基于電氣安全智能監控系統

魯強宇 劉欣欣 吳旭輝

摘要：在當前的工程建筑和制造業發展中，電氣自動化的使用得到了快速的發展，但是同時也增加了電氣火災的概率，因此，在工程發展中積極使用電氣安全智能監控系統就變得非常重要。但是社會的發展對于電氣安全的監控提出了更高的要求，因此就需要進一步對電氣安全智能監控系統進行升級，不斷加強電氣安全智能監控系統的使用。

關鍵詞：電氣安全;智能監控系統;設計使用

引言

近些年來，電氣工程中的電氣設備的使用數量不斷增加，從而導致工程建設中的安全事故也不斷增加，尤其是一些重大的火災，對于電氣系統的正常工作產生了極大的影響。在當前的應用中，需要不斷的提升電氣安全智能監控系統的性能，逐步實現電氣運行的遠程監控，加強火災報警提示，為推進電氣設備的進一步使用提供保障。

一、電氣安全智能監控的特點

（一）電氣安全智能監控應用的簡易化發展趨向

工廠的電氣自動化技術由不同接口的系統控制。目前，已經實現了從人工操作到人機協同操作的轉變，可以大大簡化繁瑣的電氣自動化控制系統程序，減少系統未來的維護過程，減少系統控制所需的人力。

（二）電氣安全智能監控應用向著分布式方向發展

電氣安全智能監控的應用設備主要包括變頻器、電機起動器、串行電纜、PLC、遠程I/O站和計算機系統等[1]。上述技術應用設備的運行信息集成存儲在工廠中央控制中心，設備采用輻射狀分布控制，提高了設備的現場控制效率。

（三）電氣安全智能監控應用向信息化方向發展

工廠電氣安全智能監控的應用分為水平和垂直兩個方面。橫向方面覆蓋了全廠的自動化控制系統，從根本上提高了自動化系統的配置質量。縱向方面深入挖掘了工廠各部門的數據，為有效保存各方的數據信息做了充分的準備。

（四）電氣自控方法多樣性與控制靈活性

為了實現企業生產中的某種控制功能，可以用各種電氣自控方法實現。購買不同的自控設備可以用不同的編程方法實現其控制功能，工作人員的操作界面通過觸摸屏、控制臺或按鈕開關，具有非常高的靈活性。

二、自動化控制的特點

（一）電氣自控系統的復雜性

為了現代企業工廠生產流程不斷細化，控制要求不斷增加，控制變量不斷增加，實現控制要求，自控技術也不斷迭代，越來越具有復雜性的特性。

（二）電氣安全智能監控的主要功能

1、監控功能

工廠的設備檢修人員或者設備管理人員應定期且經常性地檢查設備的運行情況，從而確保生產設備的安全及穩定地運行，但是要達到萬無一失的要求，單憑肉眼和不斷的檢查是不可能達到的。如果將電氣安全智能監控運用到監控生產設備的運行中來，這就變得簡單了，這樣不僅可以達到降低人工成本的目的，還可以進一步提高生產的可靠性。為了利用電氣自動控制技術實現工廠的監控功能，需要一整套設備來構建整個監控系統[2]。首先，生產過程和工藝過程中需要各種傳感器來采集數據。各種傳感器是實現工廠電氣自動控制技術監控功能的重要組成部分。能否根據現場環境和工藝要求選擇合適的傳感器決定了相應數據采集的可靠性和準確性。工廠里最常見的傳感器是液位傳感器，液位傳感器檢測被測液體后，將檢測到的液位轉換成4-20MA電信號，并傳輸給控制系統。選擇什么形式的液位傳感器，關鍵要看被測介質的性質，要根據被測介質選擇合適的液位傳感器。例如：在進行污水處理時大多都會采用超聲波式的傳感器，理由是：污水池容積大，一般在地下，超聲波在探測和檢查方面最適合。

2、自動控制功能

自動控制是指在設備運行的過程中對其進行的自我管理和自動判斷。在一定的生產過程中，自動控制系統會依照人們事先設定的既定程序一步一步地運行，它會通過觸發繼電器或者作用于聲光信號以及根據既定計數和時間，來啟動水泵和風機的運行。工廠電氣安全智能監控的應用，可以實現對工廠大部分設備的控制，保證所有被管控的設備在任何情況下都能被中央控制，并進行高效的自動管理和自動生產，從而真正實現了工廠生產設備的自動化生產和安全高效運行。

三、電氣安全智能監控系統的結構分析

（一）系統框架

電氣安全智能監控系統主要有三個部分組成，分別是現場監控器和TFT-LCD顯示屏以及觸摸屏幕[3]。在工作的過程中，現場監控器對整個電路的配電進行有效的監控，保證供電正常，當電路出現問題之后，現場監控器就會發出警報，從而為維修人員的維護提供信息。TFT-LCD顯示屏以及觸摸屏幕是對現場情況的一個現實，在這個系統中，工作人員可以通過人機界面對電氣系統的運行進行監控，同時，電氣安全智能系統也可以進行24小時監控，即使沒有人進行值班，配電線路在出現異常之后也會被及時的記錄和反饋。

（二）現場監控器的軟硬件設計

在軟硬件的設計中，電氣安全智能監控系統使用的是由美國Microchip生產的PIC16F877A產品，這種單機片產品能夠高質量的完成對電流的監控，同時在工作的過程中，電流互感器還可以將電流的實際情況模擬成數字信號，及時的和正常參數進行對比，在發現參數異常之后，自動切斷電路并發出警報。另外，在現場的監控器中，還包含兩個方面的內容，一部分是主MCP，另外一部分是從MCP，兩個部分的相互寫作為電力數據的傳輸起到了保障作用。

（三）遠程監控軟件設計

在監控軟件登錄時，主要分為普通用戶登錄和高級用戶登錄。普通用戶登錄之后可以查看電回路的具體狀態和相關的數據，但是不能對電回路進行遠程的控制和使用，因此也就無法操控現場的監控器。高級用戶在登錄之后可以對軟件中的所有功能進行使用，從而實現更大的操作。

四、結束語

綜上，與傳統的監控方式不同，電氣安全智能監控系統能夠監控的范圍更好，同時具有更好的穩定性，能夠為電氣安全提供更好的保障。同時，電氣安全智能監控系統更加的靈活和經濟，在未來的發展中具有非常良好的市場。

參考文獻

[1]高煥.嵌入式電氣安全智能監控系統的應用分析評價《電氣自動化控制技術研究》[ J].機械設計，2020，37（9）：153-154.

[2]牟福元，汪忠，張玉.嵌入式電氣安全智能監控系統的設計及應用.評《電氣安全工程》[J].電鍍與精飾，2020，42（2）：52.