基于低频电源法的采区电缆漏电监测系统的研究的任务书.docx

基于低频电源法的采区电缆漏电监测系统的研究的任务书
一、研究背景及意义
随着采矿深度的增加，地面上电器设备的密集使用，采掘现场的环境条件变得更加复杂，采区电缆的漏电故障问题也随之增加。电缆漏电故障不仅会影响到生产安全，还会导致电网大面积短路和设备的损坏。因此，对采区电缆漏电故障进行监测与预警具有重要意义，能够及时发现故障，保障采矿生产的连续性和安全性。
目前，电缆漏电监测技术主要采用了阻抗法、绝缘阻抗法等传统方法和高频电源法、低频电源法等新兴方法。其中，低频电源法具有测量时间长、适应不同工作电压和电流的特点，适用于采区电缆漏电监测。因此，本次研究将基于低频电源法，开发采区电缆漏电监测系统。
二、研究内容
（1）采区电缆漏电监测系统的设计
设计采区电缆漏电监测系统，包括采样电路、数据采集电路、信号处理电路、存储器、通信接口和显示器等模块。对于低频信号的采集和处理要求高精度和高速度。在系统设计过程中要考虑到系统的可靠性和稳定性，能够满足恶劣的采矿环境条件。
（2）系统硬件的选型与开发
根据系统设计要求选择硬件器件，包括高精度ADC芯片、低噪声放大器、高速模数转换器等电子元器件，以及适用于采矿环境的高压电容器、变压器、散热器等结构件。对所选的硬件进行开发和测试，确保其稳定可靠。
（3）系统软件的编写和测试
系统软件的编写包括写驱动程序、编写测试程序和编写应用程序。测试程序对系统硬件进行测试，确保系统稳定可靠；应用程序则负责数据采集和分析，并将结果显示于屏幕上。编写软件时还要考虑系统的实时性和高效性。软件的编写过程需要结合硬件的测试，对系统模块间的协调性进行测试和优化。
（4）系统现场测试和性能评估
采用模拟电缆漏电故障信号进行现场测试，评估所开发的电缆漏电监测系统的性能。对测试结果进行分析，确定系统的灵敏度、准确度和实用性。在测试过程中会出现不同问题，需要在现场对其进行修复，保证系统能够长期稳定运行。
三、研究计划
（1）前期准备阶段（1个月）
进行文献综述，深入了解电缆漏电监测技术和低频电源法的原理。与采矿企业沟通，了解采矿现场的环境条件，制定系统设计和开发计划。
（2）系统设计和开发阶段（6个月）
完成采区电缆漏电监测系统的设计和开发，选定硬件器件，开发测试软件。
（3）现场测试和性能评估阶段（3个月）
对系统进行现场测试和性能评估，在采矿现场集中模拟漏电故障信号，对系统进行测试和优化。根据测试结果确定系统性能。
（4）撰写论文和总结阶段（2个月）
完成论文和总结报告的撰写工作，向学术界发布研究成果。
四、研究经费和保障
经费总额为50万元，包括设备购买和人员工资。其中设备购置费为30万元，包括硬件器件和软件开发工具等；人员工资为20万元，包括研究人员和开发工程师的工资。
研究设备和场地由采矿企业提供，对设备和场地进行保障，确保研究人员的安全和设备的稳定运行。研究人员和开发工程师应获得采矿企业的支持和协助，确保研究工作的顺利进行。