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變電站的電壓監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是考核各級(jí)電網(wǎng)電壓質(zhì)量、為有關(guān)部門制定電壓曲線、電網(wǎng)規(guī)劃和安排合理的運(yùn)行方式提
供重要的依據(jù)。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的電壓監(jiān)測(cè)儀只能對(duì)某一個(gè)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)保存在EPROM中，因其容量
較小，因而所統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)有限。本文作者選用威達(dá)工控機(jī)和牛頓-7000系列遠(yuǎn)端智能數(shù)據(jù)采集模塊所研制的智能電壓監(jiān)
測(cè)儀是針對(duì)湖南省長(zhǎng)沙電業(yè)局樹木嶺變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)的，可實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)回路同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并有統(tǒng)計(jì)電壓最大值、最小
值、電壓合格率、按時(shí)間查詢、觀測(cè)各測(cè)試點(diǎn)的日電壓曲線、打印出日?qǐng)?bào)表和月報(bào)表等功能。 一、 智能電壓監(jiān)測(cè)儀的基本功能：
（1）該智能電壓監(jiān)測(cè)儀安放在湖南省長(zhǎng)沙電業(yè)局樹木嶺變電站，可實(shí)現(xiàn)對(duì)樹木嶺變電站的兩路220Kv的PT電壓、
兩路110Kv的PT電壓、四路10Kv的PT電壓及兩路220V直流電壓和兩路380V直流電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；監(jiān)測(cè)儀對(duì)被監(jiān)測(cè)的
電壓采用有效值采樣，其采樣周期每秒一次，并作預(yù)處理存儲(chǔ)。一分鐘作為一個(gè)統(tǒng)計(jì)單元，取一分鐘內(nèi)的電壓預(yù)處理
值的平均值，作為代表被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)即時(shí)的實(shí)際運(yùn)行電壓；
（2）按時(shí)間查詢的功能；
（3）有圖形顯示功能；
（4）具有按月和日統(tǒng)計(jì)的功能，能顯示或打印電壓的考核時(shí)間、電壓合格率及合格累計(jì)時(shí)間、電壓超上限率及
相應(yīng)累計(jì)時(shí)間、電壓超下限率及相應(yīng)累計(jì)時(shí)間，至少能存儲(chǔ)三個(gè)月的數(shù)據(jù)；
（5）具有日整點(diǎn)打印，最大值與最小值及相應(yīng)出現(xiàn)時(shí)間打印；
具有數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)讀入、數(shù)據(jù)刪除等功能；
（6）監(jiān)測(cè)儀在被監(jiān)測(cè)額定電壓Un±20%的范圍內(nèi)，其綜合測(cè)量誤差r ￡ ± 0.5%； 二、系統(tǒng)的硬件構(gòu)成：
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖7所示，系統(tǒng)由兩個(gè)牛頓7017數(shù)據(jù)采集模塊、一個(gè)RS232/485電平轉(zhuǎn)換模塊ISR-7520和十二個(gè)電
壓變送器構(gòu)成。
圖7 變電站電壓智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成
牛頓I_7017數(shù)據(jù)采集模塊是深圳威達(dá)工控生產(chǎn)的8通道模擬輸入模塊，該產(chǎn)品共有8路差分輸入，16位分辨率，
高達(dá)115.2K的通訊速率，主要用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)或其它分散式數(shù)據(jù)采集，它采用RS232/485/422通訊網(wǎng)絡(luò)，將分散的點(diǎn)信
號(hào)傳輸?shù)街鳈C(jī)或由PC控制遠(yuǎn)端各點(diǎn)。它具有獨(dú)特的雙看門狗安全設(shè)計(jì)，即軟件看門狗和硬件看門狗組成。每個(gè)牛頓
7017內(nèi)有硬件看門狗，模塊萬一死機(jī)時(shí)，可瞬間重新開機(jī)。主控電腦和每個(gè)牛頓7017 模塊，有軟件看門狗互鎖，萬
一主控電腦死機(jī)，所有的輸出模塊就進(jìn)入預(yù)設(shè)的安全狀態(tài)，符合工業(yè)的安全要求。RS－485通訊網(wǎng)絡(luò)如因故障或斷線，
主控電腦和模塊間將無法互鎖無法通訊時(shí)，也會(huì)啟動(dòng)軟件看門狗。軟件看門狗的設(shè)計(jì)非常巧妙，使用方便，可大幅增
加系統(tǒng)安全性。
ISR -7520為RS-232 /RS-485轉(zhuǎn)換模塊，該模塊直接插在PC機(jī)的擴(kuò)展槽內(nèi)，無須另外提供工作電源。ISR _7520
內(nèi)含自調(diào)適功能。它可自動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)通信的波特率和數(shù)據(jù)格式，從而準(zhǔn)確的控制RS-485 網(wǎng)絡(luò)，減少系統(tǒng)的花費(fèi)，增
加系統(tǒng)的可靠性。
電壓變送器模塊是采用西南自動(dòng)化研究所生產(chǎn)的WB400系列電量隔離傳感器，該傳感器采用特制隔離模塊,對(duì)電
網(wǎng)和電路中的交流電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量,具有高精度、高隔離、寬頻響、低漂移、耐沖擊和高性能價(jià)格比等特點(diǎn)。其中
V411D1模塊將PT的二次100V電壓轉(zhuǎn)換成5V的直流電壓，V332A模塊將220V或380V的直流電壓轉(zhuǎn)換成5V直流電壓。其等
級(jí)精度為0.2級(jí)，線性范圍為0~120%額定輸入。
牛頓-7017 數(shù)據(jù)采集模塊置于現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)時(shí)采集變送器輸出的電壓信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成RS-485標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，送入RS-485
網(wǎng)絡(luò)中。由于牛頓-7000系列的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的隔離，而EIARS-485是工業(yè)上使用最廣泛的雙向有補(bǔ)償通訊
協(xié)議，僅用一組雙絞線即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速和長(zhǎng)距離的發(fā)送和接收，各節(jié)點(diǎn)并行連接，模塊與模塊、模塊與網(wǎng)絡(luò)之
間相互獨(dú)立，因此極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。
三、系統(tǒng)的軟件構(gòu)成：
系統(tǒng)的軟件采用Powerbuild6.5編制，系統(tǒng)軟件如下：
圖8智能電壓監(jiān)測(cè)儀微機(jī)管理系統(tǒng)軟件框圖
1、系統(tǒng)管理模塊設(shè)計(jì)：
系統(tǒng)管理模塊包括系統(tǒng)人員錄入和打印設(shè)置模塊。本系統(tǒng)軟件為分權(quán)限使用。在系統(tǒng)人員錄入模塊里，可錄
入系統(tǒng)的使用人員的名字、密碼、和使用權(quán)限。系統(tǒng)的使用權(quán)限可分為一般操作人員和系統(tǒng)管理人員。若為系統(tǒng)
一般操作人員，則只可使用數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)查詢模塊、圖形顯示模塊等；若為系統(tǒng)管理人員，則所有的模塊
均可使用。
圖9 系統(tǒng)管理模塊框圖 2、數(shù)據(jù)采集模塊：
在數(shù)據(jù)采集模塊里可實(shí)現(xiàn)十二個(gè)通道的實(shí)時(shí)采樣，即每秒鐘采樣一次，采樣60次的取平均值作為一分鐘數(shù)據(jù)
保存起來。在數(shù)據(jù)采集模塊里還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)日?qǐng)?bào)表，即在23點(diǎn)59分59秒自動(dòng)統(tǒng)計(jì)當(dāng)日的最大電壓值、最小電
壓值、考核時(shí)間、及最大電壓、最小電壓出現(xiàn)的時(shí)刻。 由于PowerBuilder支持MS 的OCX控件，這樣可以利用VB4附帶的MSCOMM32.OCX來實(shí)現(xiàn)同COM口的通訊。實(shí)現(xiàn)方
法如下，先在窗口上加入OLE控件，選擇MSCOMM32。通訊端口編程如下：
ole_comm1.Object.CommPort = 1 // ole_comm1是OLE控件的名稱，CommPort是端口
ole_comm1.Object.Settings="9600,N,8,1" //設(shè)置通訊協(xié)議
ole_comm1.Object.InputLen=0 //初始化Input
ole_comm1.Object.PortOpen=True //打開COM口
ole_comm1.Object.Output="#"+"010"+CHAR（13）
//向COM口發(fā)送字符
Do
Yield() //一直等待，直到InBuffer有數(shù)據(jù)
LOOP Until ole_comm1.Object.InBufferCount >= 1
ls_Output = ole_comm1.Object.Input //取數(shù)據(jù)
其中ole_comm1.Object.Output = "#"+ "010"+ CHAR（13）為向端口發(fā)送一命令，要求從一號(hào)牛頓-7017數(shù)
據(jù)采集模塊的第0號(hào)通道讀入模擬信號(hào)。
數(shù)據(jù)采集的界面如下：
圖10 數(shù)據(jù)采集界面
3、數(shù)據(jù)查詢：
在數(shù)據(jù)查詢模塊里根據(jù)輸入查詢的時(shí)間，把相應(yīng)的記錄檢索出來，并可實(shí)現(xiàn)打印功能。數(shù)據(jù)查詢的界面如下：
圖11 數(shù)據(jù)查詢界面
4、圖形模塊：
點(diǎn)擊圖形模塊，輸入欲查詢的時(shí)間，并選擇線路名稱，可檢索出該天這條線路的電壓采樣值，并畫出其變化
的曲線，選擇打印功能，可打印出電壓曲線。
5、統(tǒng)計(jì)報(bào)表：
統(tǒng)計(jì)報(bào)表模塊包括日統(tǒng)計(jì)和月統(tǒng)計(jì)模塊。
在日統(tǒng)計(jì)窗口界面里，輸入欲查詢的時(shí)間，便可統(tǒng)計(jì)出該天八條線路的總考核時(shí)間、超上限時(shí)間、超下限時(shí)
間、合格率、最高電壓、最低電壓、最高電壓出現(xiàn)的時(shí)間、最低電壓出現(xiàn)的時(shí)間、及當(dāng)天的平均值等。按打印鍵，
可打印出日?qǐng)?bào)表。
圖12 圖形界面
在月統(tǒng)計(jì)的報(bào)表里，可實(shí)現(xiàn)本月的統(tǒng)計(jì)和年度統(tǒng)計(jì)。即輸入欲查詢的月份，可統(tǒng)計(jì)出當(dāng)月的總考核時(shí)間、超
上限時(shí)間、超下限時(shí)間、合格率及年度內(nèi)累計(jì)越上限時(shí)間、累計(jì)越下限時(shí)間、累計(jì)供電時(shí)間 和累計(jì)合格率。按
打印鍵，可打印出月報(bào)表。
日統(tǒng)計(jì)報(bào)表的窗口界面如圖所示：
圖13 日?qǐng)?bào)表
7、數(shù)據(jù)處理模塊：
數(shù)據(jù)管理模塊包括數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)錄入、和月統(tǒng)計(jì)功能等。
在數(shù)據(jù)備份的窗口界面里輸入欲備份數(shù)據(jù)的時(shí)間段，將數(shù)據(jù)檢索出來，并備份到硬盤里。
若數(shù)據(jù)保存過久，可在數(shù)據(jù)刪除的窗口界面里檢索出欲刪除的數(shù)據(jù)，將其刪除。
數(shù)據(jù)錄入界面可將備份的數(shù)據(jù)重新錄入到數(shù)據(jù)庫里來。 四、結(jié)束語：
該智能電壓監(jiān)測(cè)儀經(jīng)湖南省電力試驗(yàn)研究所做電磁兼容的試驗(yàn)和精度測(cè)試，各項(xiàng)指標(biāo)完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
其軟件因使用方便，界面友好，而備受歡迎。
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