12kV开关柜在线监测上位机开发

上位机快速开发教程上位机是指运行在PC端，对下位机进行控制、监测和数据处理的软件。

在工业控制和自动化领域中，上位机起到了重要的作用。

为了满足快速开发上位机的需求，下面将介绍一个简单易用的上位机开发工具，LabVIEW。

LabVIEW是一种图形化编程语言，它使用数据流的方式来表示程序的执行。

LabVIEW可以通过拖拽模块、线缆和面板，来构建块状的程序结构，使得程序的开发和维护变得非常简单。

要快速开发一个上位机，首先需要了解LabVIEW的基本概念和操作步骤。

LabVIEW的开发环境包括一个Block Diagram和一个Front Panel。

Block Diagram是用于编写程序的地方，Front Panel是程序的用户界面。

在Block Diagram中，可以拖拽需要的模块和函数来构建程序。

LabVIEW中的模块被称为Virtual Instrument(VI)，包括了输入、输出、控制和数据处理等功能。

通过将模块连接起来，可以实现复杂的功能。

在Front Panel中，可以添加用户界面的控件和显示元素。

LabVIEW提供了丰富的控件库，如按钮、滑块、图表等，可以根据实际需求选择使用。

通过将控件和显示元素与Block Diagram中的模块关联起来，可以实现用户界面和程序逻辑的交互。

除了基本的模块和控件，LabVIEW还提供了一些工具和函数来方便程序的开发。

例如，可以使用Error Handling函数来处理程序运行过程中可能出现的错误；可以使用SubVI来封装一些常用的功能，方便重复使用。

LabVIEW还支持多线程编程，可以同时执行多个任务，提高程序的效率和响应速度。

通过将程序分为多个模块，并使用Queue或Notifiers等数据结构来进行数据交互，可以实现多线程编程。

LabVIEW还支持与硬件设备的通信和控制。

通过使用相应的硬件库和函数，可以实现与传感器、执行器等设备的数据交互和控制。

总之，LabVIEW是一种非常强大且易用的上位机开发工具。

开关柜温度在线监测技术方案珠海一多监测科技有限公司二〇一七年十二月目录1 概述 (1)2 监测范围 (1)3 总体方案 (1)3.1 系统拓扑图 (2)3.2 监控中心 (2)3.3 通讯方案 (2)4 传感器配置 (3)4.1 配置原则 (3)4.2 现场安装 (3)4.2.1 高压开关柜 (3)5 主要监测设备 (5)5.1 复合型无源无线电气量传感器 (5)5.2 测温接收模块 (7)5.2.1 接收模块功能 (7)5.3 监测工作站 (8)6 系统功能 (8)6.1 主要功能 (8)6.2 历史分析 (10)6.3 智能告警 (11)开关柜温度在线监测1概述开关柜是变电站的主要设备之一，在整个电力系统安全运行中起着举足轻重的作用。

开关柜事故起因多为开关柜动触头、静触头、电缆接头、等处的虚接、材料老化、磨损、过载等原因造成接触电阻过大，运行中过热，最后导致绝缘烧损，形成线间或相间短路，瞬间引发火灾。

传统对开关柜的监测主要采用定期人工巡检方式。

由于巡检间隔时间长，受人为因素影响大，且无法检查设备内部接点的温升情况，已无法满足供电可靠性的要求，无法适应现代变电设备的运行管理的需求，因此急需对现行的预防性维修制进行根本的变革，其发展方向必然是采用在线监测及诊断技术。

珠海一多监测科技有限公司是设备状态监测行业的领先企业，针对开关柜接点温度监测的需要，推出的开关柜温度在线监测系统，对开关柜动触头、静触头、电缆接头等容易发生异常温升的部位，采用接触式温度传感器实时检测被测点温度，解决设备带电运行状态下温度在线监测问题。

2监测范围本项目对高压开关柜的接点温升状况和负载电流进行在线监测。

监测数据通过就地集中显示装置集中接收后再上传到控制室。

3总体方案开关柜温度在线监测系统具有电气接点温度和负载电流在线监测功能，主要在线监测开关柜断路器一次插头、电缆接头等电气连接部位的温度和电流。

监测数据采用无线传输的方式集中接收后上传到监控室进行集中监控，实时监测和预警。

目录（七）设备清单(建议配置，具体数量根据变电站实际情况确定)................................................2、电话支持服务 ...............................................................................................................................（一）概述电网安全运行是电力企业的首要任务，是建设和谐社会的基本保障。

随着智能电网工作全面展开，基于IEC61850的数字化变电站逐渐投入使用，在自动化领域，技术水平已经达到了国际水平。

但是对于非电气参数的监测手段仍然处于正在发展阶段。

目前，为电力系统状态检修提供数据的设备的监测项目分别进入到了电力的安全生产管理中。

以至于出现了一种监控“孤岛”现象，在电力系统主控室里摆满了各种计算机和服务器来监测：避雷器在线监测、SF6在线监测、高压接点测温监测、智能接地线管理、智能安全工器具柜管理、电缆温度在线监测、环境在线监测、图像监控、门禁系统等。

这种情况不仅浪费了空间资源和计算机资源，同时也增加了值班人员的工作量。

必须在不同的计算机之间进行大量的操作。

我公司在深刻的学习了国家电网公司SG186工程“建立一个信息平台”的理念之后，为了解决电力系统非电量监测的“孤岛”现象，研发了“智能变电站安全预警系统”。

该系统通过强大的数据库和计算机处理技术，能够将电力系统目前需要监测的各种设备参数通过一个共享的信息平台进行显示和处理，并可随时进行WEB浏览和数据共享，为电力系统状态检修提供一个可靠的数据监测信息平台。

（二）系统特点本系统中心思想，是把现有调度主站的功能与其它功能分开，让调度员专心进行调度工作。

将除综自以外的所有监测信息通过智能变电站安全预警终端进行整合并上传至YJ3000预警监控平台。

高压开关柜的在线监测与故障诊断技术高压开关柜是电力系统中重要的电气设备之一，用于控制和保护电力系统中的电器设备。

其在线监测与故障诊断技术的研究和应用对于确保电力系统的稳定运行和故障快速处理具有重要意义。

本文将从高压开关柜的在线监测技术和故障诊断技术两个方面展开论述。

高压开关柜的在线监测技术是指通过传感器和数据采集装置将开关柜的运行状态参数进行实时监测，并通过远程通信技术传输到监控中心，进行实时分析和监控。

其主要包括以下几个方面的内容：第一，温度监测。

高压开关柜中的电器设备在运行时会产生一定的热量，如果温度过高可能导致设备失效或发生故障。

因此，通过设置温度传感器对高压开关柜的关键部位进行温度监测，可以及时发现异常情况并进行预警。

第二，电流监测。

高压开关柜中的电流是电力系统正常运行的基本依据，通过安装电流传感器对高压开关柜中电流进行实时监测，可以掌握设备的运行状态，提前预防设备过载或短路等故障的发生。

第三，压力监测。

高压开关柜中的气体压力是其正常运行的重要参数，通过安装压力传感器对高压开关柜中的气体压力进行监测，可以及时发现气体泄漏或压力异常，防止设备损坏或发生爆炸等事故。

第四，湿度监测。

高压开关柜中的湿度会影响设备的绝缘性能和运行稳定性，通过安装湿度传感器对高压开关柜中的湿度进行监测，可以及时发现湿度过高或过低的情况，采取相应的措施保障设备的正常运行。

高压开关柜的故障诊断技术是指通过监测和分析高压开关柜运行时产生的信号，判断设备是否存在故障，并通过相应的算法和方法对故障进行诊断和定位。

其主要包括以下几个方面的内容：第一，振动分析。

高压开关柜在运行时会产生一定的振动信号，通过对振动信号进行分析，可以判断设备是否存在运行不稳定、松动或其他故障。

第二，红外热像技术。

通过红外热像仪对高压开关柜的外观进行拍摄，可以观察设备局部温度分布情况，通过温度异常点的识别和定位，判断设备是否存在故障。

第三，气体分析。

高压开关柜在运行时会产生一定的气体，通过对开关柜内气体的成分和浓度进行分析，可以判断设备是否存在绝缘失效、短路故障等情况。

哇螟麟鲤（通用部分）版本号.•川版编号：中国南器鬻黑任公司本技术规范书对应的专用部分目录目录1 总则 (1)2 工作范围 (1)2.1 工程概况 (1)2.2 范围和界限 (I)2.3 技术文件 (2)3 应遵循的主®S准 (2)4 使用条件 (3)4.1正常工作条件 (3)4.2特殊工作条件 (4)5 技术要求 (4)5.1接入安全性要求 (4)5.2装置要求 (4)5.3性能要求 (5)5.4通信功能 (5)5.5绝缘性能 (5)5.6电磁兼容性能 (7)5.7环境适应性能 (7)5.8机械性能 (8)5.9外壳防护性能 (8)5.10连续通电 (8)5. 11可靠性 (9)6. 12装置寿命 (9)7. 13结构和外观 (9)6 试验项目及要求 (9)6.1 1试验环境 (9)6.2 通用技术条件试验.......................................................... IO6.3 测量有效性试验............................................................ IO6.4 接入安全性检查............................................................ IO6.5 通信及一致性试验.......................................................... IO6.6 绝缘性能试验 (I1)6.7 电磁兼容性能试验 (I1)6.8 环境适应性能试验 (13)6.9 机械性能试验 (14)6.10 10外壳防护性能试验 (15)6.11 11连续通电试验 (15)6.12 12结构和外观检查 (15)7 检验规则 (15)7.1 1型式试验（委托试验） (16)7.2 出厂试验 (17)7.3 送样检测试验 (17)7.4 交接试验 (17)7.5 运行中试验 (17)8 技术联络、技术培训及售后服务 (17)1.1 1技术联络 (17)1.2 技术培训 (18)1.3 3售后月艮务 (18)9标志、包装、运输、贮存 (18)1.4 1标志 (18)9.2 包装 (19)9.3 运输 (19)9.4 贮存 (19)1总则1.1本技术规范书适用于中国南方电网公司采购的高压开关柜温度在线监测装置，它提出了该类装置的功能设计、结构、性能、软、硬件、安装和试验等方面的技术要求。

开关柜综合在线监测处理方案在电力系统中，开关柜具有重要的作用，用于分配、保护和控制电力设备。

为了确保开关柜的正常运行，对其进行综合在线监测处理是非常必要的。

本文将介绍一种开关柜综合在线监测处理方案。

一、方案介绍本方案主要包括开关柜在线参数监测、远程监测、故障诊断和预警、数据分析和处理等功能。

通过监测开关柜的各项参数，并对异常数据进行分析和处理，可以及时发现潜在的故障风险，预测设备寿命，提高设备的可靠性和安全性。

二、开关柜在线参数监测开关柜在线参数监测是方案的核心部分，主要监测开关柜的温度、湿度、压力、电流、电压等参数。

可使用传感器和检测仪器进行监测，并将数据传输至监测控制中心。

1.温度监测：通过在开关柜内部安装温度传感器，实时监测开关柜的温度变化情况。

当温度超出预设范围时，系统将发出警报，并通过远程监测告警平台发送信息。

2.湿度监测：开关柜内湿度过高可能导致绝缘失效、设备损坏等问题，因此需要监测开关柜的湿度。

湿度传感器可安装在开关柜内，实时监测湿度变化，并在湿度超过阈值时发出警报。

3.压力监测：对于一些特殊环境中的开关柜，如高海拔、高温、多尘等环境，需要进行压力监测。

压力传感器可安装在开关柜内，监测开关柜内部的压力变化情况。

4.电流和电压监测：通过在开关柜内铺设电流和电压传感器，实时监测电流和电压的波动情况。

对于电流和电压异常的情况，系统将自动进行检测和识别，并及时发出报警。

三、远程监测通过将开关柜在线监测的数据传输至远程监测平台，可以实现对开关柜的远程监控。

操作人员可以通过云端平台，随时随地对开关柜的运行情况进行监测，及时发现并处理异常情况。

四、故障诊断和预警在远程监测平台上，可以使用故障诊断算法对开关柜的数据进行分析，并及时发出预警。

通过对历史数据进行分析，可以预测设备的寿命和故障风险，以便提前采取措施进行维修或替换。

五、数据分析和处理通过对开关柜在线监测数据进行分析和处理，可以提取有价值的信息，并进行数据挖掘。

高压开关柜无线测温系统设计刘朝霞【摘要】在对现有高压开关柜温度检测技术进行比较的基础上,提出了高压开关柜无线测温系统的设计方案,并介绍了该无线测温系统的构成以及各部分的设计原理,同时给出了采取的绝缘和抗电磁干扰措施,从而实现了对高压开关柜温度的可靠监测.【期刊名称】《电力安全技术》【年(卷),期】2015(017)007【总页数】3页(P40-42)【关键词】高压开关柜;无线测温系统;无线温度传感器【作者】刘朝霞【作者单位】国家发展和改革委员会大连培训中心,辽宁大连116000【正文语种】中文高压开关柜是发电厂和变电站的重要电器设备，其内部通常有6组动静触头和多组母排接头。

由于这些连接部件长期处于高电压、大电流的工作状态下，只要其接触电阻存在微小的增大，就将引起触头或接头处温度升高。

如果温升没有得到及时处理，将会产生恶性循环，并最终导致开关柜烧毁，甚至造成巨大的经济损失。

因此，对高压开关柜中触头和接头的温度进行实时监测，对于保障开关柜的安全运行，乃至电网的正常运行都具有十分重要的意义。

在高电压、大电流环境下，要实现高压开关柜温度的在线监测，首先需要解决隔离和抗强电磁干扰的难题。

目前用于开关触头温度在线监测的技术主要有涂层变色测温、红外测温、光纤测温。

(1) 涂层变色测温技术。

即在母排接头和开关触点的表面涂一层会随温度变化而改变颜色的材料(如感温蜡)，通过观察其颜色变化来大致确定温度范围。

这种方法准确度低、可读性差，不能进行定量和实时测量，并且对员工的技术水平要求高。

(2) 红外测温技术。

即由操作人员定时手持红外测量仪对准母排接头和开关触点进行测量。

这种方法对在0～200 ℃的温度值测量时误差小、准确度高；但是仍然无法做到实时测量，且光学器件在高电压场合使用时较不便，同时价格高。

(3) 光纤测温技术。

这种方法具体实现又可分为2种：一种是采用光纤光栅温度传感器；另一种是仅利用光纤传输温度信号。

两者都利用了光纤耐温、抗腐蚀、抗电磁干扰等优点。

本科⽣毕业设计（论⽂）完成进度报告中国矿业⼤学（北京）本科⽣毕业设计（论⽂）中期进度报告中⽂题⽬：⾼压开关柜⽆线温度监测系统的研究英⽂题⽬：Research of Wireless Temperature Monitoring System inHigh-voltage Switchgear专题题⽬：⾼压开关柜⽆线温度监测系统上位机软件设计姓名：邓开元学号：1010420402 学院：机电与信息⼯程学院专业：电⽓⼯程与⾃动化班级：电⽓10—4班指导教师：兰西柱职称：副教授完成⽇期：20 14 年 5 ⽉ 5 ⽇说明：本报告应包括以下部分：1.毕业设计（论⽂）部分1）毕业设计要完成的具体任务；2）已收集的资料⽬录是否已经齐备；3）毕业设计的总体⽅案是否确定，若确定作⼀概要描述；4）已完成那些主要⼯作；5）已完成⼯作占整个⼯作的百分⽐；6）待完成的⼯作。

2.英⽂翻译部分的完成情况。

要求2000-3000字3.完成进度报告格式：⼩四宋体，⾏间距25磅，上下页边距均2.5厘⽶，左右页边距2cm，标题加粗；A4纸型，双⾯打印。

⼀、毕业设计（论⽂）部分⾼压开关柜⽆线温度监测系统的设计包括温度采集模块设计，⽆线接发模块设计，屏幕显⽰模块设计和上位机软件设计，我的课题是上位机软件设计。

该软件要实现的功能包括：1通过rs-485总线与单⽚机通信，读取温度数据。

2显⽰实时温度数据，查询历史温度数据。

3温度不正常时会发出报警信号，⽣成报警事件。

4通过曲线图来显⽰温度的变化趋势。

5能⽣成报表，打印报表。

到⽬前为⽌，利⽤图书馆资源已查阅各种有关⾼压开关柜⽆线温度监测系统设计的论⽂⽂献，形成了⼀个总体的框架性认识，对每⼀功能的设计还需要进⼀步查阅资料，特别是在上位机图形界⾯设计这⼀⽅⾯还要进⼀步加强理解和认识。

总体框架应经确定，设计系统框图如下：该⾼压开关柜⽆线温度监测系统主要包括上位机系统和下位机系统。

其中，下位机系统传感器模块，处理器模块，⽆线通信模块和电源模块构成。

高压开关柜智能监控系统设计高压开关柜智能监控系统设计作者姓名***学院名称信息与电子学院指导教师**教授答辩委员会主席**教授申请学位工程硕士学科专业电子与通信工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2014Design of High Voltage Switch Cabinet IntelligentControl System摘要随着电力系统对安全性的要求越来越高，对电网的监控已成为一个高度重视的课题，特别对在电力系统中起控制和保护作用的高压开关柜的研究成为一种必然趋势。

开发一种高精度、高可靠性，附带监测及故障自诊断系统的高压开关柜智能监控系统，具有有着明显的经济效益和社会效益。

本课题结合高压开关柜监控的现状和发展趋势，针对高压开关柜设备的开关状态位置、验电核相、温湿度控制等进行实时监测和智能化管理控制方面进行研究。

在硬件设计中,以高性能微处理器ARM11为核心,辅以相应的外围驱动电路，同时采用了诸多的抗干扰措施,以保证系统能够在复杂的环境下正常工作。

在软件设计中，采用嵌入式Linux系统作为开发平台，对控制系统的各个模块进行了驱动程序和应用程序的设计。

最后对整个监控系统产品进行了测试验证，测试结果表明，该控制系统能够进行实时监测和智能化管理。

本课题意在通过新的设计思想，使开关柜智能操控系统更符合现代化电力设备要求，以满足市场和不同的客户需求。

关键词：开关柜；Linux；ARM；嵌入式系统AbstractWith the growing demand of power system security, the controlling of grid has become a high priority task, especially for power system control and protection of high-voltage switch cabinet has become an inevitable trend，therefore，research and development of a new type of a high precision, high reliability switch cabinet monitoring and fault diagnosis system is of clear economic and social benefits.This topic combines high-voltage switch cabinet status and development trend of monitoring, high-voltage switch cabinet equipment on or off position, nuclear inspections, such as temperature and humidity control for real-time controlling and research on intelligent management.In the design of hardware, microprocessors with high performance ARM11 core, complemented by a corresponding peripheral driving circuit, together with a lot of anti-jamming measures, to ensure that the system is able to work in a complex environment.In software design, used as a development platform for embedded Linux system, each module of the control system for driver and application design.Finally, controlling systems have been tested as a whole to verify, test results show that the real-time controlling and intelligent system can manage.This topic is intended to adopt new design ideas，so that intelligent control system，switch cabinet electrical equipment more in line with modern requirements to meet the market and different customer needs.Keywords: Switch Cabinet；Linux；ARM；Embedded System目录第1章绪论 (1)1.1课题来源及研究背景 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3课题研究的目的和意义 (2)1.4课题研究的主要内容 (2)1.5 论文的组织结构 (4)第2章嵌入式体系结构 (5)2.1 嵌入式系统概述 (5)2.2 ARM处理器 (6)2.3嵌入式Linux操作系统 (7)2.4本章小结 (9)第3章系统总体设计 (10)3.1开关柜概述 (10)3.1.1开关柜基本概念 (10)3.1.2开关柜的特点 (11)3.1.3开关柜使用条件 (11)3.2开关柜的智能化技术 (12)3.2.1现代传感器技术 (13)3.2.2微机处理技术 (13)3.2.3状态监测和故障诊断技术 (13)3.3系统总体设计方案 (14)3.3.1硬件设计方案 (14)3.3.2软件设计方案 (15)3.4本章小结 (16)第4章系统硬件设计 (17)4.1 ARM开发板 (17)4.2电源电路设计 (18)4.3开关量输入电路设计 (18)4.4温湿度控制电路设计 (20)4.5带电显示电路设计 (24)4.6加热器断电检测电路设计 (25)4.7通信电路设计 (26)4.8硬件抗干扰 (27)4.9本章小结 (28)第5章系统的软件设计 (29)5.1搭建软件开发环境 (29)5.1.1 搭建交叉编译环境 (29)5.1.2 生成BootLoader (30)5.1.3 配置与编译嵌入式 Linux 内核 (31)5.1.4 嵌入式 Linux 文件系统 (32)5.2监控系统软件总体设计 (33)5.3驱动程序设计 (34)5.3.1 Linux 驱动程序概述 (35)5.3.2 驱动程序的实现 (35)5.4应用程序设计 (37)5.4.1 Linux文件I/O编程 (37)5.4.2应用程序与驱动程序的关系 (40)5.4.3应用程序的实现 (41)5.5本章小结 (46)第6章系统测试结果 (47)6.1测试平台及环境 (47)6.2测试步骤及结果 (47)6.3本章小结 (49)结论 (51)参考文献 (52)致谢 ...................................... 错误!未定义书签。

高压开关柜智能测控装置设计[摘要]目前，高压开关柜的测控系统是由几个独立的装置实现的，集成度低，配线复杂。

本文以at89c51单片机为核心，ade7758芯片、温湿度传感器和开关量电路为外围电路，构建了高压开关柜智能监控下位机系统。

配合上位机系统，该系统具有智能化显示、操作简便、信息丰富等特点。

通过配用rs485接口，可将若干个高压开关柜的控制面板集中于调度室监控。

[关键词]at89c51；高压开关柜；智能测控装置；应用系统1.传统开关柜监控系统的不足与智能开关柜监控系统的基本功能传统开关柜测控系统的不足主要表现在：1.实际工作状态显示的不足。

2.对温、湿度测量上的不足：传统开关柜不能实现实时监测。

3.验电上的不足：传统开关柜无法满足安全操作规程“先验电、后挂接地线”的要求。

开关柜运行状态智能化显示系统具有的功能齐全，有一次回路模拟图、带电显示、温湿度显示、开关分合闸状态指示、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等参数测量以及配有rs485通信接口等众多功能。

高压开关柜智能测控系统的功能主要包括：1.各开关量的显示；2.温湿度的智能显示，预警因凝露而发生绝缘闪络。

3.高压电参数显示，弥补老式高压带电显示装置缺陷的新型带电显示装置。

4.通信接口、远程显示能力：进行远距离的显示，监控。

笔者以at89c51单片机为核心，ade7758芯片、温湿度传感器和开关量电路为外围电路，构建了高压开关柜智能监控下位机系统。

开关量信号通过光耦合电路转换成单片机可以接收的电平后再输入i／o接口；湿度通过chr-01传感器将数字信号输入单片机；电压电流等信号输送至ade7758芯片；最后，单片机经整理后，将数据通过串行通信接口输送至上位机供显示。

2.硬件结构设计装置硬件电路系统以atc89c51为核心，按功能可划分为中央处理单元、电源模块、电压电流采样及运算、开关量测量模块、温湿度采集模块、通讯模块。

2.1单片机中央处理器采用atmel公司的51型at89c51型单片机，cpu总线频率20mhz。