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GPS系统在电力网建设中的应用研究

作　者: 杨金铸
导　师: 戴居丰；娄起
学　校: 天津大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: GPS原理差分GPS技术卫星定位系统授时
分类号: TM727
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 29次
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内容摘要

随着国家电网的发展和管理现代化的推进,电力行业在线路设计、施工、现场线路检查及车辆管理中,迫切需要使用定位技术,以提高生产与运营效率。新型定位系统GPS以其杰出性能成为电力网建设与维护的首选定位技术。本文首先介绍了GPS系统,详细讲述了其实现定位的原理,并根据企业需要,对其中的关键技术环节和指标特性做了全面的阐述。在此基础上,深入研究了GPS技术的定位功能在电力网建设施工中的应用,如在高压架空输电线路的选线、线路施工中的定位、车辆管理中的导航定位、线路巡视人员的绩效考核等。随后,对GPS系统的授时功能做了相应的研究,针对长输电线路的故障定位问题,提出了一套利用授时功能对线路故障进行排查的方法,完成了该系统的硬件和软件设计。通过开展GPS系统在电力企业生产运营与工程施工中的应用的研究,提高了工作效率,促进了企业的建设与发展。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 GPS全球定位系统在电力行业中应用的研究意义  7-8
  1.2 GPS系统发展史及国内外应用现状  8-9
    1.2.1 GPS系统发展史  8
    1.2.2 GPS在国内外的应用发展状况  8-9
  1.3 论文研究方法及所完成的工作  9
  1.4 本文的组织结构  9-11
第二章 GPS系统原理  11-31
  2.1 利用到达时间测量距离的原理  11-14
    2.1.1 GPS原理模型——二维位置确定方法  11-13
    2.1.2 借助于卫星通过多个球面相交实现三维定位  13-14
  2.2 参考坐标系[6]  14-15
    2.2.1 地心地球固连坐标系（ECEF）  14-15
    2.2.2 世界测地系（WGS-84）  15
  2.3 利用卡尔曼滤波实现确定位置和速度  15-16
  2.4 GPS系统的区段  16-19
    2.4.1 GPS卫星星座  16-17
    2.4.2 操作控制区段  17-18
    2.4.3 用户接收设备  18-19
  2.5 GPS的性能  19-26
    2.5.1 伪距误差  20-23
    2.5.2 GPS卫星几何布局和精度因子[12]  23-24
    2.5.3 GPS的可用性  24-25
    2.5.4 GPS完好性  25-26
  2.6 差分GPS  26-30
    2.6.1 码基技术  27-30
    2.6.2 以载波为基础的技术  30
  2.7 本章小结  30-31
第三章 GPS定位技术在电力企业中的应用  31-44
  3.1 电网模型及其数据库构成  31-35
    3.1.1 数字电网  31-34
    3.1.2 空间数据  34-35
  3.2 GPS技术的应用实例  35-43
    3.2.1 杆塔施工定位  35-39
    3.2.2 基于GPS的GIS系统在运行单位的应用  39-43
  3.3 本章小结  43-44
第四章 GPS应用于长输电线路精确故障定位  44-58
  4.1 长输电线路故障概述及与GPS技术的结合点  44-45
  4.2 基于分布参数模型的有限差分故障定位算法及仿真数据  45-53
    4.2.1 有限差分法推导  45-48
    4.2.2 利用有限差分算法实现定位  48-49
    4.2.3 算法的数据仿真  49-53
  4.3 故障定位系统的软硬件设计  53-57
    4.3.1 系统硬件原理图及其实现  54-56
    4.3.2 软件设计  56-57
  4.4 本章小结  57-58
第五章结论与展望  58-59
参考文献  59-61
致谢  61

GPS系统在电力网建设中的应用研究

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