电能数据采集系统设计

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1、石家庄铁道大学毕业设计电能数据采集系统设计ElectricalEnergyDataCollection2011届电气工程系专业电气工程及其自动化学号学生姓名指导老师完成日期201年5月25日毕业设计成绩单学生姓名学号班级专业电气工程及其自动化毕业设计题目电能数据采集系统设计指导教师姓名指导教师职称讲师评定成绩指导教师任伟霞得分评阅人得分答辩小组组长得分成绩：系主任签字：年月日毕业设计任务书题　目电能数据采集系统设计学生姓名学号班级专业电气工程及其自动承担指导任务单位电气工程系导师姓名导师职称讲师一、主要内容

2、对电路中的基波电流及谐波电流、功率值进行实时采集。二、基本要求硬件电路选频，数据采集后将电压抬升、转换为模拟信号，将双极型信号转化为单极型信号。三、主要技术指标（或研究方法）采集时为连续的周波检测，24小时不间断，研究采集的算法的实现。采集出谐波电流，功率以及功率因数。为负载识别提供数据。四、应收集的资料及参考文献闪存、AD转换、DSP、TMS320LF2407五、进度计划1-3周课题调研、收集、学习参考资料，查阅外文资料，作开题报告。4-5周制定毕业设计方案。6－13周设计硬件电路、确定各元件参数、软件算

3、法。14－15周整理并撰写毕业设计论文，提交论文给指导老师。16周答辩。教研室主任签字时　间年月日毕业设计开题报告题　目电能数据采集系统设计学生姓名学号班级专业电气工程及自动化一、研究背景及现状高等学校宿舍管理一直是个难题，特别是各种违章大功率电器的使用屡禁不止。由于违章电器的使用引起火灾事故时有发生，给国家的财产造成了严重的损失，同时也对大学生的生命构成了威胁。各个高校虽然都制定了各种规章制度，但由于学生的变化大、来源复杂、层次不一，效果一直不明显，个别学生违规使用大功率电器，就可能危害大部分学生。目前学

4、生宿舍大都采用标准的公寓式结构模式。学生正常使用的电器大都是小功率的家用电器，如台灯、电风扇、电脑、电视、以及其他更小功率的小电器，单台负荷一般都不超过200瓦。而一些违规电器都是一些功率较大的加热器如电炉、热得快、电热毯等。这些电器不仅功率大，而且大都是电阻型负载，很容易根据其启动的特性判断出来。所以研制一种控制电器从技术上加以防范，在加上制度上的管理才会起到良好的效果。本文研制了对电量参数的采集，对电流、电压、功率、功率因数以及谐波的采集，对学生寝室个用电器的电量参数采集从而方便进行负载识别，来更好的控

5、制学生寝室违规电器的使用。二、国内外有关研究的动态将模拟信号转换为数字信号，并进行存储和计算机处理显示的过程称为数据采集，而相应的系统则为数据采集系统，数据采集技术是信息科学的一个重要分支，它研究信息数据的采集、存储、处理及控制等工作，它与传感器技术、信号处理技术、计算机技术一起构成了现代检测技术的基础。随着科学技术的发展和数据采集技术的广泛应用，对数据采集系统的许多技术指标，如采样率、分辨率、存储深度、数字信号处理速度、抗干扰能力等方面提出了越来越高的要求。数据采集领域正在发生着重要的变化。首先,分布式控

6、制应用场合中的智能数据采集系统正在发展。其次,总线兼容型数据采集插件的数量正在增大,与个人计算机兼客的数据采集系统的数量也在增加。国内外各种数据采集机先后问世，将数据采集带入了一个全新的时代。三、主要工作和所采用的方法、手段1.提出并设计一种电能数据采集系统的整体结构，并对各个部分的工作原理及过程做简单的介绍；2.研究数据采集系统模块软、硬件设计技术，利用A/D转换器和高速数字对各相电流、电压进行实时采集，完成对基本电参量。基波、谐波电流功率值的实时采集；3.研究电能数据采集的算法实现详细介绍了波动与闪存算

7、法模型的实现过程；四、预期达到的结果采集时为连续的周波检测，24小时不间断，用闪存对数据进行存储，电压抬升到0-3.3V模拟信号。大电压和大电流要进过PT和CT及相应电路转换。指导教师签字时间年月日摘　要目前，随着社会发展，电的使用越来越广泛。学生寝室各种非线性、冲击性和不对称性负载不断投入使用，使学生寝室安全问题越来越受到各界的关注。为了能够对学生宿舍系统的运行状况进行监测，本文设计出一种电能数据采集系统，可以按需要采集出电压，谐波电流，功率以及功率因数。硬件采用DSP，芯片型号为TMS320LF2407

8、。该电能数据采集系统被安装在检测现场，对电网电压和电流采样信号进行运算和处理，而且可以对数据进行存储、查询。论文重点介绍了以下几部分:（1）电路的总体设计和功能;（2）硬件设计，包括A/D转换、滤波器、锁相环、液晶显示和按键输入等原理；（3）各参数的算法公式；（4）系统测试；（5）电压波动对所得数据的影响。关键词:谐波监测　电压　电流　TMS320LF2407　数据采集AbstractAtpresent,with