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一种应用于电力杆塔的驱鸟器设计与实现

作　者: 赵媛媛
导　师: 宋利民
学　校: 大连海事大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 输变电线路鸟害光伏控制 T类功放
分类号: TM754
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 250次
引　用: 3次
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内容摘要

针对电力系统输变电线路鸟害问题,本课题设计了一种应用于电力杆塔的新型驱鸟器,用于替代老式的驱鸟设施,从而大幅度提高了电力杆塔的驱鸟效果,进而解决了困扰电力输变电公司的鸟害问题。本设计采用高性能的单片机ATmega8作为核心控制单元,实现了系统的软硬件设计。其中采用了先进的光伏控制技术、GPRS移动通信技术、高性能的T类数字功放技术、实用的语音编码处理技术,实现了监控中心与驱鸟器的双向传输,从而实现了灵活、智能的驱鸟。由于输变电线路的特殊性,使电力杆塔上驱鸟设备的供电成为一个难题,本课题采用太阳能光伏技术和电源控制技术很好的解决了这一技术难题,从而实现了驱鸟器的24小时持续供电。基于T类功放技术设计的高信噪比、低功耗、高音质数字功放,结合拥有较大的语音存储量和有效的语音处理方式的BMP5008语音存储板,实现了声音的高保真放大输出。依据不同地域鸟类的不同,本课题精心选取了十几种鸟类天敌的声音并将其固化在语音处理系统中,使驱鸟效果更加明显。这些特性为电力驱鸟器更广泛的应用打下坚实的基础。本系统经大量的模拟和实地测试,驱鸟效果较好,可以成功应用于电力系统,同时该驱鸟器可以利用软件进行定期更新和升级。由于不必要更换硬件设备,为各大电力公司节约了大量的财力,物力和人力。驱鸟器的定期升级又给电力系统中鸟害的防范提供了更加可靠的保障。该驱鸟器功能的完备性、技术的先进性、本身的创新性、较低的价格和电力系统广阔的需求与市场,决定了该项研究具有广阔的应用前景及广泛的社会效益和经济效益。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-17
  1.1 课题来源与背景  11-12
  1.2 国内外电力驱鸟器现状  12-14
    1.2.1 现行电力驱鸟措施  13-14
    1.2.2 国内外驱鸟手段的不足  14
  1.3 课题研究意义  14-15
  1.4 课题研究的主要内容  15-17
    1.4.1 研究内容  15-16
    1.4.2 论文创新点  16-17
第2章 ATMEGA8单片机及其开发环境的介绍  17-29
  2.1 ATmega8单片机概述  17
  2.2 ATmega8单片机系统控制和外设  17-24
    2.2.1 MCU内核  17-21
    2.2.2 同步串行接口SPI  21-24
    2.2.3 引导加载的自编程功能  24
  2.3 Atmega8的可靠性设计  24-26
    2.3.1 开机自检  25
    2.3.2 程序“跑飞”处理  25-26
    2.3.3 软件“看门狗”  26
  2.4 ATmega8开发工具(ICCAVR)  26-28
    2.4.1 ICCAVR介绍  26
    2.4.2 ICCAVR硬件访问  26-27
    2.4.3 ICCAVR编译器的IDE环境  27-28
  2.5 本章小结  28-29
第3章电力驱鸟系统中供电方案设计  29-41
  3.1 太阳能电池板与蓄电池概述  29-36
    3.1.1 太阳能电池板及蓄电池原理  29-34
    3.1.2 太阳能电池板及蓄电池选型  34-35
    3.1.3 太阳能电池板与蓄电池选配  35-36
  3.2 光伏供电系统设计  36-40
    3.2.1 蓄电池供电电源  37-38
    3.2.2 控制系统工作原理  38-39
    3.2.3 开关管选择  39
    3.2.4 指示电路  39-40
  3.3 本章小结  40-41
第4章 GPRS技术在驱鸟系统中的应用  41-52
  4.1 GPRS的基本知识  41-43
    4.1.1 GPRS现状与发展  41-42
    4.1.2 GPRS技术构成  42
    4.1.3 通信模式的优缺点  42-43
  4.2 电力驱鸟器中的GPRS网络  43-47
    4.2.1 GPRS网络通信构建  43-44
    4.2.2 驱鸟系统中的通信传输单元  44-45
    4.2.3 电力驱鸟网络接入方式  45-46
    4.2.4 电力驱鸟数据处理中心服务器实现  46-47
  4.3 GPRS通信模块 EP220P  47-51
    4.3.1 EP220P描述  47
    4.3.2 功能描述  47-48
    4.3.3 操作步骤  48-51
  4.4 本章小结  51-52
第5章驱鸟器软硬件设计与实现  52-73
  5.1 硬件系统功能概述  52-68
    5.1.1 宽频功放  53-57
    5.1.2 电平转换  57-59
    5.1.3 语音处理  59-62
    5.1.4 串口通信  62-65
    5.1.5 系统时钟源  65-68
  5.2 硬件调试  68-70
  5.3 软件调试  70-73
第6章总结  73-75
  6.1 论文总结  73-74
  6.2 工作展望  74-75
参考文献  75-78
附录A 电力驱鸟器实物图  78-79
附录B 电力驱鸟器 PCB图  79-80
致谢  80-81
研究生履历  81

一种应用于电力杆塔的驱鸟器设计与实现

内容摘要

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