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《河北农业大学》 2005年
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基于GPS/GSM/GIS技术的电力线路巡检管理系统的研究

董领逊  
【摘要】:电力线路巡检管理是安全供电的基本保障,现有的几种方法或多或少存在着缺陷和不足,不能满足电力系统自动化的要求。针对目前电力系统输配电线路巡检管理的特点以及向自动化发展的要求,为了提高线路巡检管理的工作效率,完善电力系统的运行管理,本文提出了一种解决电力线路巡检工作的新方案。系统结合全球卫星定位系统GPS,无限互联通信技术GSM和地理信息系统GIS技术各自的特点,开发了基于这三种技术的电力线路巡检管理系统。系统利用GPS的精确定位技术对巡查时发现的线路以及线路设备的缺陷和故障进行精确定位,并利用GSM的SMS短信息服务将定位数据和所发现的问题发送到管理中心,管理中心对接收到的信息通过GIS找到对应经纬度的确切地理位置,并利用故障诊断模块判断故障原因和处理方案,并将处理措施发送到手持仪供现场巡检人员操作执行,管理中心可以掌控线路和设备的运行情况,及时排除隐患。本课题主要负责GPS-OEM手持仪的软硬件设计,其中包括液晶显示模块,键盘和GPS-OEM与单片机的接口与通信,GPS数据的接收和坐标转换;为了提高GPS单点定位精度,对采集到GPS-OEM数据用MATLAB曲线拟合工具箱和聚类分析函数进行了处理。首先平滑数据,然后利用MATLAB函数kmeans进行K均值聚类,再通过分析聚类结果和Silhouette Value决定要排除的数据范围,进而利用工具箱中的Exclude排除异常数据,最后对剩下的有效数据通过计算其算术平均值得到一个相对准确的值;另外,还进行了巡检系统功能模块的设计,故障诊断模块利用专家数据库的思想和趋势图分析的方法进行故障的预测和诊断,及时排除隐患;巡检计划自动生成模块通过对巡检知识进行分析与描述,提出了基于知识的线路巡检计划的层次推理方法,利用巡检知识对巡检历史数据的解释实现巡检计划的自动生成。通过对GPS数据的处理前和处理后的分析比较,证明通过聚类分析得到所要排除的数据范围,然后计算算术平均值,能在一定程度上提高定位精度。通过计算和比较标准差和误差,证明了测量次数不是越多越好,并得到了本实验中一个最佳测量次数。研究开发的以GPS手持仪为核心的巡检管理系统基本实现了电力输配电线路巡检管理的自动化,提高供电安全性和可靠性。
【学位授予单位】:河北农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TM769

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