【摘 要】
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水电能源作为清洁可再生能源，在中国能源结构体系中占有重要地位。随着电力系统的快速发展，大量的水电站投入使用，保障水电机组的安全稳定运行至关重要。水轮发电机组及其调速系统是水电机组的核心，需要对其运行过程进行实时的状态监测和高效的故障诊断。本系统实时采集和处理水轮机调速系统的各项关键参数，以获取调速系统的状态，从而实现状态监测和故障诊断的功能。 本文针对水轮机组调速系统的特点和重要参数特征，进行了
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水电能源作为清洁可再生能源，在中国能源结构体系中占有重要地位。随着电力系统的快速发展，大量的水电站投入使用，保障水电机组的安全稳定运行至关重要。水轮发电机组及其调速系统是水电机组的核心，需要对其运行过程进行实时的状态监测和高效的故障诊断。本系统实时采集和处理水轮机调速系统的各项关键参数，以获取调速系统的状态，从而实现状态监测和故障诊断的功能。
本文针对水轮机组调速系统的特点和重要参数特征，进行了详细的功能需求分析，设计了具有模拟量信号、频率信号和开关量信号采集和输出功能模块的数据采集监测系统。系统采用TMS320F28335数字信号处理器作为核心处理器，设计了DSP处理器外围电路、调试接口电路和外部SRAM接口电路等硬件电路。采用FPGA器件EP4CE6E22C8N作为系统辅助处理器以拓展系统I/O接口。根据信号采集理论和系统精度要求，对ADC模数转换模块和DAC数模转换模块进行了合理的芯片选型，并设计了相应的调理电路。根据硬件电路的结构特点和DSP程序工程实现的具体要求，开发了各功能模块的软件程序。
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本文对设计的系统进行了完整的测试，并根据系统要求对测试数据进行数据分析。测试结果表明系统各模块功能正常且采集速度和精度均符合设计要求，可用于水轮机组调速系统等多种系统的状态监测和故障诊断任务。
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