變壓器智能保護(hù)系統(tǒng)人機(jī)交互模塊的軟硬件設(shè)計.doc

畢業(yè)論文/開題報告 變壓器智能保護(hù)系統(tǒng)人機(jī)交互模塊的軟硬件設(shè)計 小編為您提供一篇關(guān)于變壓器智能保護(hù)系統(tǒng)人機(jī)交互模塊的軟硬件設(shè)計的畢業(yè)論文開題報告，歡迎參考！1. 設(shè)計（或研究）的依據(jù)與意義隨著現(xiàn)代社會的高速發(fā)展，電力在社會生活中的作用也越來越重要，其中變壓器是電力系統(tǒng)中應(yīng)用相當(dāng)普遍而又十分重要的電氣設(shè)備，它的主要作用有電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓等。在變壓器的運行過程中有可能發(fā)生故障，從而出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)，產(chǎn)生較大的短路電流。這是非常危險的，因為短路電流產(chǎn)生的熱量不僅會燒壞繞組，破壞繞組絕緣，還可能使變壓器油受熱而產(chǎn)生大量氣體，引起變壓器油箱爆炸。一旦發(fā)生故障，將給電力系統(tǒng)的正常運行帶來嚴(yán)重的后果。為了保證變壓器的安全運行和防止事故擴(kuò)大，根據(jù)變壓器的容量大小及其重要程度選擇安裝靈敏、快速、可靠性高的各種專用保護(hù)裝置就顯得極為重要。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，這些專用的保護(hù)裝置越來越智能化，這其中的人機(jī)交互技術(shù)得到快速發(fā)展。目前世界上許多國家的人機(jī)交互技術(shù)都在趨于成熟化，不過在我國有些偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)，那里的中小型變壓器的保護(hù)裝置還不是很完善，特別是不能及時準(zhǔn)確地向人反映運行中的問題，本設(shè)計就是基于這個問題而提出的。本設(shè)計是通過計算機(jī)智能系統(tǒng)對工作電流、工作電壓和變壓器油溫這三個決定變壓器是否正常運行的參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)控，并通過人機(jī)交互界面實現(xiàn)人與計算機(jī)的對話，使人能隨時了解該變壓器的運行情況，并且能利用人機(jī)交互界面給機(jī)器傳達(dá)一些指令，回答機(jī)器的問題、請示等。這樣能更加高效地工作，提高用電質(zhì)量。2. 國內(nèi)外同類設(shè)計（或同類研究）的概況綜述 隨著科技的不斷發(fā)展，計算機(jī)的出現(xiàn)引發(fā)國內(nèi)外關(guān)于“人機(jī)交互”的研究已經(jīng)有半個世紀(jì)的歷史。從最早的二進(jìn)制大型計算器到現(xiàn)在的虛擬現(xiàn)實，如今全世界的高科技領(lǐng)域精英們都在為人機(jī)交互的發(fā)展和前進(jìn)不屑努力，且已經(jīng)使人機(jī)交互走向了更廣闊的應(yīng)用空間。未來人機(jī)交互的的發(fā)展趨向于以人為本的自然和諧的交互。人機(jī)交互，簡單來說，就是人類與計算機(jī)交流互動。兩者之間有這樣一個傳導(dǎo)鏈：通過人機(jī)接口技術(shù)，使人能夠與計算機(jī)發(fā)生聯(lián)系;而計算機(jī)則通過一種界面，使人能了解聯(lián)系后的效果。早期的人機(jī)交互是通過命令語言進(jìn)行的，人機(jī)之間通過語言的輸入輸出功能完成交互。最初，人機(jī)交互的方式是采用手工操作輸入機(jī)器語言指令（二進(jìn)制機(jī)器代碼）控制計算機(jī)，這種形式很不符合人的習(xí)慣，既耗費時間，又容易出錯因，只有非常專業(yè)的人士才能做到運用自如。目前，人類常用的自然交互方式是語音和筆的交互技術(shù)，包括手寫識別、筆式交互、語音識別 、語音合成、數(shù)字墨水等的研究，發(fā)展已經(jīng)有了很大的成果。如中科院自動化研究所開發(fā)的“漢王筆”手寫漢字識別系統(tǒng)。在未來的計算機(jī)系統(tǒng)中，將更加強(qiáng)調(diào)“以人為本”、“自然和諧”的交互方式，一次為宗旨實現(xiàn)人機(jī)的高效合作，實現(xiàn)集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和標(biāo)準(zhǔn)化。變壓器智能保護(hù)中的人機(jī)交互模塊采用的是按鍵輸入模式來與變壓器的控制系統(tǒng)進(jìn)行對話，同時系統(tǒng)也可以通過顯示界面向人反應(yīng)機(jī)器運行的狀況，相比于傳統(tǒng)的變壓器，擁有人機(jī)交互界面的變壓器提高了工作效率和質(zhì)量。擁有計算機(jī)控制系統(tǒng)的變壓器可以更好更快的運行，人們可以通過人機(jī)對話來提高供配電的質(zhì)量，另外，人們還可以利用這個人機(jī)交互界面預(yù)測將來的運行狀況，可以降低故障率，大大提高了我國電力系統(tǒng)在偏遠(yuǎn)落后地區(qū)建立運行的質(zhì)量。參考文獻(xiàn)1 董士海 , 王衡. 人機(jī)交互 m. 北京:北京大學(xué)出版社，xx:5-6.2 孟祥旭 , 李學(xué)慶. 人機(jī)交互技術(shù)原理與應(yīng)用 m. 北京:清華大學(xué)出版社，xx：1.3 胡壽松. 自動控制原理（第五版）m. 北京:科學(xué)出版社, xx:30-60.4 (美)尾形克彥. 現(xiàn)代控制工程(第四版)m. 北京:電子工業(yè)出版社, xx: 360-380.5 su lian-cheng, zhu feng. design of a novel omnidirectional stereo vision systemj. acta automatica sinica, xx, 32(1): 67-72.6（美）巴倫李維斯，克利夫納斯著 盧大川等譯. 媒體等同（m）.上海：復(fù)旦大學(xué)出版社.xx.p213.7（美）nathan shedroff.experience design（m）.indiana:new riders publishing.xx.8 劉偉 , 袁修干. 人機(jī)交互設(shè)計與評價 m. 北京:科學(xué)出版社，xx：1-2.9 肖承仟 ，曾定文 ，曹飛飛 智能型配電變壓器技術(shù)及其應(yīng)用電力設(shè)備，xx（6）:110 馮威，粟梅. 基于c8051f041的電力變壓器非電量智能測控保護(hù)裝置系統(tǒng)的設(shè)計j. 國外電子元器件, xx, (6): 7-103. 課題設(shè)計（或研究）的內(nèi)容變壓器智能保護(hù)系統(tǒng)需要人機(jī)交互。使用了微型計算機(jī)最常用的輸入設(shè)備，即鍵盤輸入電路。操作人員可以通過鍵盤向主控制單片機(jī)輸入校表指令和故障查詢指令，以實現(xiàn)校表和獲得所需故障信息。一般單片機(jī)系統(tǒng)采用非編碼鍵盤。非編碼鍵盤是由軟件來識別鍵盤上的閉合鍵，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用靈活等特點，因此被廣泛應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)。在鍵盤輸入模塊，采用由若干機(jī)械觸點式按鍵構(gòu)成開關(guān)矩陣鍵盤。硬件電路一共設(shè)計了23 六個數(shù)字的輸入形式，并將其和at89s51單片機(jī)的引腳直接相連接。設(shè)計的這16個數(shù)字按鍵的功能分別是：功能鍵（s1）、加1鍵(s2)、減1鍵(s3)、確認(rèn)鍵(s4)、切閘鍵(s5)和合閘鍵(s6)。該鍵盤輸入模塊電路圖如圖2-18所示：4. 設(shè)計（或研究）方法（方案）1.查閱有關(guān)人機(jī)交互各種資料，熟悉人機(jī)交互的原理及應(yīng)用。 2.設(shè)計變壓器智能保護(hù)系統(tǒng)鍵盤輸入模塊在proteus仿真，采用keil完成對系統(tǒng)軟件的編制與調(diào)試，通過proteus與keil對搭建的虛擬系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合仿真，實現(xiàn)了脫離實物電路的軟硬件仿真與調(diào)試。3.將自己設(shè)計的模塊與同伴設(shè)計的模塊結(jié)合起來，進(jìn)行實驗，對此過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行完善修改，再實驗。