Page 43 - 电力与能源2023年第四期

王昱皓，等：输电导线动态微应变在线检测装置研究 349

个常数。因此，采集波形经过数字滤波器处理后， SD 卡的储存空间尽可能大。
需要舍弃掉最开始的一段数据。 基于此，本文使用 128 GB 的 TF 卡，STM32
驱 动 程 序 实 现 与 SD 卡 之 间 的 数 据 通 信 ，由
FAT32 文件管理系统对储存数据进行文件管理。
值得注意的是，FAT32 文件管理系统实际上最大
可以支持 128 GB 容量的内存卡。若使用的 SD 卡

容量超过 32 GB，则在使用之前将 SD 卡格式化为
FAT32 格式即可，但即便是格式化为 FAT32 格
式，最大容量也不能超过 128 GB。
当应变数据计算完成后，立即挂载文件管理
系统，进行工作区的注册。若成功挂载则进入数
据存储的工作，若挂载失败则返回相应的提示。
本设备的数据存储策略为：双通道的应变测量数

图 8 数字滤波器设计流程 据分为通道 1、通道 2 两个文件夹储存，通道文件
为了验证本文数字滤波器设计的正确性，首 夹内的每个储存文件都以数据储存时的日期命
先设定一个 50 Hz 和 200 Hz 混合的正弦信号，使 名。同时在每次启动存储数据时，都会标注采集
用本文编写的数字滤波器设计程序对信号进行数 的时间，这样可大大方便工作人员对历史数据的
字滤波，同时使用 MATLAB 软件进行滤波。两 查看。SD 卡存储数据的具体流程如图 10 所示。
种方式的滤波效果对比如图 9 所示。

图 9 滤波效果对比图
从图 9 的对比结果可以看出，本文设计的 FIR
数字滤波器的滤波效果与 MATLAB 库函数生成 图 10 SD 卡存储流程
的滤波器的滤波效果基本一致，说明本文数字滤
4 试验验证
波器的设计程序是完全正确的。
3.3 数据储存 在完成本文动态微应变在线检测装置的设计
STM32 内 置 的 储 存 空 间 很 小 ，即 便 是 外 扩 与组装后，为了验证、评估本设备的工作稳定性以

Flash 也并不能达到对数据存储空间的要求，因此 及应变测量的精确性，在实验室环境下进行了应
选择使用 SD 卡进行应变采集数据的储存。同时， 变 采 集 测 试 试 验 。 试 验 主 要 应 用 到 标 准
由于设备采样频率较高，再加上输电导线的特殊 YSV3011T 实验平台、BZ2205C 静态应变仪等仪
运行环境，巡检人员巡检的时间间隔较长，需要 器设备。