本文關鍵詞：基于工業(yè)平板計算機電氣火災實時監(jiān)控系統(tǒng)設計

  更多相關文章： 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng) 工業(yè)平板計算機 Windows CE LabVIEW 溫度 剩余電流

【摘要】：近年來,隨著各種電氣設備及家用電器的使用量大幅增加,相應的電氣火災事故也隨之增加,由火災所造成的損失已經(jīng)給社會經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)造成了巨大的損失,電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)對預防電氣火災起到至關重要的作用。作為一種可以預防和控制電氣火災的方法,電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)得到了廣泛應用。我國的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展起步相對較晚,存在諸多不足,有很大的改進空間。本課題在對國內(nèi)外主要的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)進行廣泛了解的基礎上,旨在開發(fā)出一種基于工業(yè)平板計算機的小型、可觸控電氣火災實時監(jiān)控系統(tǒng)。本文首先分析了電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和已取得成果,在總結(jié)現(xiàn)有電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)功能特點的基礎上,指出電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)行業(yè)技術(shù)未來的發(fā)展趨勢,引出本課題的研究意義、系統(tǒng)設計指標以及研究的主要內(nèi)容。其次,設計了電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)硬件系統(tǒng)。在理解電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎上,對我國現(xiàn)有電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控設備的優(yōu)劣勢進行對比論證,制定了基于工業(yè)平板計算機的系統(tǒng)控制方案。然后對整個電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的各組成部分進行選型,包括XCS1電氣火災監(jiān)控設備、工業(yè)平板計算機和現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。設計選擇了系統(tǒng)的通信方式,最后給出了電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)硬件總體設計。緊接著對電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)進行設計。首先在比較、分析WindowsCE應用程序常用編程方案的基礎上,確定了系統(tǒng)軟件的編程方案。然后根據(jù)系統(tǒng)設計要求和Modbus-RTU通訊協(xié)、議,通過LabVJEW設計了系統(tǒng)軟件及人機界面,詳細分析了主程序各模塊的功能和實現(xiàn)方法,給出了相應的子程序設計。使系統(tǒng)軟硬件相結(jié)合,實現(xiàn)對電氣線路中溫度和剩余電流的實時監(jiān)測,最終實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制與管理。最后,構(gòu)建系統(tǒng)測試平臺,對電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)進行了通訊、實時性和綜合測試,后期還對電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)進行了現(xiàn)場測試。各項試驗結(jié)果表明：該電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件設計均達到設計要求,符合最新國家標準(GB 14287.1-2014)；系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測被保護線路中的溫度和剩余電流,在電氣火災發(fā)生前進行探測、預警,有效避免電氣火災的發(fā)生；系統(tǒng)在實時性、穩(wěn)定性和可靠性方面表現(xiàn)良好,能夠應用于工業(yè)現(xiàn)場。
【關鍵詞】：電氣火災監(jiān)控系統(tǒng) 工業(yè)平板計算機 Windows CE LabVIEW 溫度 剩余電流
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM92;TP277
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 引言8
• 1.2 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展概述8-11
• 1.2.1 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 現(xiàn)有電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的功能特點10
• 1.2.3 未來電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢10-11
• 1.3 本課題研究意義11
• 1.4 本系統(tǒng)設計指標11
• 1.5 本文研究內(nèi)容以及主要工作11-13
• 1.5.1 研究內(nèi)容11-12
• 1.5.2 主要工作12-13
• 第二章 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)硬件系統(tǒng)分析與設計13-23
• 2.1 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)介紹13-14
• 2.1.1 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)組成13
• 2.1.2 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)13-14
• 2.1.3 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)工作原理14
• 2.2 系統(tǒng)控制方案的選擇及依據(jù)14-15
• 2.2.1 基于工控機方案14-15
• 2.2.2 基于單片機方案15
• 2.2.3 基于工業(yè)平板計算機方案15
• 2.2.4 方案的論證15
• 2.3 硬件系統(tǒng)的選型15-18
• 2.3.1 工業(yè)平板計算機的選型16-17
• 2.3.2 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的選型17-18
• 2.4 通信方式設計與實現(xiàn)18-20
• 2.5 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)硬件總體設計20-22
• 2.6 本章小結(jié)22-23
• 第三章 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)軟件系統(tǒng)分析23-29
• 3.1 Windows CE操作系統(tǒng)簡介23
• 3.2 系統(tǒng)軟件開發(fā)方案的選擇及依據(jù)23-25
• 3.2.1 工業(yè)組態(tài)軟件編程方案23-24
• 3.2.2 Visual Studio軟件編程方案24
• 3.2.3 LabVIEW軟件編程方案24
• 3.2.4 方案的論證24-25
• 3.3 LabVIEW的嵌入式開發(fā)25-26
• 3.3.1 LabVIEW軟件介紹25
• 3.3.2 VI程序設計過程25-26
• 3.3.3 LabVIEW觸摸屏模塊26
• 3.4 軟件系統(tǒng)功能設計要求26-27
• 3.4.1 功能設計說明26-27
• 3.4.2 系統(tǒng)需要解決的關鍵問題27
• 3.5 軟件系統(tǒng)設計總體構(gòu)架27-28
• 3.6 本章小結(jié)28-29
• 第四章 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)軟件及人機界面設計29-57
• 4.1 監(jiān)控探測器通訊協(xié)議29-32
• 4.1.1 Modbus-RTU協(xié)議概述29-30
• 4.1.2 Modbus-RTU通訊連接30
• 4.1.3 應用層功能30-32
• 4.2 系統(tǒng)主程序模塊32-36
• 4.2.1 主程序菜單設計32-33
• 4.2.2 LabVIEW事件驅(qū)動功能33-34
• 4.2.3 主程序總體設計34-36
• 4.3 探測器連接狀態(tài)子程序36-39
• 4.3.1 循環(huán)冗余校驗原理36
• 4.3.2 CRC校驗程序36-37
• 4.3.3 NI-VISA串口驅(qū)動37-38
• 4.3.4 串行口發(fā)送與接收子程序38-39
• 4.3.5 讀寫數(shù)據(jù)寄存器子程序39
• 4.4 系統(tǒng)總覽模塊39-42
• 4.4.1 探測器連接狀態(tài)程序39-41
• 4.4.2 設備連接狀態(tài)程序41-42
• 4.5 參數(shù)查詢模塊42-43
• 4.5.1 當前溫度漏電流查詢程序42-43
• 4.6 報警查詢模塊43-48
• 4.6.1 LabVIEW同步控制技術(shù)43-44
• 4.6.2 報警狀態(tài)程序44-46
• 4.6.3 報警巡查程序46-48
• 4.6.4 報警歷史程序48
• 4.7 故障處理方式模塊48-50
• 4.7.1 溫度報警程序48-49
• 4.7.2 漏電報警程序49-50
• 4.8 遙控操作模塊50-51
• 4.8.1 脫扣操作程序50-51
• 4.9 參數(shù)設置模塊51-55
• 4.9.1 溫度保護值設置程序51-52
• 4.9.2 漏電流保護值設置程序52-53
• 4.9.3 時間校準程序53-55
• 4.10 系統(tǒng)維護模塊55-56
• 4.10.1 用戶登錄程序55-56
• 4.10.2 用戶設置程序56
• 4.11 本章小結(jié)56-57
• 第五章 系統(tǒng)綜合測試與分析57-63
• 5.1 系統(tǒng)測試平臺構(gòu)建57
• 5.2 系統(tǒng)WinCE應用程序生成57-58
• 5.3 工業(yè)平板計算機與監(jiān)控器通訊測試58-59
• 5.4 系統(tǒng)實時性測試59-60
• 5.4.1 單串口報警巡查測試59
• 5.4.2 多串口報警巡查測試59-60
• 5.4.3 系統(tǒng)實時性測試結(jié)果及結(jié)論60
• 5.5 綜合測試60-62
• 5.5.1 監(jiān)控報警功能測試60-61
• 5.5.2 信息顯示與查詢功能測試61-62
• 5.6 現(xiàn)場測試62
• 5.7 本章小結(jié)62-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-64
• 6.1 工作總結(jié)63
• 6.2 后續(xù)工作期望63-64
• 參考文獻64-67
• 致謝67-68
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文68-69

【參考文獻】

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本文編號：1026154