号采集、数据分析，判断传输线是否有故障及故障点位置。利用TMS320F2812 DSP 芯片编程产生脉冲信号，并把脉冲信号送到传输线上。传输线在不同状态下会对脉冲信号产生反射，当终端接负载与传输线特性阻抗匹配时，无反射；阻抗不匹配时会产生回波，始端接收到的信号为回波与初始脉冲波的叠加。在接收端对回波信号进行采集并分析数据，得到传输线的状态信息

关键词：线路故障 DSP AD转换

Research on intelligent detection system of transmission line fault point

Abstract

With the development of communication technology, it is becoming more and more integrated into people's lives. The faults of transmission lines also exist in various scientific fields. The transmission of telephone communication, transmission of power transmission and other fields, the research of high voltage transmission lines, the method is also more and more, but there are a lot of application problems. For example, weather conditions, a variety of human factors, natural factors will cause the line fault, cable transmission, wireless transmission will be all kinds of problems. The research method of high voltage transmission line has become more and more perfect. The problem is also more and more, the loss of transmission, the distance of the fault point. In the high voltage transmission line, in the past, people are through the most primitive way, one by one check line, work efficiency low cost a lot of manpower and material resources, low efficiency to quickly check the position of the point of failure, so people are constantly research approach to quickly resolve the problem of transmission line, in various fields have great help

So the fault of transmission lines in today's communications, power grids, and other fields have a very significant meaning, through professional methods to solve problems quickly can reduce a lot of great losses

The main task of this topic: the TMS320F2812 DSP micro controller and power interface circuit output pulse signal, then the reflected wave signal acquisition, data analysis to determine whether the transmission line fault and fault location. The use of DSP TMS320F2812 chip programming pulse signal, and the pulse signal to the transmission line. Transmission line under different conditions will have a reflection of the pulse signal, when the terminal is connected to the load and the characteristic impedance of the transmission line matching, no reflection, impedance mismatch will produce the echo, the beginning of the end of received signal to echo with the initial pulse wave superposition. At the receiving end, the echo signal is collected and analyzed, and the state information of the transmission line is obtained.

Keyword: Line fault AD DSP conver

目录

传输线路故障检测系统研究 I

摘 要 I

Abstract 2

第一章 绪论 3

1.1引言 3

1.2课题研究的背景 3

1.21研究现状 4

1.3现阶段研究方法 5

1.31单端阻抗法 5

1.32行波法 5

1.4软件、硬件需求（工具平台） 6

1.5论文工作 6

1.6 论文结构 6

第二章：检测原理 7

2.1故障测距法基本原理 7

2.2C型测距的特点 7

2.3实验原理： 8

2.41检测信号的传输 8

2.42信号的采集 9

2.43故障点距离计算 10

2.5系统组成 10

第三章系统功能实现 11

3.1系统设计 11

3.11系统构成 11

3.2系统简介 12

3.21TMS2812的特点 13

3.3程序设计： 13

3.31程序设计流程图 13

3.32产生检测信号 14

3.3.3脉冲信号发生程序设计及说明 17

3.34数据采集程序设计： 18

第四章 实验结果分析 20

4.1脉冲检测 20

4.1.2 同轴电缆不同负载的观察结果 20

4.2故障点距离计算 22

第五章 总结与展望 23

5.1 总结 23

5.2 展望 24

参考文献 25

致谢 27

第一章：绪论

1.1引言

随着通信技术的发展日趋融入人们的生活，传输线路的故障也存在于各个科学领域。电话通信的传输，电力传输的传输等多种领域，高压传输线路的研究，方法也越来越多，但也存在很多的应用问题。比如天气情况，各种人为因素，自然因素都会造成线路故障，有线传输、无线传输都会存在各种各样的问题。

随着国民经济的飞速发展，促使我国电力事业有了长足的进步，目前，长距离输电线路在电网的运行中占有重要意义。一旦发生了传输线路故障，迅速准确的找到故障发生点，能够缩短对非故障停电区域的供电恢复时间，减少因停电导致的工厂停工、生产停滞等现象造成的不必要的经济损失，所以，故障测距的研究具有极其重要的意义。针对目前如何尽快在发生故障的高压远距离输电线路中查找出故障位置的问题，本文基于故障分析法在以下几个方面展开了深入的研究和探讨：论文首先介绍了故障测距法的发展历史和国内外研究现状，在推导单端测距法和双端测距法原理的同时比较了两种类型测距方法的优缺点。推导单端测距的原理时可以发现，对端系统阻抗的变化以及过渡电阻的大小等许多因素都直接影响到该方法测距结果的精度。针对单端测距方法的缺点与不足，双端测距法有了很好的弥补，提高了测距的精度。

1.2课题研究的背景

现如今电力部门的巡查检测主要依靠人工、直升机巡线机器人巡线这些远满足不了现如今的需求。随着人们逐渐的研究。基本总结出三种故障测距的方法：阻抗法、行波法、电压法。这些方法各有利弊、考虑实际情况选择方法。随着研究的深入我国的研究学者也进一步研究微电子测速也有很多应用涉及^[1]，用该模型仿真不了不同中性点接地下的故障电流波形特，仿真分分析了故障点的特性；对电流进行频谱分析。同时，采用小波变换局部模极大值的方法测故障行波的突变点特征来判断是否发生^[2]。利用接地故障产生的暂态信号小电流接地故障的快速准确定位，主要做了底下几个工作^[3]。分析了模量电阻、电感、波速和衰减系数的变化规律，为后续的行波传输规律的分析奠定了基^[4]。利用广域信息准确识别故障原件、通过故障区域搜索降低信息交互量是广域后备保护的研究重点和核心^[6]。随着智能电网迅速的研究和发展，电力系统中的光纤通信网络越来越重要^[7]。

1.2.1研究现状

为了让故障检测更加容易，人们不断地探索各种方法。20世纪80年代，开始采取微电子技术快速确定故障点，之后并得到广泛应用^[4]。1979年M.T.Sant和Y.G.Paithankar首先提出阻抗法测距。早在1931年就有人提出利用故障点产生的行波进行故障测距，由于条件限制，未能得到实际应用。20世纪90年代，我国学者提出采用高速数据采集技术与处理技术结合的行波测距装置方案，并研制出样机^[5]。1997年，易维善提出并实验验证了同轴电缆各种故障时的传输线的特性^[6]。1998年，湖南怀化铁路总公司有线电视台的金庆光提出运用驻波原理分析检测同轴电缆故障点，该方法根据发射出的脉冲和回波形成的驻波判断故障点距离^[7]。

请支付后下载全文，论文总字数：21789字