FreeRTOS多任务智能电力线路故障指示器与定位系统.docx

更新时间：2026-08-17 09:29:09 大小：42K 上传用户：江岚查看TA发布的资源 标签：FreeRTOS 电力线路故障指示器故障定位 STM32 LoRa通信 下载积分：2分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

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基于FreeRTOS多任务的智能电力线路故障指示器与定位系统

1. 实验概述

电力线路故障指示器（Fault Indicator, FI）是配电网自动化系统中的关键设备，安装在架空线路或电缆线路上，用于监测线路运行状态，在发生短路或接地故障时通过翻牌、闪光或远程通信等方式发出故障指示信号，帮助运维人员快速定位故障区段，缩短停电时间。传统故障指示器仅具备就地指示功能，运维人员需要沿线路巡视才能发现故障点，效率低下。智能故障指示器通过无线通信将故障信息上传至监控中心，结合GPS定位实现故障区段的自动定位，大幅提升配电网故障处理效率。

本实验基于STM32F777NIH6微控制器，在FreeRTOS实时操作系统上设计并实现一套智能电力线路故障指示器与定位系统。系统集成高精度电流互感器（CT，用于线路电流采样）、电压采样电路、加速度计（用于检测线路振动，辅助判断故障类型）、GPS定位模块和LoRa无线通信模块，在嵌入式平台上完成线路电流监测、故障检测与判断、故障录波、定位上报和远程通信等功能。FreeRTOS的多任务架构使得电流采样、故障检测、GPS定位、LoRa通信和电源管理等任务可以并行运行，实现低功耗的长期稳定监测。

实验内容涵盖电流互感器信号调理与ADC采样、故障检测算法（过流、速断、接地）、故障录波数据存储、故障定位计算（基于线路拓扑和GPS坐标），以及LoRa无线组网通信。通过本实验，开发者将掌握嵌入式智能故障指示器的完整实现方法，理解电力线路故障检测原理和FreeRTOS多任务调度技术。

2. 系统架构

2.1 硬件组成

· STM32F777NIH6主控芯片

· 电流互感器（CT，开口式，0-600A，5A/5mA输出）

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