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基于DSP的断路器在线监测与诊断系统的设计与实现的开题报告

一、研究背景和意义

随着工业自动化进程的加快，电力系统的可靠性和安全性被越来越重视。而断路器作为电力系统中的重要保护设备，在保障电网安全和稳定运行方面起着至关重要的作用。然而，由于断路器的复杂结构和使用环境，其故障率很高，给电网带来了极大的安全隐患。传统的断路器检验方法需要断电操作，浪费了大量的时间和经济成本，并且不能及时发现故障隐患，存在安全风险。

因此，如何实时在线监测和诊断断路器的运行状态，预测其故障，减少电力系统运行中的安全事故和故障率，成为了当前的研究重点。

二、研究内容和思路

本研究拟基于DSP开发一种断路器在线监测和诊断系统。具体研究内容和思路如下：

1.系统硬件设计：设计自主硬件电路，包括与断路器相连的传感器电路，数据采集电路、信号处理电路等，实现数据采集、处理和成像。

2.系统软件设计：选择合适的DSP芯片，采用C语言或其它高级语言编写程序，实现系统的运行，开发合适的算法和方法，以实现快速、准确地诊断断路器运行状态，预测故障隐患。

3.系统集成：将开发好的硬件系统和软件系统进行适当的集成，实现系统运行的可靠性和稳定性，并进行一些必要的测试和实验，以验证系统的有效性和可用性。

三、预期研究成果

本文旨在设计和实现一种基于DSP的断路器在线监测和诊断系统，包括软件系统和硬件系统，以便实现快速、准确地诊断断路器运行状态，预测故障隐患。主要预期研究成果包括：

1.实现一种完整的系统框架和硬件设计，可以接入不同种类的传感器，实现数据采集、处理和成像。

2.开发一种合适的算法和方法，能够准确地诊断断路器的运行状态，预测故障隐患。

3.进行一些必要的测试和实验验证系统的有效性和可用性，如精度测试，稳定性测试，实用性实验等。

四、研究方法和技术路线

本研究采用以下的方法和技术路线：

1.剖析断路器的结构和工作原理，分析其运行状态监测和诊断的方法和问题。

2.采用DSP芯片作为主要的硬件设备，编写C语言程序设计，实现数据采集、处理和成像，运用算法和方法对数据进行准确分析。

3.通过对实验数据的分析和比较，对研究成果进行总结，提出相应的改进措施。

五、研究计划和时间安排

预计本研究的时间安排如下：

1.前期准备：阅读相关文献和资料，确立研究方向和思路，完成论文开题工作；时间安排：2周。

2.系统硬件设计：进行系统硬件设计，包括传感器电路、数据采集电路和数据处理电路等；时间安排：6周。

3.系统软件开发：选择DSP芯片，编写C语言程序，开发合适的算法和方法，实现快速、准确地诊断断路器运行状态，预测故障隐患；时间安排：8周。

4.综合测试与实验：进行系统集成，进行一些必要的测试和实验，以验证系统的有效性和可用性；时间安排：4周。

5.论文撰写与答辩：根据研究成果撰写论文，完成学位答辩工作；时间安排：4周。

六、参考文献

[1]JiangyangD,XiaoxuanL.Researchonintelligenton-linemonitoringsystemforcircuitbreakerbasedonpretreatmentalgorithm［C］//Proc.ofIEEE4thInternationalConferenceonElectricUtilityDeregulationandRestructuringandPowerTechnologies.Vienna,Austria,2011

[2]QuJY,Systemon-lineMonitoringandDiagnosisforGISBasedonFuzzyNeuralNet.JournalofXi’anShiyouUniversityNaturalScienceEdition,2010,18(2):76-79.

[3]黄云峰,基于DSP的断路器在线监测与诊断系统的研究［J］.电气传动与控制,2012.(2):32-35.