基于Labview的配網溫度監測系統研究

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測，以保證設備溫度在許可范圍內。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的配網溫度監測系統。

關鍵詞：Labview；配網系統；溫度采集；電網監測；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

為及時發現運行設備超負荷運載或存在接觸不良導致發熱的情況，電力系統行業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，但在配電網絡中，變壓器分布分散、數量眾多，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，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給運維人員，傳統的方式是利用現場測量記錄，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測溫度。本文利用串口獲取溫度信息，采用Labview進行編程，開發出一套界面友好、時效性強的溫度監測系統，實現了遠程溫度的檢測。

2 系統架構

系統采用labview2014編寫，Labview（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一種用圖標代替文本進行創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周期，同時實現界面的美觀、友好性。系統組成及執行順序如圖1所示。

基于Labview的配網溫度監測系統執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。然后根據指令反饋相關數據，系統接收到下位機返回數據后進行數據翻譯，同時通過溫度計和波形顯示出來。

2.1 前面板設計

基于Labview的配網溫度監測系統前面板設計如圖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的配網溫度監測系統程序框圖如圖3所示。整個系統在一個while循環中，選擇變壓器后，對變壓器號進行編碼，寫入串口，發送到下位機，再從串口中讀取下位機反饋回的數據，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，同時系統設置了停止鍵，按下則停止采集。

3 系統數據處理

基于Labview的配網溫度監測系統的數據處理主要包括三部分：數據寫入、數據讀取、數據編碼。該部分是系統的核心部分，用到了Labview的串口讀取、串口寫入、字符串處理、顯示控件、數值比較等功能。

3.1 數據的寫入

數據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值，代表不同變壓器，利用數值轉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送，完成指令下達。

3.2 數據讀取

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據進行譯碼，并通過顯示控件顯示出來，同時通過數值比較控件將譯碼結果與定值比較，若溫度高于定值，則發出告警信號，告警燈亮紅色，若低于溫度定值，則告警燈亮

綠色。

3.3 數據編碼

3.3.1 指令編碼。指令編碼是指由系統向下位機發送用于選擇采集哪臺變壓器溫度的編碼，指令編碼由4個字節組成，第1個字節為報文頭，固定為aaH，中間兩個字節為變壓器地址，可取0000H-FFFEH，最后1個字節為停止符，固定為FFH，其結構表1所示：

3.3.2 數據編碼。數據編碼是指由下位機向系統發送的相應變壓器的溫度數據，數據編碼由5個字節組成，第1個字節為報文頭，固定為aaH，第2個字節為A相溫度數據，可取00H-FEH，第3個數據為B相溫度數據，可取00H-FEH，第4位為C相溫度數據，可取00H-FEH，最后1個字節為停止符，固定為FFH，其結構表2所示：

4 結語

本文利用Labview編程，開發出一套配網溫度監控系統。該系統的開發完成了溫度遠程采集上位機方案，配套相應硬件電路，便可實現溫度的遠程監控，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，實現了溫度的集中采集。采用該系統，可以在短時間內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，有效地減輕了配網運行人員的工作負擔。

參考文獻

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（責任編輯：黃銀芳）