系統概述
系統說明
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行的重要依據，超高壓充油電纜在線監測系統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時監測，可以及時了解電纜的絕緣水平和運行狀況，預防和避免不必要的故障發生，則直接關系到電力系統的安全可靠運行、經濟效益和社會影響。油壓在線監測系統實現了實時監測、故障告警、數據記錄等功能，滿足了對電纜油壓數據的遠程監測和集中管理的需求。
系統任務
系統目標
利用嵌入式技術和人機界面軟硬一體化系統監視高壓充油電纜的油壓、壓差和壓力變化，實現報警處理、曲線顯示、數據存儲、數據上傳等功能。
運行環境
國家電網220千伏變電站主控機房，19寸標準機柜。
- 軟件平臺
軟件系統采用縱橫科技HMIBuilder分布式組態平臺；
操作系統使用Windows XP或Windows 2000；
- 硬件系統
縱橫科技人機界面TPC150TC-h 15" TFT LCD Intel Pentium M；
系統內部局域網絡；
Advantech Adam模擬量數據采集模塊。
與其它系統關系
通過局域網連接監控管理中心的電纜網監控中心系統，實現報警數據上傳。
總體設計
系統結構
高壓充油電纜油壓監測系統后臺機包括監控系統軟件和采集模塊系統。通過Advantech Adam模擬量采集模塊，采集充油電纜系統的傳感器的油壓信號。后臺機實現信號采集、數據顯示、報警計算和顯示等功能。并通過Web server功能，實現Web Client端的IE瀏覽現場界面。高壓充油電纜油壓監測系統工作站，通過HMIBuilder平臺的分布式功能，實現遠程界面顯示和報警設置。電纜網監控中心系統是通過電纜網監控中心系統數據采集通信協議連接高壓充油電纜油壓監測系統平臺的。
高壓充油電纜油壓監測系統后臺機采集模塊系統架構如下：
功能模塊設計
軟件部分
- 數據采集
采集模擬量輸入模塊，實現數據的采集。采集模塊為Adam4017+、4117和4050。采用研華ASCII碼通訊協議。
- 數據存儲
采集數據進行數據存儲。因為需要保存多年，所以，必須考慮數據備份和數據恢復。
- 報警控制
- 采集數據報警
通過數據組態完成采集數據報警參數初始設定。系統啟動，可以進行運行設置，并進行存儲為初始值，系統重新啟動后，保持報警原來設置。
- 計算數據報警
- 壓差報警：通過SCADA邏輯系統計算油壓壓差，超過報警上下限報警。報警設置通過數據組態完成。
- 變化率報警：通過SCADA邏輯系統計算變化率壓差，超過報警上下限報警。報警設置通過數據組態完成。
- 報警參數設置
通過界面，輸入每個報警參數的上限和下限值，并進行存儲為初始值，系統重新啟動后，保持原來設置。
- 油壓下降速率報警
數據結構：
- 定義數組$History($Minutes)，這樣就有60個存儲歷史油壓的內存空間。
- 報警次數寄存器AlarmBuffer，如果有報警AlarmBuffer二進制左移1位，那么當AlarmBuffer>=7時，就可以判斷有3個報警出現了。通過SCADA邏輯進行報警判斷。
- 數據上傳
HMIBuilder已完成驅動開發，測試通過，運行良好。
- 界面顯示
包括首頁、監控界面、歷史曲線、歷史數據、報警設置、報警瀏覽等主要窗口。
界面功能如下：
 監控界面  歷史曲線  歷史數據  報警瀏覽 - Web server
啟動界面為監控界面。客戶端只能瀏覽，不能設置和控制。
硬件部分
采集模擬量輸入模塊，實現數據的采集。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路開關量信號，通過RS485和TPC150TC-h連接，把采集的模擬量和數字量顯示到TPC中，由上位機的組態軟件HMIBuilder處理之后將信息通過局域網發給中心主檢測計算機。數據上傳是采用modbusTCP轉發，在中心主計算機上可以實現檢測的功能。
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；
換算關系為：4~20MA，對應：0~6bar
則系數為：0.375
基值為：-1.5
接線方法：
注意：需要在模塊內部跳線。
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；
換算關系為：1~5V，對應：0~6bar
則系數為：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。
換算關系為：4~20MA，對應：0~6bar
則系數為：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：
系統安全性設計
軟件部分
系統進入沒有限制，系統長期運行，不能隨意退出。所以，退出有密碼控制。
硬件部分
模塊調試階段可以進行遠程參數設置，運行后，通過撥碼開關限制遠程參數設置。
相關鏈接：
縱橫科技－官方主站 http://www.hmitech.com
分布式工業組態軟件 http://www.hmibuilder.com
人機界面觸摸屏產品 http://product.hmitech.com
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