歐英龍 余新彪 劉偉生
摘要:為防止電力設施負荷過大,導致設備發(fā)熱,電力運維人員需要在用電高峰期對電力設施進行溫度監(jiān)測,以保證設備溫度在許可范圍內(nèi)。運維人員通常會對變壓器出線接口進行溫度測量,常用的方法是利用紅外測溫原理現(xiàn)場獲取的,利用該種方法進行測量需要花費大量人力。為解決以上問題,文章提出了基于Labview的配網(wǎng)溫度監(jiān)測系統(tǒng)。
關鍵詞:Labview;配網(wǎng)系統(tǒng);溫度采集;電網(wǎng)監(jiān)測;電力設施;變壓器 文獻標識碼:A
中圖分類號:TN964 文章編號:1009-2374(2016)34-0012-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.006
1 概述
為及時發(fā)現(xiàn)運行設備超負荷運載或存在接觸不良導致發(fā)熱的情況,電力系統(tǒng)行業(yè)把設備測溫作為一項日常巡視工作。目前,獲取配電變壓器的出線接頭溫度的方法是通過紅外電子槍獲取的,測溫工作雖然簡單,但在配電網(wǎng)絡中,變壓器分布分散、數(shù)量眾多,因此測溫成為一項簡單但繁重的工作。溫度的獲取可以通過多種多樣的方法、不同的硬件電路實現(xiàn),但是無論何種方式,最終的目的都是為了將溫度以直觀的方式呈現(xiàn)給運維人員,傳統(tǒng)的方式是利用現(xiàn)場測量記錄,每次測量需多人配合完成,耗費大量的人力、物力,而且只能獲取某一時刻的溫度,因為運維人員不可能長時間待在戶外監(jiān)測溫度。本文利用串口獲取溫度信息,采用Labview進行編程,開發(fā)出一套界面友好、時效性強的溫度監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)了遠程溫度的檢測。
2 系統(tǒng)架構
系統(tǒng)采用labview2014編寫,Labview(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一種用圖標代替文本進行創(chuàng)建應用程序的圖形化編程語言。其圖形化編程語言可大大縮短研發(fā)周期,同時實現(xiàn)界面的美觀、友好性。系統(tǒng)組成及執(zhí)行順序如圖1所示。
基于Labview的配網(wǎng)溫度監(jiān)測系統(tǒng)執(zhí)行過程中需設置采集的變壓器號。設置后,上位機通過串口向下位機發(fā)送采集指令,下位機在接收指令后,判別是采集哪一變壓器的溫度。然后根據(jù)指令反饋相關數(shù)據(jù),系統(tǒng)接收到下位機返回數(shù)據(jù)后進行數(shù)據(jù)翻譯,同時通過溫度計和波形顯示出來。
2.1 前面板設計
基于Labview的配網(wǎng)溫度監(jiān)測系統(tǒng)前面板設計如圖2所示。前面板中包含選擇變壓器下拉框,用于設置變壓器號,A、B、C三相實時溫度顯示,顯示A、B、C三相的實時溫度,同時有波形顯示功能,并對A、B、C三相分色顯示,定值設置用于設置報警定值,當A、B、C三相中任一相溫度超過定值溫度,溫度報警燈亮紅色,串口設置用于選擇硬件所在串口。
基于Labview的配網(wǎng)溫度監(jiān)測系統(tǒng)程序框圖如圖3所示。整個系統(tǒng)在一個while循環(huán)中,選擇變壓器后,對變壓器號進行編碼,寫入串口,發(fā)送到下位機,再從串口中讀取下位機反饋回的數(shù)據(jù),進行譯碼,譯碼正確則顯示出來,并與定值進行比較,高于定值溫度則報警,報警燈亮紅色,否則報警燈亮綠色,同時系統(tǒng)設置了停止鍵,按下則停止采集。
3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理
基于Labview的配網(wǎng)溫度監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理主要包括三部分:數(shù)據(jù)寫入、數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)編碼。該部分是系統(tǒng)的核心部分,用到了Labview的串口讀取、串口寫入、字符串處理、顯示控件、數(shù)值比較等功能。
3.1 數(shù)據(jù)的寫入
數(shù)據(jù)寫入是為了進行變壓器的選擇。本文通過下拉菜單選擇變壓器,下拉菜單每一項都有對應數(shù)值,代表不同變壓器,利用數(shù)值轉(zhuǎn)字符串控件和字符串連接控件對指令進行編碼,再通過串口寫入控件,將指令寫入串口向下位機發(fā)送,完成指令下達。
3.2 數(shù)據(jù)讀取
通過串口讀取控件讀取串口的信息,再用搜索字符串控件和截取字符串控件對下位機反饋回的數(shù)據(jù)進行譯碼,并通過顯示控件顯示出來,同時通過數(shù)值比較控件將譯碼結果與定值比較,若溫度高于定值,則發(fā)出告警信號,告警燈亮紅色,若低于溫度定值,則告警燈亮
綠色。
3.3 數(shù)據(jù)編碼
3.3.1 指令編碼。指令編碼是指由系統(tǒng)向下位機發(fā)送用于選擇采集哪臺變壓器溫度的編碼,指令編碼由4個字節(jié)組成,第1個字節(jié)為報文頭,固定為aaH,中間兩個字節(jié)為變壓器地址,可取0000H-FFFEH,最后1個字節(jié)為停止符,固定為FFH,其結構表1所示:
3.3.2 數(shù)據(jù)編碼。數(shù)據(jù)編碼是指由下位機向系統(tǒng)發(fā)送的相應變壓器的溫度數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)編碼由5個字節(jié)組成,第1個字節(jié)為報文頭,固定為aaH,第2個字節(jié)為A相溫度數(shù)據(jù),可取00H-FEH,第3個數(shù)據(jù)為B相溫度數(shù)據(jù),可取00H-FEH,第4位為C相溫度數(shù)據(jù),可取00H-FEH,最后1個字節(jié)為停止符,固定為FFH,其結構表2所示:
4 結語
本文利用Labview編程,開發(fā)出一套配網(wǎng)溫度監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的開發(fā)完成了溫度遠程采集上位機方案,配套相應硬件電路,便可實現(xiàn)溫度的遠程監(jiān)控,該方案合理地解決了變壓器地域分布廣泛、溫度采集耗時長的問題,實現(xiàn)了溫度的集中采集。采用該系統(tǒng),可以在短時間內(nèi)集中采集到所有變壓器的溫度,提高了工作效率,減少了戶外工作時間,有效地減輕了配網(wǎng)運行人員的工作負擔。
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(責任編輯:黃銀芳)