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基于单片机的地下电力电缆路径检测系统研究
资料介绍
电力电缆一般铺设在地下1~2米处，具有不可视性。因此，在缺乏现场地下电力电缆路径信息的情况下，为了防止在城市建设的开挖过程中对地下电缆造成不必要的破坏，同时为了能够快速完成地下电力电缆发生故障时故障点在现场的精确定位，从而保证电力电网的正常可靠运行，对地下电力电缆路径检测系统的研究是非常有必要的。针对现有地下电力电缆路径检测仪的不足，结合市场和检测现场的需求，论文提出了一种基于单片机的地下电力电缆路径检测系统的研究。该系统是基于电磁感应原理，首先针对待测现场电力电缆工作状态的未知性，对运行的电力电缆在不影响正常工作的情况下直接检测工频磁场信号，对没有运行的电力电缆则检测通过发射机注入的特定频率电流产生的磁场信号。然后利用高灵敏度的三轴磁阻传感器在地面上方测得待测磁场信号的三维分量，经预处理电路和FIR数字滤波器对磁场信号进行强磁场干扰的消除和目标信号的提取。最后，通过单片机建立磁场检测模型，快速处理得到待测地下电力电缆的路径走向和埋深。同时该系统还具有GPS定位和人机交互功能，检测到的地下电力电缆地理位置信息通过Modbus通讯协议上传至PC机，以便相关工作人员对现场电力电缆路径信息进行实时记录和管理。
论文首先叙述了电力电缆技术的发展和地下电力电缆路径检测仪的国内外研究现状；接下来介绍了电磁感应的基本原理以及电缆的不同排列方式等因素对辐射到地面上磁场强度的影响；然后，给出了地下电力电缆路径检测系统的结构、工作原理和模块框图，详细介绍了各个硬件电路的设计以及单片机的相关控制软件设计；最终，设计实现检测系统对地下电力电缆敷设路径、电缆埋深的检测功能。论文设计研究的地下电力电缆路径检测系统具有成本低、体积小、精度高、使用方便、操作简单的特点，在市场上具有广阔的应用前景。
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