系統(tǒng)概述
系統(tǒng)說明
充油電纜以電纜油作為主絕緣，因此油壓的變化是判斷電纜線路是否正常運(yùn)行的重要依據(jù)，超高壓充油電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)可以排除因人為因素造成的錯誤，提高油壓測量的精度。因此通過對油壓的實(shí)時監(jiān)測，可以及時了解電纜的絕緣水平和運(yùn)行狀況，預(yù)防和避免不必要的故障發(fā)生，則直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)效益和社會影響。油壓在線監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時監(jiān)測、故障告警、數(shù)據(jù)記錄等功能，滿足了對電纜油壓數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測和集中管理的需求。
系統(tǒng)任務(wù)
系統(tǒng)目標(biāo)
利用嵌入式技術(shù)和人機(jī)界面軟硬一體化系統(tǒng)監(jiān)視高壓充油電纜的油壓、壓差和壓力變化，實(shí)現(xiàn)報警處理、曲線顯示、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)上傳等功能。
運(yùn)行環(huán)境
國家電網(wǎng)220千伏變電站主控機(jī)房，19寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜。
- 軟件平臺
軟件系統(tǒng)采用縱橫科技HMIBuilder分布式組態(tài)平臺；
操作系統(tǒng)使用Windows XP或Windows 2000；
- 硬件系統(tǒng)
縱橫科技人機(jī)界面TPC150TC-h 15" TFT LCD Intel Pentium M；
系統(tǒng)內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)；
Advantech Adam模擬量數(shù)據(jù)采集模塊。
與其它系統(tǒng)關(guān)系
通過局域網(wǎng)連接監(jiān)控管理中心的電纜網(wǎng)監(jiān)控中心系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)報警數(shù)據(jù)上傳。
總體設(shè)計
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
高壓充油電纜油壓監(jiān)測系統(tǒng)后臺機(jī)包括監(jiān)控系統(tǒng)軟件和采集模塊系統(tǒng)。通過Advantech Adam模擬量采集模塊，采集充油電纜系統(tǒng)的傳感器的油壓信號。后臺機(jī)實(shí)現(xiàn)信號采集、數(shù)據(jù)顯示、報警計算和顯示等功能。并通過Web server功能，實(shí)現(xiàn)Web Client端的IE瀏覽現(xiàn)場界面。高壓充油電纜油壓監(jiān)測系統(tǒng)工作站，通過HMIBuilder平臺的分布式功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程界面顯示和報警設(shè)置。電纜網(wǎng)監(jiān)控中心系統(tǒng)是通過電纜網(wǎng)監(jiān)控中心系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集通信協(xié)議連接高壓充油電纜油壓監(jiān)測系統(tǒng)平臺的。
高壓充油電纜油壓監(jiān)測系統(tǒng)后臺機(jī)采集模塊系統(tǒng)架構(gòu)如下：
功能模塊設(shè)計
軟件部分
- 數(shù)據(jù)采集
采集模擬量輸入模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。采集模塊為Adam4017+、4117和4050。采用研華ASCII碼通訊協(xié)議。
- 數(shù)據(jù)存儲
采集數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲。因?yàn)樾枰４娑嗄�，所以，必須考慮數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)。
- 報警控制
- 采集數(shù)據(jù)報警
通過數(shù)據(jù)組態(tài)完成采集數(shù)據(jù)報警參數(shù)初始設(shè)定。系統(tǒng)啟動，可以進(jìn)行運(yùn)行設(shè)置，并進(jìn)行存儲為初始值，系統(tǒng)重新啟動后，保持報警原來設(shè)置。
- 計算數(shù)據(jù)報警
- 壓差報警：通過SCADA邏輯系統(tǒng)計算油壓壓差，超過報警上下限報警。報警設(shè)置通過數(shù)據(jù)組態(tài)完成。
- 變化率報警：通過SCADA邏輯系統(tǒng)計算變化率壓差，超過報警上下限報警。報警設(shè)置通過數(shù)據(jù)組態(tài)完成。
- 報警參數(shù)設(shè)置
通過界面，輸入每個報警參數(shù)的上限和下限值，并進(jìn)行存儲為初始值，系統(tǒng)重新啟動后，保持原來設(shè)置。
- 油壓下降速率報警
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：
- 定義數(shù)組$History($Minutes)，這樣就有60個存儲歷史油壓的內(nèi)存空間。
- 報警次數(shù)寄存器AlarmBuffer，如果有報警AlarmBuffer二進(jìn)制左移1位，那么當(dāng)AlarmBuffer>=7時，就可以判斷有3個報警出現(xiàn)了。通過SCADA邏輯進(jìn)行報警判斷。
- 數(shù)據(jù)上傳
HMIBuilder已完成驅(qū)動開發(fā)，測試通過，運(yùn)行良好。
- 界面顯示
包括首頁、監(jiān)控界面、歷史曲線、歷史數(shù)據(jù)、報警設(shè)置、報警瀏覽等主要窗口。
界面功能如下：
 監(jiān)控界面  歷史曲線  歷史數(shù)據(jù)  報警瀏覽 - Web server
啟動界面為監(jiān)控界面�？蛻舳酥荒転g覽，不能設(shè)置和控制。
硬件部分
采集模擬量輸入模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。采集模塊為Adam4017+、4117和4050。
用模擬量采集模塊ADAM4017+采集14路高壓充油電纜的油壓，由ADAM4050采集2路開關(guān)量信號，通過RS485和TPC150TC-h連接，把采集的模擬量和數(shù)字量顯示到TPC中，由上位機(jī)的組態(tài)軟件HMIBuilder處理之后將信息通過局域網(wǎng)發(fā)給中心主檢測計算機(jī)。數(shù)據(jù)上傳是采用modbusTCP轉(zhuǎn)發(fā)，在中心主計算機(jī)上可以實(shí)現(xiàn)檢測的功能。
模塊1：
安左I左安門測I的3相電壓，左安門測II的3相電壓；共6路。且為電流信號；
換算關(guān)系為：4~20MA，對應(yīng)：0~6bar
則系數(shù)為：0.375
基值為：-1.5
接線方法：
注意：需要在模塊內(nèi)部跳線。
模塊2：
安左I成壽寺測I的3相電壓，成壽寺測II的3相電壓；共6路。且為電壓信號；
換算關(guān)系為：1~5V，對應(yīng)：0~6bar
則系數(shù)為：1.5
基值為：-1.5
接線方法：
模塊3：
安左I左安門主變I,左安門主變II；且為電流信號；共2路。
換算關(guān)系為：4~20MA，對應(yīng)：0~6bar
則系數(shù)為：0.375
基值為：-1.5
接線方法：同模塊1。
模塊4：
4050模塊，用了2路DI輸入；用于顯示電源和接地情況；
接線方法：
系統(tǒng)安全性設(shè)計
軟件部分
系統(tǒng)進(jìn)入沒有限制，系統(tǒng)長期運(yùn)行，不能隨意退出。所以，退出有密碼控制。
硬件部分
模塊調(diào)試階段可以進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，運(yùn)行后，通過撥碼開關(guān)限制遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置。
相關(guān)鏈接：
縱橫科技－官方主站 http://www.hmitech.com
分布式工業(yè)組態(tài)軟件 http://www.hmibuilder.com
人機(jī)界面觸摸屏產(chǎn)品 http://product.hmitech.com
縱橫科技－解決方案 http://solution.hmitech.com
縱橫科技－技術(shù)支持 http://support.hmitech.com
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