弱电监控系统成功案例介绍

本系统软件结构如下图所示．它共由三层构成：交互层、中间层以及通信层： 交互层提供一个界面友好、操作方便的人机交互界面，它主要负责用户控制 的试验前期选择输入，试验回路中各开关电器状态信号的显示，试验进行中 出现故障时的报警提示；中间层负责分析试验状态数据、确定试验过程中开 关电器动作顺序及保护、发送相关数据至交互层显示、接受操作者参数设定、 分析参数设定的合理性等；通信层主要负责与下位机进行通信，向下位机发 送控制信号、查询开关电器的状态参数并传送到中间层，以便于在人机交互 界面上显示。
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控制与试品电源柜（以下简称控制柜）主要实现两部分 功能，一方面，通过PLC核心对试验主设备进行控制，配 合上位软件完成试验过程的各种功能，另一方面，为试品 提供不同电压等级、不同容量的信号、储能与操作等控制 电源。控制柜表面布置有人机界面，便于操作人员巡视试 验情况，对于结构较为独立的试验，如电寿命与温升试验， 也可直接通过控制柜面板操作完成整个试验过程。
由于本系统是要应用开关电器试验站，监控系统总体设计的基础是要求能实 现该试验站预期功能。根据前述介绍，开关电器试验站要求有完成多项试验 的能力，并且控制对象变最多，控制的可靠性以及控制的自动化和可视化程 度要求高。在引对开关电器试验站的功能和特点的基础上，通过对试验项目、 试验方法以及控制要求的研究，本系统在控制结构核心上采用布置于控制室 内的上位计算机和分布于控制与试品电源柜中的可编程逻辑控制器(PLC)系统 的硬件构成方案。
低压开关电器试验过程，特别是通断能力试验时间通常很短，试验过程事故 发生也都是一瞬间，普通的摄像机根本无法满足对试验过程及试验事故的监控， 同时，摄像监控系统还负责对整个试验区域的监视，对某些只需要监视到位置 的区域，使用普通摄像机即可满足要求。我公司摄像监控系统结合长期的开关 电器试验站设计运行经验，采用百万高清监控系统与普通摄像设备配合的方式， 在考虑性价比的同时，充分考虑摄像系统可靠性、平安性、稳定及便于维护性、 扩展性、实用性和先进性。
LED屏采用成熟的户内全彩控制屏，尺寸及显示屏点密度均可按用户 要求定制，LED屏点密度从1万点/平方米到4万点/平方米可选。配置 同步控制系统发送、接收卡及相应的控制软件，与控制台计算机无缝 连接，操作人员可选择并调整显示内容。
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控制台主要用于布置试验监控计算机，根据试验需求， 监控计算机一般包含以下几部分：试验线路监视计算机、 试验过程控制计算机、安全连锁监控与告警计算机、负载 监测与预测计算机、数据采集上位计算机及摄像监控设备 上位计算机等。根据系统规模与功能要求，计算机功能可 综合或进一步分解。计算机均采用国外高性能工控机，平 均无故障时间超过1万小时。 除针对个别设备单独设计的专用软件外，本系统上位计算 机均采用国外先进的上位监控组态软件平台WinCC，配合 我公司开关电器试验专用上位软件运行。
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根据开关电器试验系统特点，并根据主回路的设计结构， 本系统在结构上可分为布置在中央控制室（或某试验系统 控制室）中的控制台及模拟显示设备，布置在试品区域的 分布式控制与试品电源柜，分布在控制室与现场用于试验 数据采集分析的数据采集设备，分布在整个试验室的安全 连锁与高清网络摄像监控设备，布置在试品附近的飞弧测 量设备，布置在阻抗附近的分布式阻抗监测设备等几个部 分，并提供远程无线监控程序及试验电流保护设备等选件， 前者使用户可通过远程手机客户端对试验室状况进行监视， 后者对整个试验室增加一重试验电流判断保护，用于提高 试验系统安全性。
PLC控制系统是整个开关电器试验监控系统的核心。开关电器试验平台涉及 的各类传感器信号、开关状态信号、开关动作信号以及输出执行器件很多。 为便于试验接线，本系统为控制柜配备有试品架作为附件，试品架上布置 有试品保护开关、试品接线板、电源插头、测量插头、气源接口等。
数据采集与分析处理是低压开关电器试验重要的环节，直接关系到 试验过程的准确性，影响试验结果。我公司与国外专业数据采集系统 供应商合作，针对低压开关电器试验，开发了用于低压开关电器试验 站的专有数据采集系统。