基于Labview的配網(wǎng)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

歐英龍　余新彪　劉偉生

摘要：為防止電力設(shè)施負(fù)荷過(guò)大，導(dǎo)致設(shè)備發(fā)熱，電力運(yùn)維人員需要在用電高峰期對(duì)電力設(shè)施進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，以保證設(shè)備溫度在許可范圍內(nèi)。運(yùn)維人員通常會(huì)對(duì)變壓器出線接口進(jìn)行溫度測(cè)量，常用的方法是利用紅外測(cè)溫原理現(xiàn)場(chǎng)獲取的，利用該種方法進(jìn)行測(cè)量需要花費(fèi)大量人力。為解決以上問(wèn)題，文章提出了基于Labview的配網(wǎng)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：Labview；配網(wǎng)系統(tǒng)；溫度采集；電網(wǎng)監(jiān)測(cè)；電力設(shè)施；變壓器 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TN964 文章編號(hào)：1009-2374（2016）34-0012-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.006

1 概述

為及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)載或存在接觸不良導(dǎo)致發(fā)熱的情況，電力系統(tǒng)行業(yè)把設(shè)備測(cè)溫作為一項(xiàng)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(guò)紅外電子槍獲取的，測(cè)溫工作雖然簡(jiǎn)單，但在配電網(wǎng)絡(luò)中，變壓器分布分散、數(shù)量眾多，因此測(cè)溫成為一項(xiàng)簡(jiǎn)單但繁重的工作。溫度的獲取可以通過(guò)多種多樣的方法、不同的硬件電路實(shí)現(xiàn)，但是無(wú)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(yùn)維人員，傳統(tǒng)的方式是利用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量記錄，每次測(cè)量需多人配合完成，耗費(fèi)大量的人力、物力，而且只能獲取某一時(shí)刻的溫度，因?yàn)檫\(yùn)維人員不可能長(zhǎng)時(shí)間待在戶外監(jiān)測(cè)溫度。本文利用串口獲取溫度信息，采用Labview進(jìn)行編程，開發(fā)出一套界面友好、時(shí)效性強(qiáng)的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程溫度的檢測(cè)。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)采用labview2014編寫，Labview（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一種用圖標(biāo)代替文本進(jìn)行創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語(yǔ)言。其圖形化編程語(yǔ)言可大大縮短研發(fā)周期，同時(shí)實(shí)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(cè)系統(tǒng)執(zhí)行過(guò)程中需設(shè)置采集的變壓器號(hào)。設(shè)置后，上位機(jī)通過(guò)串口向下位機(jī)發(fā)送采集指令，下位機(jī)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(guān)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)接收到下位機(jī)返回?cái)?shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)翻譯，同時(shí)通過(guò)溫度計(jì)和波形顯示出來(lái)。

2.1 前面板設(shè)計(jì)

基于Labview的配網(wǎng)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)前面板設(shè)計(jì)如圖2所示。前面板中包含選擇變壓器下拉框，用于設(shè)置變壓器號(hào)，A、B、C三相實(shí)時(shí)溫度顯示，顯示A、B、C三相的實(shí)時(shí)溫度，同時(shí)有波形顯示功能，并對(duì)A、B、C三相分色顯示，定值設(shè)置用于設(shè)置報(bào)警定值，當(dāng)A、B、C三相中任一相溫度超過(guò)定值溫度，溫度報(bào)警燈亮紅色，串口設(shè)置用于選擇硬件所在串口。

基于Labview的配網(wǎng)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)程序框圖如圖3所示。整個(gè)系統(tǒng)在一個(gè)while循環(huán)中，選擇變壓器后，對(duì)變壓器號(hào)進(jìn)行編碼，寫入串口，發(fā)送到下位機(jī)，再?gòu)拇谥凶x取下位機(jī)反饋回的數(shù)據(jù)，進(jìn)行譯碼，譯碼正確則顯示出來(lái)，并與定值進(jìn)行比較，高于定值溫度則報(bào)警，報(bào)警燈亮紅色，否則報(bào)警燈亮綠色，同時(shí)系統(tǒng)設(shè)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(cè)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(jìn)行變壓器的選擇。本文通過(guò)下拉菜單選擇變壓器，下拉菜單每一項(xiàng)都有對(duì)應(yīng)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(duì)指令進(jìn)行編碼，再通過(guò)串口寫入控件，將指令寫入串口向下位機(jī)發(fā)送，完成指令下達(dá)。

3.2 數(shù)據(jù)讀取

通過(guò)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(duì)下位機(jī)反饋回的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，并通過(guò)顯示控件顯示出來(lái)，同時(shí)通過(guò)數(shù)值比較控件將譯碼結(jié)果與定值比較，若溫度高于定值，則發(fā)出告警信號(hào)，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(jī)發(fā)送用于選擇采集哪臺(tái)變壓器溫度的編碼，指令編碼由4個(gè)字節(jié)組成，第1個(gè)字節(jié)為報(bào)文頭，固定為aaH，中間兩個(gè)字節(jié)為變壓器地址，可取0000H-FFFEH，最后1個(gè)字節(jié)為停止符，固定為FFH，其結(jié)構(gòu)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(jī)向系統(tǒng)發(fā)送的相應(yīng)變壓器的溫度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)編碼由5個(gè)字節(jié)組成，第1個(gè)字節(jié)為報(bào)文頭，固定為aaH，第2個(gè)字節(jié)為A相溫度數(shù)據(jù)，可取00H-FEH，第3個(gè)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(gè)字節(jié)為停止符，固定為FFH，其結(jié)構(gòu)表2所示：

4 結(jié)語(yǔ)

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(yuǎn)程采集上位機(jī)方案，配套相應(yīng)硬件電路，便可實(shí)現(xiàn)溫度的遠(yuǎn)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(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了溫度的集中采集。采用該系統(tǒng)，可以在短時(shí)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(shí)間，有效地減輕了配網(wǎng)運(yùn)行人員的工作負(fù)擔(dān)。

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（責(zé)任編輯：黃銀芳）