基于lab+view的电缆故障监测数据采集与传输

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1、西安科技大学硕士学位论文基于LabVIEW的电缆故障监测数据采集与传输姓名：段金英申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：汪梅@论文题目：基于LabVIEW的电缆故障监测数据采集与传输专业：控制理论与控制工程硕士生：段金英（签名）指导老师：汪梅（签名）摘要电力电缆供电以其安全可靠，隐蔽耐用，有利于美化城市与厂矿布局等优点。但在运行中由于各种因素的影响，电力电缆也会发生故障。快速排除故障对提高电力系统供电可靠性具有重要作用。目前在电力电缆故障测距中广泛地采用行波法，其优点是可靠性在理论上不受故障类型的影响。在行波故障测距中，传统的数据采集系统无法满足高速变化的暂态电压，电流行波的要

2、求，难以实现故障的精确定位。因此本文以NI公司的LabVIEW为开发平台，利用PCI总线高速的优点以及PCI6221数据采集卡，设计了一套多通道电缆故障监测数据采集与传输系统。首先，论文在分析了电缆故障种类及原因的基础上论证了研究电缆故障监测数据采集与传输系统的必要性。紧接着又详细的阐述了虚拟检测技术的发展，更进一步证明了基于LabVIEW的电缆故障监测数据采集与传输系统设计的可行性，并且研究了故障信息的小波分析及其在虚拟仪器中的实现，将小波变换引入到数据分析中，为更好的识别故障信号提供了理论支持，并通过仿真验证了理论的可行性。其次，论文根据电缆故障暂态信号的特点完成了基于LabVIEW的电

3、缆故障监测数据采集与传输的硬件和软件设计。硬件主要包括电流互感器和集成运放组成的信号调理电路以及信号隔离电路的元件选型与设计。软件设计主要包括：(1)登录，界面初始化，参数配置；(2)数据采集：包括采样速率，采样点数，采样通道数，采样方式等在线设置；(3)故障报警；(4)数据存储：将采集到的数据实时的存储到Access数据库中，便于以后的数据查询和分析；(5)数据处理；(6)波形回放；(7)历史查询等。最后，设计了电缆故障的实验电路，并对电缆故障监测数据采集功能、传输功能进行了测试。实验证明，该系统可以连续、可靠的运行，基本满足了数据采集和传输的要求，为进一步测距的研究提供了丰富的故障数据。

4、关键词：采集与传输；电缆故障；虚拟仪器；LabVIEW；小波分析研究类型：应用研究Subject:DataCollectingandTransmittingofCableFaultMonitoringBasedonLabVIEWPlatformSpecialty:ControlTheoryandControlEngineeringName:DuanJinying(signature)Instructor:WangMei(signature)ABSTRACTPowercable,withvariousadvantagesofsafe,reliable,hiddenandbeautifiesth

5、ecitylayout,getsmoreandmorewidelyusedinthecurrentpowersystem.However,itwillalsofailbecauseofvariousfactorsinoperation.Inordertoimprovethereliabilityofpowersupplyitisveryimportanttoeliminatebreakdownsquickly.Atpresent,travelingwavemethodiswidelyusedinpowercablefaultlocation,ofwhichreliabilityisnotaf

6、fectedbyfaulttypesintheory.Thetraditionalhigh-speeddataacquisitionsystemcannotmeetthetransientchangesinvoltage,currenttravelingwave’srequirements,andisdifficulttoachieveaccuratelocationtestoffaultsintravelingwavefaultlocation.Inthispaper,amulti-channeldatacollectingandtransmittingsystemofcablefault

7、monitoringisdesignedwithNILabVIEWplatform,usingtheadvantagesofhigh-speedPCIbusandthePCI6221dataacquisitioncard.Firstly,thispaperanalyzesthetypesandcausesofcablefault,anddemonstratesthefeasibilityofdesignoft