系統(tǒng)概述

系統(tǒng)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(jù)，超高壓充油電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)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(jiān)測，可以及時了解電纜的絕緣水平和運行狀況，預(yù)防和避免不必要的故障發(fā)生，則直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全可靠運行、經(jīng)濟效益和社會影響。油壓在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了實時監(jiān)測、故障告警、數(shù)據(jù)記錄等功能，滿足了對電纜油壓數(shù)據(jù)的遠程監(jiān)測和集中管理的需求。

系統(tǒng)任務(wù)

系統(tǒng)目標

利用嵌入式技術(shù)和人機界面軟硬一體化系統(tǒng)監(jiān)視高壓充油電纜的油壓、壓差和壓力變化，實現(xiàn)報警處理、曲線顯示、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)上傳等功能。

運行環(huán)境

國家電網(wǎng)220千伏變電站主控機房，19寸標準機柜。

1. 軟件平臺

   軟件系統(tǒng)采用縱橫科技HMIBuilder分布式組態(tài)平臺； 操作系統(tǒng)使用Windows XP或Windows 2000；

2. 硬件系統(tǒng)

   縱橫科技人機界面TPC150TC-h 15" TFT LCD Intel Pentium M； 系統(tǒng)內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)； Advantech Adam模擬量數(shù)據(jù)采集模塊。

與其它系統(tǒng)關(guān)系

通過局域網(wǎng)連接監(jiān)控管理中心的電纜網(wǎng)監(jiān)控中心系統(tǒng)，實現(xiàn)報警數(shù)據(jù)上傳。

總體設(shè)計

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

高壓充油電纜油壓監(jiān)測系統(tǒng)后臺機包括監(jiān)控系統(tǒng)軟件和采集模塊系統(tǒng)。通過Advantech Adam模擬量采集模塊，采集充油電纜系統(tǒng)的傳感器的油壓信號。后臺機實現(xiàn)信號采集、數(shù)據(jù)顯示、報警計算和顯示等功能。并通過Web server功能，實現(xiàn)Web Client端的IE瀏覽現(xiàn)場界面。高壓充油電纜油壓監(jiān)測系統(tǒng)工作站，通過HMIBuilder平臺的分布式功能，實現(xiàn)遠程界面顯示和報警設(shè)置。電纜網(wǎng)監(jiān)控中心系統(tǒng)是通過電纜網(wǎng)監(jiān)控中心系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集通信協(xié)議連接高壓充油電纜油壓監(jiān)測系統(tǒng)平臺的。 高壓充油電纜油壓監(jiān)測系統(tǒng)后臺機采集模塊系統(tǒng)架構(gòu)如下：

功能模塊設(shè)計

軟件部分

1. 數(shù)據(jù)采集

   采集模擬量輸入模塊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。采集模塊為Adam4017 、4117和4050。采用研華ASCII碼通訊協(xié)議。

2. 數(shù)據(jù)存儲

   采集數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)存儲。因為需要保存多年，所以，必須考慮數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)。

3. 報警控制

• 壓差報警：通過SCADA邏輯系統(tǒng)計算油壓壓差，超過報警上下限報警。報警設(shè)置通過數(shù)據(jù)組態(tài)完成。

• 變化率報警：通過SCADA邏輯系統(tǒng)計算變化率壓差，超過報警上下限報警。報警設(shè)置通過數(shù)據(jù)組態(tài)完成。

1. 定義數(shù)組$History($Minutes)，這樣就有60個存儲歷史油壓的內(nèi)存空間。

2. 報警次數(shù)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(xiàn)了。通過SCADA邏輯進行報警判斷。

3. 采集數(shù)據(jù)報警

   通過數(shù)據(jù)組態(tài)完成采集數(shù)據(jù)報警參數(shù)初始設(shè)定。系統(tǒng)啟動，可以進行運行設(shè)置，并進行存儲為初始值，系統(tǒng)重新啟動后，保持報警原來設(shè)置。

4. 計算數(shù)據(jù)報警

5. 報警參數(shù)設(shè)置

   通過界面，輸入每個報警參數(shù)的上限和下限值，并進行存儲為初始值，系統(tǒng)重新啟動后，保持原來設(shè)置。

6. 油壓下降速率報警

   數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

4. 數(shù)據(jù)上傳

   HMIBuilder已完成驅(qū)動開發(fā)，測試通過，運行良好。

5. 界面顯示

   包括首頁、監(jiān)控界面、歷史曲線、歷史數(shù)據(jù)、報警設(shè)置、報警瀏覽等主要窗口。 界面功能如下：

   

   監(jiān)控界面

   

   歷史曲線

   

   歷史數(shù)據(jù)

   

   報警瀏覽

6. Web server

   啟動界面為監(jiān)控界面?？蛻舳酥荒転g覽，不能設(shè)置和控制。

硬件部分

采集模擬量輸入模塊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)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(guān)量信號，通過RS485和TPC150TC-h連接，把采集的模擬量和數(shù)字量顯示到TPC中，由上位機的組態(tài)軟件HMIBuilder處理之后將信息通過局域網(wǎng)發(fā)給中心主檢測計算機。數(shù)據(jù)上傳是采用modbusTCP轉(zhuǎn)發(fā)，在中心主計算機上可以實現(xiàn)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(guān)系為：4~20MA，對應(yīng)：0~6bar 則系數(shù)為：0.375 基值為：-1.5 接線方法：

注意：需要在模塊內(nèi)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(guān)系為：1~5V，對應(yīng)：0~6bar 則系數(shù)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(guān)系為：4~20MA，對應(yīng)：0~6bar 則系數(shù)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(tǒng)安全性設(shè)計

軟件部分

系統(tǒng)進入沒有限制，系統(tǒng)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(diào)試階段可以進行遠程參數(shù)設(shè)置，運行后，通過撥碼開關(guān)限制遠程參數(shù)設(shè)置。