基于VG的电能质量监视系统可视化的设计
电能表远程可视化监测系统设计与实现
电能表远程可视化监测系统设计与实现随着现代工业和社会的高速发展,电能表作为电力质量监测的基础重要设备,其作用和重要性更加突出。
然而,传统的电能表采用人工读数方式,工作效率低下,并且存在数据误读、漏读等问题,因此,如何提高电能表的数据检测和数据传输效率是亟待解决的问题。
将现代的信息技术与电能表的监测相结合,实现电能表的远程可视化监测,可以实现数据的及时记录、监测和传输,大大提高了电能表的工作效率和精度。
本文将从系统设计与实现两方面对电能表远程可视化监测系统进行详细阐述。
一、系统设计1. 总体设计电能表远程可视化监测系统包括三部分:电能表数据采集模块、数据传输模块和数据显示模块。
其中,电能表数据采集模块、数据传输模块和数据显示模块均采用嵌入式系统设计,以保证系统的高效性和稳定性。
2. 数据采集模块电能表数据采集模块使用单片机进行采集和预处理,采用AD转换器将电能表的变化信息转换成数字信号,通过串口通信将数字信号传输到数据传输模块进行进一步的处理。
3. 数据传输模块数据传输模块使用WLAN模块进行数据传输,将预处理后的电能表数据通过WiFi信号传输到云服务器,对电能表的数据进行保存和分析。
云服务器可以实时监控电能表的运行状态,需要时返回数据并进行维护。
4. 数据显示模块数据显示模块使用手机APP实现,用户可以通过APP查看电能表的运行状态,包括功率、电流、电压等数据,还可以远程进行控制操作,比如打开或关闭电器设备。
二、系统实现在系统实现方面,我们主要采用了Raspberry Pi和Arduino两种嵌入式系统进行搭建。
Arduino负责电能表数据采集和预处理,Raspberry Pi作为云服务器,用来进行远程数据传输和数据处理。
1. Arduino电能表数据采集我们使用Arduino开发板和ESP8266-01 WiFi模块搭建了一套电能表数据采集系统。
此系统具备良好的兼容性和稳定性,能够持续准确地采集电能表的运行状态。
电网电能质量可视化系统的设计与开发的开题报告
电网电能质量可视化系统的设计与开发的开题报告一、项目背景随着社会的发展,能源需求不断上升,电力系统的重要性越来越突出。
电力系统中,电能质量是一个非常关键的指标,与产生的电力质量不同,电能质量是指电能在传输和分配过程中的质量,包括电压、电流、电能的稳定性和波形变化程度等多个方面。
因此,对电能质量监测和测试一直是电力系统工程师需要关注的问题。
传统的电能质量监测方法主要是通过对电压、电流等多个指标的采集,再通过计算分析得出电能质量参数,如电压稳定度、谐波含量、失真率等。
然而,这样的分析方法可能需要较长的时间,而且分析结果也很难直观化展示。
为了更好地监测和评估电能质量,我们希望开发一个电网电能质量可视化系统,以图表和图像的形式呈现电能质量参数的变化趋势和分布情况。
二、项目目标本项目的目标是设计和开发一个电网电能质量可视化系统,实现以下功能:1. 可以对电网中多个节点的电能质量进行实时监测和测试;2. 可以对多个电能质量参数进行检测和分析,包括电压稳定度、电压谐波含量、电流谐波含量等;3. 可以将监测结果通过图表和图像等形式进行展示,直观化地显示电能质量参数的变化趋势和分布情况。
三、项目计划1. 数据采集模块设计和开发(2周):设计并开发一个数据采集模块,能够实时采集多个电力系统节点的电能质量参数。
2. 数据分析和处理模块设计和开发(3周):设计并开发一个数据分析和处理模块,能够对采集到的数据进行分析和处理,得出电能质量参数的结果。
3. 数据可视化模块设计和开发(4周):设计并开发一个数据可视化模块,能够以图表和图像的形式呈现电能质量参数的变化趋势和分布情况。
4. 系统测试和优化(2周):进行系统测试和优化,确保系统的性能和稳定性,并对系统进行优化。
四、技术方案本项目将采用以下技术方案:1. 数据采集模块:使用嵌入式系统和传感器技术,通过串口和以太网等方式实时采集电能质量参数数据。
2. 数据分析和处理模块:使用Python等编程语言,通过计算和分析得出电能质量参数,并存储到数据库中。
智慧电能质量监管系统设计方案
智慧电能质量监管系统设计方案智慧电能质量监管系统是一种基于物联网技术的监管系统,旨在对电能的质量进行实时监测、分析和管理。
本文将介绍智慧电能质量监管系统的设计方案。
一、系统的整体结构智慧电能质量监管系统可分为四个模块:数据采集与传输模块、数据分析与处理模块、告警与预警模块、可视化展示与管理模块。
1. 数据采集与传输模块:该模块负责对电网中的电能信息进行采集,并通过物联网传输到后端服务器。
采集的数据包括电压、电流、功率因数、谐波等信息。
2. 数据分析与处理模块:该模块对采集到的电能数据进行实时分析和处理,包括对电能质量的监测、计算与评估。
通过对数据进行处理,可以得出电能质量的指标,如谐波含量、波形畸变、电能稳定性等。
3. 告警与预警模块:该模块负责对电能质量状态进行监测,一旦出现异常情况,系统会自动发出告警或预警信号,以提醒相关人员及时处理。
例如,当电能谐波超过设定的上限值时,系统会发出告警信号。
4. 可视化展示与管理模块:该模块负责将电能质量的监测数据通过可视化的方式展示给用户,并提供一些管理功能,如数据查询、报表生成等。
用户可以通过电脑、手机等终端设备查看电能质量的实时状态。
二、技术实现方案1. 数据采集与传输模块:采用传感器和物联网技术实现对电能质量数据的采集和传输。
传感器负责采集电能质量的相关参数,如电压、电流等。
通过物联网技术将采集到的数据传输到后端服务器,可以采用无线通信技术,如WiFi、LoRa等。
2. 数据分析与处理模块:通过后端服务器对采集到的电能质量数据进行实时分析和处理。
可以利用机器学习算法、数据挖掘技术对数据进行处理,以获得更准确的电能质量指标。
3. 告警与预警模块:通过设定合适的阈值,对电能质量数据进行监测,一旦超过设定的阈值,系统发出告警或预警信号。
可以采用短信、邮件等方式通知相关人员。
4. 可视化展示与管理模块:通过前端页面将电能质量数据以可视化的方式展示给用户。
用户可以通过电脑、手机等终端设备查看电能质量的实时状态,并进行相关的管理操作。
电能质量检测仪
毕业设计(论文)题目基于LABVIEW的电能质量监测仪设计姓名周攀学号 0710211214所在学院电气与电子工程学院专业班级 07电气2班指导教师余瑜日期2011年06月06日摘要目前,供电企业和用户开始高度重视对电网电能质量监测的问题。
一方面是因为影响电能质量的因素日益增多,如今广泛使用非线性设备和电力电子装置,使电网中的电流和电压波形发生畸变,导致电能质量的恶化。
另一方面,各种精密、复杂的,对电能质量敏感的电气设备的普及,使人们对电能的可靠性及其质量的要求与日俱增。
因此,研究供电质量监测的方法,找出导致电能质量下降的原因具有重要的工程和理论价值。
本论文设计并给出了以测控领域的最新技术——虚拟仪器平台为基础的电能质量监测系统。
该系统能够对电流、电压、频率、相位、电网谐波、三相电压不平衡度、电压波动和闪变等电能质量参数进行实时地监测,并且具有在线分析功能。
本文是使用美国NI公司开发的图形化开发软件LABVIEW进行系统程序构建,结合使用NI公司的配套设备PCI-6024E(数据采集卡)以及传感器、变送器等硬件设备,组建了一套电能质量监测仪系统。
关键词:电能质量,在线监测系统,LABVIEW,虚拟仪器AbstractPower quality is an essential concern of electrical utilities and customers. On one hand, the factors which affect the power quality are increasing, for example, the distorted wave of voltages and currents caused by the extensive application of power electronic apparatus and nonlinear equipment has worsened the power quality. On the other hand, the popularity of the complicated, exactitude and power quality-sensitive electricity appliances has made power quality more important. Research on the power quality。
电能质量监测分析信息可视化展示系统[发明专利]
专利名称:电能质量监测分析信息可视化展示系统
专利类型:发明专利
发明人:宋杰,周健,潘爱强,金家培,陈甜甜,潘玲,张鹏,沈冰申请号:CN201610905088.0
申请日:20161018
公开号:CN106371791A
公开日:
20170201
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种电能质量监测分析信息可视化展示系统,包含:多个数据库服务器,通过互联网与电能质量监测系统连接,用于存储展示数据;应用服务器,用于展示后台应用服务的发布和管理,提供访问服务;多个图形工作站,分别与各个数据库服务器以及应用服务器通过互联网连接,用于展示数据的投放及维护管理;融合处理器,与各个图形工作站通过电路连接,对展示数据进行融合处理后传输至显示器进行显示。
本发明能够全面地为电能质量数据分析及监测提供高级计算和结果全景展示,满足电网设备状态评价分析、会诊场景,成果展示等信息呈现需求。
申请人:国网上海市电力公司,华东电力试验研究院有限公司
地址:200002 上海市黄浦区南京东路181号
国籍:CN
代理机构:上海信好专利代理事务所(普通合伙)
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电力系统中的可视化监控与远程控制系统设计
电力系统中的可视化监控与远程控制系统设计摘要:随着电力系统规模的日益庞大和运行要求的不断提高,可视化监控与远程控制系统在电力系统中的地位变得日益重要。
本文基于电力系统的特点,介绍了可视化监控与远程控制系统的设计原理和关键技术,并分析了该系统在电力系统运行中的应用和优势。
通过设计适合电力系统的可视化监控与远程控制系统,能够有效提高电力系统的可靠性、稳定性和安全性,为电力生产和供应提供有力支撑。
1. 引言电力系统是现代工业和生活必不可少的基础设施,它的运行和稳定性对社会经济发展至关重要。
为了实时监测电力系统的运行状态和快速响应异常情况,可视化监控与远程控制系统应运而生。
该系统通过传感器、数据采集与处理设备、通信网络等技术手段,实现了电力系统运行数据的采集、传输、分析和控制。
本文将从可视化监控与远程控制系统的设计原理、关键技术、应用和优势等方面进行探讨。
2. 可视化监控与远程控制系统设计原理可视化监控与远程控制系统设计的原理是基于电力系统的运行特点和需求,实现对电力系统的全面监测和远程控制。
该系统的设计原理主要包括:(1)数据采集:通过传感器和测量仪器,实时采集电力系统各个节点的运行参数,如电流、电压、功率等。
(2)数据处理:采集到的数据进行处理与分析,实现对电力系统的状态评估和故障诊断等功能。
(3)数据传输:通过通信网络,将处理后的数据传输到监控中心或远程控制终端,实现数据共享和实时监控。
(4)远程控制:通过远程控制终端,实现对电力系统的远程操作和控制,如开关操作、电压调节等。
(5)可视化界面:为了方便操作人员的监测和控制,系统提供友好的可视化界面,直观显示电力系统的状态和参数。
3. 可视化监控与远程控制系统关键技术为了实现可视化监控与远程控制系统的设计原理,需要应用到一些关键技术。
主要包括:(1)传感器技术:传感器作为数据采集的重要手段,需要选择合适的传感器并安装在电力系统的关键节点上,用于采集电力系统的参数数据。
电网实施监控的可视化实现方案研究
电网实施监控的可视化实现方案研究随着社会的不断发展,电力网络的建设和运营管理变得越来越重要。
对于电网实施监控而言,可视化是一个非常关键的部分,通过可视化技术可以更加直观地展示电网的运行情况,及时发现问题并进行处理,提高电网的安全性和可靠性。
本文将对电网实施监控的可视化实现方案进行研究,探讨如何使用现有的技术来实现更加高效和准确的电网监控。
一、电网监控的现状电网监控是指对电力系统进行实时的监测和管理,以保证电网的正常运行和安全稳定。
目前,电网监控通常通过监控中心实现,监控中心通过各种传感器和设备采集电网运行情况的数据,然后对这些数据进行分析和处理,最终形成一些报表和图表来展示电网的运行情况。
这种监控方式虽然可以实现对电网的监控,但是主要依靠数据报表和图表的形式来展示,存在着信息呈现不够直观、实时性差、无法及时发现问题等问题。
二、可视化技术在电网监控中的应用可视化技术是一种通过图形化或动画的方式来展示信息的技术,它可以将抽象的数据和信息转化为更加直观和容易理解的形式,从而帮助人们更好地理解和分析数据。
在电网监控中,可视化技术可以将电网的运行情况以图形的方式展示出来,包括电力传输线路、变电站设备、负荷和故障等信息,从而帮助管理人员更好地了解电网的情况,并及时处理问题。
1. 三维地图技术:通过三维地图技术,可以将电网的整体结构以三维形式展示出来,包括变电站、输电塔、电力线路等信息。
这种展示方式可以使管理人员更加直观地了解电网的整体布局和结构,从而更好地进行规划和管理。
2. 虚拟现实技术:虚拟现实技术可以通过模拟真实的场景来展示电网的运行情况,管理人员可以通过佩戴虚拟现实头盔等设备来“亲临现场”进行监控。
这种方式可以使管理人员更加直观地了解电网的实际情况,有助于及时发现问题并进行处理。
3. 数据可视化技术:数据可视化技术通过图表、图形等形式将电网的运行数据呈现出来,可以更好地帮助管理人员分析数据和发现问题。
电力系统电能质量监测与分析系统设计
电力系统电能质量监测与分析系统设计标题:电力系统电能质量监测与分析系统设计摘要:电能质量在保障电力系统正常运行和用户用电质量方面具有重要的意义。
为了解决电能质量监测和分析的需求,本文设计了一个电力系统电能质量监测与分析系统。
该系统包括数据采集、数据处理和结果分析等模块,能够实时监测和分析电能质量,并提供相应的报告和建议。
通过实际案例测试,结果表明该系统能够准确、可靠地监测电能质量,并为用户提供优化电能质量的建议。
关键词:电力系统,电能质量,监测,分析,系统设计第一章引言1.1 研究背景电能质量是指供电系统向用户提供的电能与标准电能之间的差异程度,主要包括电压波动、电压暂降、电压暂增、频率偏差、谐波和闪变等方面的内容。
电能质量的不稳定性和不合格性直接影响用户的正常用电和电气设备的寿命。
为了解决电能质量问题,需要进行电能质量的监测和分析,找出问题的根源,采取相应的措施改善电能质量。
1.2 研究目的本文旨在设计一个电力系统电能质量监测与分析系统,实现对电能质量的实时监测和分析,并根据监测结果提供相应的报告和建议,以帮助用户改善电能质量。
第二章相关技术与理论2.1 电能质量监测技术电能质量监测技术是实现电能质量监测的关键,在该系统中起到了数据采集的作用。
包括电压、电流、频率、谐波和闪变等参数的监测技术。
2.2 电能质量分析技术电能质量分析技术是对监测数据进行处理和分析的关键,在该系统中起到了分析和结果呈现的作用。
包括数据处理、谐波分析和统计分析等技术。
第三章系统设计与实现3.1 系统框架设计根据前期的研究和分析,设计了一个包括数据采集、数据处理和结果分析等模块的电能质量监测与分析系统。
3.2 数据采集模块设计设计了数据采集模块,通过传感器或监测仪表采集电压、电流、频率等数据,并进行数据预处理。
3.3 数据处理模块设计设计了数据处理模块,对采集到的数据进行滤波、去噪、归一化等处理,提取出有用的信息,并计算出各种电能质量指标。
电网实施监控的可视化实现方案研究
电网实施监控的可视化实现方案研究随着电网系统的规模不断扩大和电网设备的日益复杂,电网监控的实施变得越来越重要。
为了更好地实施电网监控,可视化实现方案成为了关键的工具。
本文将研究电网实施监控的可视化实现方案。
电网实施监控的可视化实现方案主要包括以下几个方面:数据采集与传输、数据处理与分析、数据展示与操作。
数据采集与传输是可视化实现方案的基础。
通过各种传感器和监测设备,采集电网系统的各种数据,如电流、电压、功率等。
然后,通过无线传输或有线传输方式,将采集到的数据传输到数据处理和分析的系统。
数据处理与分析是电网监控的核心环节。
在这个环节中,对采集到的数据进行处理和分析,以获取有用的信息。
数据处理可以包括数据清洗、去噪、转换等操作,以确保数据的质量和准确性。
数据分析可以包括统计分析、异常检测、数据挖掘等操作,以发现潜在的问题并提供决策支持。
数据展示与操作是电网监控的最终目的。
通过可视化的方式,将处理和分析后的数据以易于理解和操作的形式展示给用户。
用户可以通过图表、地图、仪表盘等方式查看电网系统的运行状态和各种指标,并进行相应的操作。
用户可以通过可视化界面实时监控电网设备的运行状况,设置告警阈值,进行故障定位等操作。
为了实现电网监控的可视化,可以采用各种技术和工具。
常用的技术包括数据可视化工具、大数据处理平台、人机交互技术等。
数据可视化工具可以帮助用户将数据转化为可视化图表,如条形图、折线图、饼图等。
大数据处理平台可以提供数据处理和分析的能力,如Hadoop、Spark等。
人机交互技术可以提供友好的用户界面,如触摸屏、手势识别等。
在实施电网监控的可视化方案时,需要考虑以下几个方面的问题:数据的实时性、数据的安全性和隐私保护、用户界面的友好性和易用性。
实时性是保证电网监控的重要指标,需要确保数据的采集、传输、处理和展示能够及时完成。
数据的安全性和隐私保护是电网监控的核心问题,需要采取各种措施保护数据的安全和隐私。
电网实施监控的可视化实现方案研究
电网实施监控的可视化实现方案研究在电网实施监控中,需要对电网运行情况进行实时监测,并及时做出调控和处理。
为了方便管理人员对电网运行情况的了解和分析,可视化技术被广泛应用于电网监控中。
本文对电网监控的可视化实现方案进行研究,并提出了一种可视化实现方案,该方案具有较高的实用性和可靠性。
一、电网监控的可视化需求电网监控是指对电网的运行情况、电力设备的状态、电力负荷的变化等进行监控和管理,以保证电网正常运行,提高电力供应的效率和可靠性。
电网监控需要对复杂的电力系统进行实时监控和分析,同时需要对监控数据进行可视化展示,使管理人员能够直观地了解电网的运行情况,及时做出判断和决策。
具体来说,电网监控的可视化需求包括以下几个方面:1. 实时监测:对电网的运行状态和设备的工作情况进行实时监测,及时掌握电网中的故障和异常情况。
2. 数据统计:对电网运行数据进行统计和分析,包括电网负荷、电能消耗、设备运行时间等相关数据,为电网调度和管理提供依据。
3. 操作控制:对电网设备进行远程控制和操作,能够实现远程开关、调节负荷等功能,以保证电网的正常运行。
4. 风险提示:对电网中的风险和异常情况进行提示,帮助管理人员及时发现风险,并采取相应的措施。
为了满足电网监控的可视化需求,需要采用一种适合电网环境的可视化实现方案。
下面,本文提出了一种基于Web的电网监控可视化实现方案。
该方案主要包括以下几个组成部分:1. 监控数据采集模块监控数据采集模块是方案的核心模块,主要负责对电网的运行状态进行实时采集和监测。
采集数据包括电网负荷、设备运行状态、电能消耗等相关数据。
数据采集可以通过传感器和智能设备实现,也可以通过人工输入实现。
采集到的数据需要实时上传到数据处理中心进行处理。
2. 数据处理和分析模块数据处理和分析模块主要负责对采集到的数据进行处理,提取有用的信息和关系,并进行统计和分析。
具体的处理和分析工作包括数据清洗、数据整合、数据关联等。
电网实施监控的可视化实现方案研究
电网实施监控的可视化实现方案研究随着社会的发展和电力行业的进步,电网实施监控已经成为了电力系统管理的一个重要环节。
为了提高电网监控的效率和精准度,可视化实现已经成为了电网监控的关键。
本文将从监控需求和现状、可视化技术和实现方案等几个方面展开对电网实施监控的可视化实现方案进行研究。
一、监控需求和现状电网实施监控主要是为了对电力系统的运行状态进行实时监测、预警和故障处理。
其主要监控需求包括:电网拓扑结构的实时展现、设备运行状态的实时监测、故障的实时报警、故障处理的实时反馈等。
而现状中存在的问题主要包括:监控数据的不直观、监控信息的过载、故障处理的滞后等。
二、可视化技术为了解决上述问题和满足监控需求,可视化技术已被广泛应用于电网实施监控中。
常见的可视化技术包括:1.地理信息系统(GIS):通过将电网数据与地图进行结合,实现对电网拓扑结构和设备位置等信息的可视化展示。
2.虚拟现实技术(VR):通过虚拟现实技术,可以实现对电网设备运行状态的三维可视化监测,提高监控的直观性和真实感。
3.数据可视化技术:通过数据可视化技术,可以将电网监控数据以图表、曲线等形式进行展示,方便用户对数据进行分析和理解。
三、可视化实现方案基于以上可视化技术,结合电网实施监控的具体需求,可提出以下几种可视化实现方案:1.基于GIS的电网拓扑结构可视化方案通过GIS技术,将电网的供电区域、变电站、配电线路等地理信息与地图进行结合,实现对电网拓扑结构的可视化展示。
用户可以通过地图直观地了解电网的布局和结构,方便进行运行状态的监测和故障处理。
2.基于VR的电网设备状态监测方案利用虚拟现实技术,将电网各个设备的运行状态以三维模型的形式进行展示,用户可以通过VR眼镜等设备直接观察电网设备的运行状态,实现对设备状态的实时监测,并可以快速定位故障点,提高故障处理的效率。
3.基于数据可视化技术的监控数据展示方案通过数据可视化技术,将电网监控数据以图表、曲线等形式进行展示,同时结合实时报警机制,可以对故障和异常进行实时监测和报警,提高监控的及时性和精准度。
电网实施监控的可视化实现方案研究
电网实施监控的可视化实现方案研究电网实施监控的可视化实现方案主要是基于电网数据的实时获取、处理和展示。
其目的是通过可视化的方式,直观地展示电网的运行状态和故障信息,帮助运维人员及时发现和解决问题,提高电网的稳定性和安全性。
1. 数据采集:电网监控系统需要实时采集电网各个节点的数据,包括电压、电流、功率等参数。
数据采集可以通过传感器、适配器等设备进行,将采集到的数据发送到监控系统。
2. 数据处理:采集到的电网数据需要进行处理和分析,提取有用的信息。
数据处理可以包括数据清洗、数据聚合、数据分析等过程。
通过这些处理,可以得到电网的实时运行状态、负荷情况、故障信息等。
3. 数据存储:处理后的电网数据需要存储起来,以便后续的展示和分析。
数据存储可以使用数据库或者大数据平台进行,确保数据的安全性和可靠性。
4. 可视化展示:通过可视化技术,将处理后的电网数据展示给用户。
可视化可以使用图表、地图、仪表盘等方式进行,根据用户的需求和习惯进行设计。
通过可视化展示,用户可以直观地了解电网的运行状态和故障信息,及时采取措施进行处理。
为了实现电网监控的可视化,需要选择合适的工具和技术。
常见的工具和技术包括:1. 数据库:选择适合的数据库存储电网数据,例如关系型数据库或者分布式数据库。
数据库要具备高可靠性和高性能,以满足实时数据存储和查询的需求。
2. 可视化工具:选择适合的可视化工具,例如Tableau、Power BI等。
这些工具可以通过简单的拖拽操作,进行图表的设计和布局,实现数据的可视化展示。
3. 地图库:如果监控系统需要展示电网设备的位置和分布情况,可以选择使用地图库进行展示。
常见的地图库有Leaflet、OpenLayers等,可以实现电网设备的可视化展示和交互。
4. 数据处理和分析工具:选择适合的数据处理和分析工具,例如Python的数据分析库pandas、数据可视化库Matplotlib等。
通过这些工具可以对电网数据进行处理和分析,提取有价值的信息。
电能质量监测仪人机交互界面设计
浙江理工大学学报,第24卷,第1期,2007年1月Journal of Zhejiang Sci 2Tech UniversityVol .24,No .1,Jan .2007文章编号:167323851(2007)0120067205收稿日期:2006-05-08作者简介:冯沛儒(1984- ),女,安徽池州人,硕士研究生,研究方向为电网自动测控装置。
电能质量监测仪人机交互界面设计冯沛儒1,江道灼1,苏弘宇2(1.浙江大学电气工程学院,杭州310027;2.金元鸭溪发电厂,贵州遵义563000) 摘 要:监测仪器是用户提取现场信息、了解现场运行状况的主要工具。
文章以人机交互界面设计原则为基础,分析了电能质量监测仪人机交互界面设计的基本问题,并从显示信息分类、模块化结构、界面色彩搭配等方面分析了产品的人机交互界面设计,最后给出了人机交互界面程序流程和设计实例。
关键词:人机交互界面;电能质量;监测中图分类号:T M932 文献标识码:A0 引 言电能质量监测仪对电网信息进行实时监测,为用户提供电能质量和基波电量等信息,方便用户了解电网运行情况。
随着电力的发展和人们对电能需求及供电质量要求的不断提高,电能质量监测仪必将得到越来越广泛的应用(如各级变电所、电厂,以及各大中型工厂、用电大户,或对用电质量要求很高的各种科研院所[1]等)。
监测仪应当具有系统的管理功能和友好的人机交互界面。
图1 电能质量监测仪的结构1 电能质量监测仪的结构图1虚线框所示为电能质量监测仪的结构图,它采用DSP+X86的硬件方案,DSP 选用TI 公司的T MS320C6713,该处理器拥有较强的浮点数据处理能力(运行在200MHz 主频时拥有1GF LOPS 峰值浮点计算能力),适合于快速傅立叶计算、小波分析等数字信号处理,能够满足电能质量监测数据处理的要求。
X86处理器选用国家半导体公司的Geode GX1嵌入式处理器,该处理器具有低功耗(以300MHz 主频运行时只有2W的功率消耗),完善的输入输出接口(具有视频音频显示输出、I D E 接口、串行口、鼠标键盘、通用串行总线、PC I 总线、I S A 总线等),具备良好的扩展性能等特点,适于承担人机交互和数据存储、转发等任务。
电网实施监控的可视化实现方案研究
电网实施监控的可视化实现方案研究随着电网规模的不断扩大和电网设备的复杂性增加,对电网运行状态进行实施监控变得尤为重要。
为了实现对电网的全面监控和快速响应,可视化方案被广泛应用于电网运行管理系统中。
本文将对电网实施监控的可视化实现方案进行研究。
电网实施监控是指通过实时采集、传输、存储和处理电网的运行状态数据,并将数据以可视化的方式呈现给运维人员,以帮助他们快速诊断问题、制定决策和采取行动。
可视化方案包括了数据采集、数据处理和数据呈现三个主要环节。
数据采集是指通过传感器、监测设备和通信网络等手段采集电网的运行状态数据。
目前,常用的采集设备包括传感器、智能电表、遥感器、监测相机等。
传感器可以实时采集电网的电流、电压、功率等基础数据,智能电表可以实时采集用户用电情况,遥感器可以实时采集线路温度和风速等环境参数,监测相机可以实时获取电网设备的图像信息。
数据处理是指通过软件系统对采集到的数据进行分析和处理,从而获得有用的信息。
数据处理的方法包括数据清洗、数据存储、数据分析和数据挖掘等。
数据清洗是指对采集到的数据进行去噪、去重和补全等操作,以确保数据的准确性和完整性。
数据存储是指将处理后的数据保存到数据库或文件系统中,以便后续的查询和分析。
数据分析是指对存储的数据进行统计和分析,以获得电网的运行状态和趋势等信息。
数据挖掘是指通过数据分析技术,发现电网中的潜在问题和隐含规律。
数据呈现是指将处理后的数据以可视化的方式呈现给运维人员,以帮助他们更好地理解电网的运行状态和问题。
常见的数据呈现方式包括图表、仪表盘、地图等。
图表可以直观地展示电网的运行状态和趋势,例如柱状图可以用来展示电网的负荷变化,折线图可以用来展示电网的电压变化。
仪表盘可以将多个关键指标集中在一个页面上展示,例如仪表盘可以显示电网的负荷、电压、频率等指标的数值和波形。
地图可以用来展示电网的空间分布和设备状态,例如地图可以显示电网的输电线路、变电站和负荷中心的位置和状态。
电网实施监控的可视化实现方案研究
电网实施监控的可视化实现方案研究随着电力行业信息化建设的发展,电网监控系统已经成为电力企业实现智能化、自动化、可视化管理的重要基础设施。
电网监控系统可以对电力网的运行状态、设备运行情况、负荷、故障等进行监控、控制和分析。
对于保障电网安全稳定运行、提高电力生产效率、降低基础设施维护成本有着重要意义。
本文旨在探讨电网监控可视化实现方案,并介绍一种常用的实现方式。
电网监控可视化实现方案,其实就是将电网监控系统的数据以图形、表格、动画等形式呈现出来,以方便用户直观地了解电力系统的运行状态和参数变化。
目前,电网监控可视化实现方案主要有以下几种:1. 基于GIS技术的电网监控系统。
GIS技术是一种强大的空间分析工具,它可以将电网设备和各种信息(包括实时数据、历史数据、报警信息等)以地理位置为基础进行集成、呈现。
基于GIS的电网监控系统可以实现设备定位、实时数据呈现、拓扑显示、工单管理、在线分析等功能,方便用户对电网设备运行情况进行实时监控和分析。
基于Web的电网监控系统可以实现从任何地点、任何时间、任何设备上都可以进行电网监控,用户可以通过简单的网页浏览器进行访问。
Web技术具有跨平台、易扩展、易维护、易更新等优点,可以实现电网监控信息的全面、及时、准确地传递,为电力企业管理带来便利。
基于可视化技术的电网监控系统主要是通过图表、数字、动画等方式将电能系统的信息可视化,方便用户进行数据分析和决策。
可视化技术具有图像直观、分析迅速、易于理解等优点,在实现电网监控的同时,还可以提高决策效率和决策质量。
以上三种方案各有特色,应根据电力企业的实际情况和需求选择合适的方案。
二、基于Web的电网监控系统实现方案介绍一下如何实现基于Web的电网监控系统。
在构建Web电网监控系统时,需要注意以下几点:1. 选择适合的Web服务器。
Web服务器是Web电网监控系统的核心组件,为用户提供Web服务。
目前常用的Web服务器包括Apache、Tomcat等,可以根据实际需求进行选择。
可视化能耗监控系统
可视化能耗监控系统
可视化电能监控系统
1,简介:
“可视化电能监控系统”的数据采集模块提供全方位的测量功能,如电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电度、无功电度等基本电参数。
还具有很强的扩展功能,如摇信输入、可编程继电器输出、以及两路
RS485/MODBUS通讯,可对仪表进行组网管理。
用户可以方便的对继电器输出进行编程,实现自动控制。
“可视化的电能监控系统”的显示单元采用目前先进的HMI技术,以窗口为单位,构造用户运行系统的图形界面,通过对现场数据的采集处理,以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案,在自动化领域有着广泛的应用。
2,功能应用:
可视化电能监控系统是一款可靠的高性能多路电力参数测控装置,具有数据采集和人机界面可视化,能耗控制,远程通讯等功能。
可广泛运用于电力系统,智能楼宇能耗管理,动力设备能耗监控系统;工厂能耗管理系统;中低压配电自动化等领域。
2.1 数据采集模块具有如下功能:
实时电压,电流,功率,频率,功率因数等参数测量
有功电度,无功电度计量
2路标准MODBUS-TCU通讯
24路有源开关量输出
2路继电器输出
2.2 人机触摸屏显示
系统采用工业级人机界面的触摸屏,具有低功耗、温升小、数据处理强等特点。
保证了系统的安全性和可靠性。
系统实现了在人机界面上的实时数据检测,事件记录,报警处理,数据报表输出,曲线图,历史数据查看。
系统可通过网络接口,实现不同系统间的相互组合,通过网络互通互联实现数据共享,方便系统管理。
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平 台的实现 。其 中的电力元 件库 采 用 Vsa G ah开发 , i l rp u 软件 框架 采 用 c 语 言 编制 , V sa Sui 抖 在 i l tdo u
20 0 5平 台上 运 行 。
பைடு நூலகம்
关
键
词 : i a G ah 可视 化 ; Vs l rp ; u 电力 系 统 文 献标识码 : A
面设计 , 与 V 进 行 混 合 编 程 实 现对 图形 平 台 的 并 G 开发 。 3 1 可视 化 平台 的实现 . 本 软 件 的图形平 台主要 是利 用 V G开 发设计 的 ,
图2 数据库及其管理系统 结构图
V G采用 面向对象 的方法 组织 图形 , 用 X 并 ML格式 存 储 图 形 文件 。 V 中所 有 图 元对 象 都 是 由最基 本 G 的元件 ( , , 点 线 圆等 ) 成 。这种 面 向图元对 象 的软 件结 构 , 所 关 注 的不 再 是 怎样 从计 算机 底 层代 码 组 使
供 的 A te cvX共享 控件 主要 包括一 套可 视 图形类库 和 图形管 理 接 口, 完成 图形 的复制 , 贴 , 切 , i 能 粘 剪 选 择 , 放等 基本 功能 ] 缩 。利用 二次 开发 的 图元 可方 便 的 被其 它 面 向对 象 的程 序 调用 ( 如 c , e h, 例 #Dl i p
形象、 直观 的反 映 电 网的各 种状 态 , 以在 每个计 算 机 生成 的 图像 中展 示 大 量 的信 息 , 运 行 人 员 对整 可 使 个 电网有 一个 深入 的认 识 , 时解决 电网 中 出现 的各种 问题 , 利 用相 关 的技 术手 段 实 现 预期 的操 作 , 及 并
收 稿 日期 : 0 0—1 21 2—2 5
作者简介 : 郝
晨 (9 5~) 男 , 18 , 东北 电力 大学信息工程学院在读研究生 , 研究方 向为多媒体技术及其应用
7 6
东北 电 力 大 学 学报
第3 O卷
可 视化界 面是 系统最 重 要 的模 块 , 供 了 良好 的用 户 操作 提 环境 。在 图形平 台 的开 发设 计 中 , 先 将 电气 主接 线 图 中 首
第 3 1卷 第 1期
21 0 1年 2月
东
北
电
力
大
学
学
报
Vo . . . 1 31 No 1 Fe .. 0 1 b 2 1
J u n l o te s D a i nv ri o r a N rh a t in ies y Of i U t
文 章 编 号 :0 5—2 9 (0 1 0 10 9 2 2 1 ) 1—07 0 0 5— 4
的数 据进行 对 比才能取 得趋势 分 析结论 , 这意 味着趋 势 的显 示 所 涉及 的是 一 个 时 间段 的数 据 。运 行人 员只 有正确把 握各 电 网数 据 的变化趋 势 , 才能对 系统 的安 全程度 有更 清晰地 认识 , 根据 系统 当前运 行点 及其 移 动方 向 , 运行人 员 可较清 晰地 掌握 系统 的运行 趋 势 , 而 及 时 采取 措 施 以维护 系 统 的安全 稳 定 从
特有 的属 性 和操作 以及重 载 图形元 件 基类 的属 性 方法 。系统绘 制 建立设 备 库首 先按 照各 设备 的不 同建 立 图元 基 类 , 然后 把 图元对 象 的几 何 参 数 按 图元 的显 示 特 性 绘 制 在 屏 幕 上 。V G集 成 了丰 富 的绘 图 函 数, 图元建 立 时 只需调 用 系统 中 I et 、ui类等 中现 有 的绘 图 函 数 , 可方 便 地 完 成 图元 的逻辑 层 s e类 Int h 即
进 而完 成 电 网的基 本运 行 。
可视化技术是利用计算机图形学和图像处理技术 , 将数据转换成图形或图像在屏幕上显示 出来 , 并 进行 交互 处 理 的理论 、 方法 和技 术 。它 提 出 了一种新 型 的人 机交 互 的概 念 , 电力 系统 的 图形 化 表示 有利 于 人脑 对复 杂模 型 的理解 , 电力 系统 参数 的可 视化 是 指 利用 可 视 化技 术 将 系 统运 行 状 态 以图 形 或 图 而 像 的方式 予 以显 示 , 以使 系统 运 行人 员更 方 便 、 直 观地 了解 当前 系统 的运 行状 态 , 更 以便 其 采 取 更有 效 和安 全 的控 制措 施 - 。随着可 视 化技 术 的发 展和 可视 化 研究 的逐 步 深人 , 1 ] 其在 电力 系统 中 的运 用也 将
会受 到越 来 越 多的关 注 。 文章 在利 用 可视 化技 术 的基 础之 上 , 采用 V sa G a h 以下 简称 V 这 一 面 向图元 对 象 的 建模 工 i l rp ( u G)
具 , 开 发 电力 系统元 件库 , 步 实现 电能质 量监 视 系 统 。V 来 初 G是 一个 A t e cvX标 准 控 件 , 用 V i 利 G开 发 的图元可 方便 地 被 其他 面 向对 象 的程 序 调用 ] 。软 件采 用 V sa S do2 0 i l t i 0 5开 发平 台 , u u 该平 台具有 较
的各个 电气 设备 图形 符 号 设计 成 组 件 , 人 元件 库 中。其 放 中每 个 图元 都是对应 组 件类 的对象 , 都有 其属 性和 事件 … 。
然后设 计用户 界 面的相 关 菜 单 及 图形 搭 建 平 台 , 户 即可 用
选取元 件库 中 已有 电气元 件在平 台上搭建 电气接 线 图 。 用 户管理界 面是 系统 的重要 组成 部分 , 包括 用户 登 陆 、 用 户信息 的添加 和 删 除 、 户 权 限设 置 三部 分 。 电 网参数 用 图1 软 件总体结构图 的运 行趋 势显示模 块是 系统 的另 一个重 要 的组成 部分 , 行变 量 的趋势分 析 十分重要 , 运 需对 一个 时 间段
3 软 件 功 能 的 实 现
在 Vsa S d 0 5的平 台上 , 系 统 采用 C i l t i20 u u o 本 # 开发 , 接 线 图等 设计 方 面 利用 V 在 G进 行 图形建 模 , c 具 有快 速 、 活 、 件 丰 富 等 优点 , 合 于用 户 界 # 灵 控 适
中 图分 类 号 : N6 9 T 0
随着 电力 工业 的 发展 和 电力 系统 规模 的不 断增 大 , 了保 证 电力 系统 安全 、 为 可靠 、 济 的运行 , 面 经 全 实现 电能 质量 监视 已成为 必然 趋 势 。对 于一套 完 整 的电 能质量 监 视 系统来 说 , 可视 化技 术 的引入 , 以 可
好 的界 面开 发环境 , 以快 速 开发 出界 面友好 、 用性 强 的程 序框 架 。 可 通
1 系统 功 能设 计
软 件 主要 有 电网运 行参 数 显示 、 视化 平 台 中各元 器件 参 数 的存储 、 可 运行 参 数趋 势显 示 等功 能 。系 统 主要 由可视化 平 台模块 、 用户 界 面及 其管 理模 块 、 电网数 据运 行趋 势显 示模 块 和数据 库 及其 管理 模块 等几 部 分组 成 , 图 1 见 。
存储过程。数据人库通过两种途径 : 一是 E C L表格导人信息 ; XE 二是存储过程录人信息。由于采用 Oal 数据库作为存储基础 , r e c 加上 v ult i 20 这个平台, 以保证 了系统具有很好的通用性 和移 i a s d 05 s u o 所 植性 。数 据库及其 管理 系统 的结构 见 图 2 。
绘制 。在 绘制 好 图元 的逻 辑层 后 , 将屏 幕后 台缓 冲 区域 绘 图后且 将 其 画好 的 图元 置 于器 件库栏 中 , 即可
实现设 备 库 的建立 。
3 1 2 电力元 件 图形化 建 模 .. 电力元 件 图形 化建 模 包括 元件 库 中 图形 元 件设 计 和程 序 中 图形 元 件对 象 ( 件 类 ) 元 的设 计 。V G提 供 以下 电力系 统元 件供 用 户选 用 : 断路 器 、 变压 器 、 电线 路 、 线 、 电机 、 输 母 发 负荷 、 隔离 开关 、 容器 等 。 电 元 件支 持 复制 、 贴 、 除 、 粘 删 旋转 操作 , 同时 元件 中的标 签 为 元件 提供 标 示 功 能 , 以改 变标 签 中字体 的 可
V C+ B, +等 ) 。 3 1 1 图元 及设备 库 的实现 ..
第 1期
郝
晨 : 于 V 的 电能 质 量 监 视 系统 可 视 化 的 设 计 基 G
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面向对 象 的软件 设计 主 要有 易 于移植 、 码 重用 和可 扩展 性等 优 点 , 行 阶段 软件 的设计 主要 运用 代 现 面 向对 象 的方法 。面 向对 象 的程 序设 计方 法 的 主要原 则 是 , 相关 数 据 和 使用 该 数 据 的函数 封 装 成 一 将 个类 , 这些 类 可 以方便 地创 建各 类 图元 对象 。类 的定 义 和分 类是 编 写面 向对 象程 序 的基本 问题 , 以 用 所
基 于 V 的 电 能 质 量 监 视 系 统 可 视 化 的 设 计 G
郝 晨
( 东北电力大学 信 息工程 学院 , 吉林 吉林 1 2 1 ) 30 2
摘
要 : 网规 模的增 大和数据 量 的增 多 , 电 需要更 先进更 直观 的工具和手 段来帮助 调度员 实现对
电 网 的 及 时 有 效 监 视 , 视 化 是 目前 从 人 机 界 面 角 度 实 现 上 述 功 能 最 有 效 的技 术 手 段 。 阐述 了 可 视 化 可 技 术 的 理 论 基 础 与 应 用 范 围 , 阐述 软 件 的 功 能 实 现 时 , 点 描 述 了如 何 利 用 V sa G ah进 行 可 视 化 在 重 i l rp u