温度监测
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇温度监测范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
温度监测范文第1篇
关键词:CC2530；无线传感器网络；温度传感器；DS18B20
中图分类号：TP212.9文献标识码：A
引言
基于ZigBee的温度监测系统由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，构成无线传感器网络系统，其目的是协作地感知、采集网络区域温度信息发送给协调器节点，可与PC机通信，实现远程监测和收集监测数据。该系统设备体积小，传输可靠性高，安全高，节点功耗低，监测区域大等优点，且无需钻孔布线，使整个监测系统更灵活有效。可用于危险工作环境，珍贵的古老建筑保护等现代工农业生产生活中。如果采用人工定时测量，不但要耗费大量的人力，而且，不能够做到实时监控，特别在某些高温场所还有可能造成安全事故。为此，设计了一种基于无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）的温度检测系统[1]。
ZigBee技术填补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺，提供了丰富快捷的应用[3]。本设计正是采用ZigBee技术来架构温度监测系统。
1系统组成
如图1所示，整个系统由测控主机、协调器以及若干无线温度传感器节点组成。其中测控主机主要由上位机、电源、无线收发模块CC2530组成,通过MAX3232转换电路，和PC机进行串口通信。 它能够接收远程各节点信息，监控节点运行情况，并能根据上位机要求发送命令字到指定节点，用来控制各节点的功能。无线温度传感器节点主要由电源、温度传感器、无线收发模块CC2530组成，能够采样并发送数据到测控主机,接收并执行测控主机发送来的指令,并且可作为中转站间接传输数据。限于篇幅，本文主要介绍无线温度传感器节点的硬件结构和软件设计方法。
图1系统结构图
2硬件设计
该系统的协调器及传感器节点电路如图2所示。
核心芯片采用了TI公司的CC2530。CC2530是TI公司推出的真正意义上的SoC ZigBee产品。CC2530片上系统功能模块集成了CC2420RF收发器，具有极高的接受灵敏度和抗干扰性能，并支持2.4GHz IEEE 802.15.4/ZigBee协议[3]。CC2591 [4]是TI公司推出的一款高性能、低成本的RF 前端，可将输出功率提高＋22dBm，接收机灵敏度提高＋6dB。温度传感器采用美国Dallas公司推出的单线数字式温度传感器DS18B20，它将现场采集到的温度数据直接转换成数字量输出到CC2530的IO口。
3 软件设计
主程序包括单片机系统初始化、CC2530子系统配置初始化、ZigBee组网等。程序流程如下图3所示。
图3 程序流程图
在PC机上，用VC++编写上位机程序，把从传感器接收到的数据描绘成曲线，并显示当前值。图4是一个置于空调前的温度传感器节点发回来的数据曲线图，从该图可以看出，节点温度从32℃降到了19℃。
图4 上位机界面
4 结语
本文针对当前温湿度检测中面临的检测点分散、布线困难和实时性差等特点，设计了基于ZigBee的温度监测系统，可以显示各测试点的实时温度，还可以通过RS232接口将数据上传到PC机存储，以便进一步分析处理。该系统采用了低功耗的集成化器件，提高了系统稳定性和可靠度，在危险区域和大面积检测中布置容易，能够实现低成本连续在线检测，较传统在线检测系统具有更大的优势。
参考文献
[1]瞿雷，刘盛德，胡咸斌. ZigBee技术及应用[M].北京：北京航空航天大学出版社,2007：472.
[2]李文仲，段朝玉等.ZigBee2006无线网络与无线定位实战[M].北京：北京航空航天大学出版社, 2008：23-30
[3]Chipcon Products from Texas Instruments CC2530 datasheet
温度监测范文第2篇
【关键词】大体积；混凝土；温度；控制；监测
一、前言
大体积混凝土在施工的过程中，需要保证温度的恒定，否则由于内部和外部温度差，会导致内部膨胀，从而产生混凝土的变形，对于整个工程的质量会带来非常大的负面影响，本文针对大体积混凝土的施工过程中温度控制的有关问题进行了分析，并且针对大体积混凝土施工的特点，提出了相应的监测方法。
二、大体积混凝土在施工过程中的常见问题
对于大体积混凝土的定义，在行业内依然是存在较大的分歧，但是一般情况下长度大于20米厚度大于1米基本上我们能称之为大体积混凝土施工，一般体积大于400立方米。当然基础尺寸必须满足处理混凝土内外所产生的温差来实现，在进行大体积混凝土的施工中，应控制好裂缝在一定的范围内。
因此本文针对大体积混凝土在施工过程中产生裂缝的原因进行了详细的分析， 在进行大体积混凝土施工的过程中，由于混凝土的墩台和基础结构经常会出现裂缝，而这些裂缝基本上是由多种因素共同组成的，各种裂缝产生的主要因素包括如下几个方面：
1、收缩裂缝：混凝土在进行浇筑的过程中，会产生一定程度的收缩，而混凝土的收缩和混凝土中水和水泥用量的比例存在一定的关系，如果水分和水泥的用量过大，那么在实际的施工中也会产生较大的收缩，当然，混凝土收缩产生的裂缝同时与水泥的品种，收缩量存在一定的关系，因此在混凝土的浇筑过程中需要选择质量较好的混凝土。
2、温差裂缝：在大体积混凝土中，最为常见的裂缝主要是由于内外部温度差造成的，在大体积混凝土浇筑的过程中，由于水泥和水结合，会产生一定的热量，导致了内部和外部的温度产生较大的差异，尤其是大体积混凝土，由于浇筑的混凝土的量较大，产生此类型的裂缝是很多施工单位难以解决的问题。由于大体积混凝土在施工中需要保持一定的完整性，因此针对水泥水化过热的现象，需要采取有效的措施。由于整个混凝土表面的温度散热快于内部，因此内外表面会产生一定的温度应力。
3、材料裂缝：在施工过程中，材料裂缝主要表现为龟裂，主要是由于在材料或者是骨料中含有较多水泥造成的，因此水泥的量一定要控制在适当的范围内。
三、温度控制对于大体积混凝土施工质量的影响
1、设计、施工、养护不当
在实际的过程中，导致大体积混凝土裂缝的原因较为复杂，同时大体积混凝土的裂缝是影响到工程质量最为关键的因素，首先是设计不当原因造成的，例如在进行大体积混凝土的结构设计中，由于转角的位置设计存在缺陷，或者是混凝土的配比本身设计不当，这些都会造成大体积混凝土的结构出现开裂，但是随着现代设计手段的提高，设计问题能够很好的避免，实际施工中，由于施工和养护不当导致的裂缝出现的几率在逐渐的增大。
2、温度应力的产生
造成大体积混凝土开裂的主要原因是由于温度应力，这是因为在进行混凝土浇筑和硬化过程中，水泥和水会产生化学反应，在进行水化反应的过程中，会产生大量的热量，而混凝土本身存在较大的热阻，这样热量就会集中在结构的内部，导致热量不容易散发出来，导致了外部结构的散热相对于内部而言较快，这样会导致大体积混凝土结构产生一定的拉应力。随着温度的变化，内部温度和外部温度差越来越大，则拉应力超过了混凝土的抗拉强度，混凝土的表面就会产生裂缝。
3、温度应力产生的原因
在实际的施工过程中，为了有效的防止大体积混凝土表面的裂缝出现，需要对温度应力的产生进行原因的分析，那么首先需要了解水化反应的影响，在混凝土浇筑的初始阶段，混凝土表面的弹模量角度，这个时候温度的变化对于整个混凝土变形的约束力较小，但是随着浇筑时间的推移，混凝土的弹性模量会出现较大的变化，在这个过程中，温度变化对于整个变形的约束也会越来越强，因此温度应力也就产生了。其实是随着外界温度的变化，外界温度越高，混凝土在浇筑过程中温度也越高，那么相对而言，内部最高的温度也会越高，当外界温度出现下降的过程中，整个混凝土的降温幅度会出现变化，内部和外部温差越大，产生温度应力也就越大。在此混凝土在施工之后，由于会产生收缩，混凝土在收缩的过程中会产生变形，收缩变形的幅度越大，则分布越会不均匀，产生的拉应力也会越大。在进行大体积混凝土结构变形的过程中，则会受到一定的约束，导致了混凝土的自由变形，随之而来的是产生了拉应力。
四、温度监测在大体积混凝土施工中的使用
1、温度监测系统
为了有效的避免大体积混凝土在施工中结构受到了温度应力的影响，必须在大体积混凝土结构施工中对温度进行有效的检测，掌握好在施工过程中温度变化的情况，首先，在进行大体积混凝土施工中，需要对地板混凝土和内部的钢管进行温度的检测，随后采用人工的方法进行逐个的温度监测。但是这种方法较为传统，同时需要消耗大量的人力物力，监测的数据存在一定的疑问。目前在大型施工现场采用的是微机自动监测系统，在大体积混凝土施工中进行连续的监控，该系统在施工的过程总具有准确可靠，能够及时的提供各个监控点温度和温度随时间变化的曲线。
2、监测点的布置
在进行监测点的布置中，需要根据混凝土的形状和控制条件进行有效的设计，因此不同建筑工程在设计过程中存在一定的差异，本文针对某工程的承台混凝土施工为例，该工程为长30.7米，宽22.3米，厚3.5米的钢筋混凝土结构。在施工中可以采用足尺混凝土模型中设置监测点，根据监测结构分析和调整混凝土大体积结构，从而确定施工的方案。
3、监测结果分析
一般而言，针对混凝土监测的结果和温度的记录，在施工的过程中可以分为以下三个时期：首先是浇筑的前期，这个过程在混凝土入模板以后，温度会逐渐的上升；随后是浇筑的中期，由于出现了水化反应，温度的监测点温度出现了缓慢的上升；最后是浇筑的后期，温度监测点的降低会更加的缓慢，这样对结果进行分析，目的是为了防止温度应力过大，及时的采取措施，对施工质量进行严格的控制。
五、结束语
综上所述，本文首先分析了大体积混凝土施工的特点，随后针对大体积大体积混凝土施工的特点分析了温度应力产生的原因和危害，最后针对温度监测的有关问题提出了相应的建议，目的是提高大体积混凝土的施工质量。
参考文献
[1] 王秉新. 大体积砼温度裂缝产生的因素及控制措施[J]. 赤子：上中旬， 2014， （15）：138-138.
[2] 王伟， 杨红莲. 大体积混凝土结构温度裂缝成因及预防措施[J]. 中国电子商务， 2009， （3）：270-270.
[3] 林鹏， 李庆斌， 周绍武，等. 大体积混凝土通水冷却智能温度控制方法与系统[J]. 水利学报， 2013， （8）.
温度监测范文第3篇
关键词：数据融合； DSl8B20；风机；监测；算术平均值
随着煤炭产业的发展及其开采的深度延伸，矿井里瓦斯涌出量不断上升，加之环境温度变化反差大，增加了井下隔爆风机温度监测的难度，而由风机温度升高引发的爆炸事故频繁，因而对煤矿井下通风隔爆电机的监测系统的研究变得尤为紧迫和重要。为此，我们在对煤矿井下隔爆风机及其工作环境进行了深入地调研和仔细地分析后发现：目前井下隔爆通风电机温度监测的难点主要集中在观测点难以确定、测量方法单一，测量过程出现不确定性以及准确性低等。针对这些问题，我们选择了电机温度变化显著的部位及其工作环境温度变化明显的不同空间位置为观测点，对电机进行内外环境温度同时独立采集，然后采用数据融合算法，在时间域上求得一组融合值，再进行优化处理，寻找出其温度与时间的动态规律性，并对其进行温度监控，便可提高温度监测的准确性和稳定性。第一作者的姓名、性别、出生年、民族、职称、学位、研究方向、联系电话请在稿件首页页脚注明。 1.数据融合简介
数据融合技术即采用计算机技术对按时序获得的若干观测信息，在一定准则下加以自动分析、综合，以完成所需的决策和评计任务而进行的信息处理过程。按其融合方法分为基于统计理论融合、基于信息论融合和基于认识模型融合等。
数据融合在现代传测控技术中应用，主要利用多个传感器资源，通过对这些传感器及其观测信息的合理支配和使用，把多个传感器在空间或时间上的冗余或互补的信息依据某种准则进行组合，以获得被测对象一致性解释或描述。可见，数据融合的硬件基础是多传感器系统，加工对象是源信息，核心是协调优化与综合处理。其基本目标就是通过数据的组合推导出更多的信息，最佳的协同作用结果，提高传感器系统的有效性和被控系统的稳定性。
2．温度监测系统
2.1控制方案的确定
由于采用等准确度的传感器进行温度测量，其测量结果具有正态分布的特点，所以温度检测元件我们选用了具有等准确度的DSl8B20，在风机的三相定子绕组的每相埋设两个传感器以及风机的两端轴承处各埋设一个，共用8个传感器；同时在隔爆风机的工作环境，即采煤工作面的不同空间位置选了8个观测点，各埋设了一个传感器，便获取16路独立的温度数据，再将16路数据通过数据总线送入主机PLC的CPU进行数据融合处理，获得真实值，再进行系统结构优化，参数的修正等，并通过RS-845联机通信，实现对井下隔爆风机温度的智能化在线监控，原理图如图2-1所示。
图2-1温度检测与控制原理结构图
2.2 温度采集电路的设计
由于数字温度传感器（DSl8820）能够独立完成信号调理或线性化，且测量温度范围为[-55,+125] 0C，能够满足矿井温度范围变化大的要求，并可通过数据总线直接与主机PLC相连，节省设计时间，因此本系统的检测元件采用DSl8820，采集电路如图2-2所示。
图2-2 十六路Sl8820与PLC的总线接线图
2.3 温度数据融合算法规则
为了避免传统的单一的算术平均值算法的不足，本系统对采集数据采用数据融合算法，即将由16路传感器测得值送入PLC的CPU中，通过分布图法剔除疏失误差后得出一致性测量数据，然后按传感器所在空间位置不相邻的准则将其分成两组，先求出两组数据的算术平均值，再进行分批估计算法，估计出温度真实值的融合值T，从而消除测量过程不确定性，获得采煤工作面的温度测量真实值，具体步骤如下：
设被测温度真值为T0， H为测量温度方程系数矩阵，V为误差向量，则测量温度方程可表示为：T=HT0+V
式(2-1)及(2-2)中的i，j分别是第一、二组中传感器的编号，则对应的标准误差分别是：
根据分批估计理论，分批估计后得温度的融合值的标准误差是：
(2-8)公式说明:若实际测量数据误差越大,即分得的两组数据误差越大，则公式 (2-8)对改善误差的效果越明显；反之，其相对于求算术平均值的优越性也就不显着了，所以此测温方法适合于温度反差变化大的环境场所。
3.实验验证
3．1数据采集
为了使实验设计能够充分满足数据融合法规的要求，我们把淮南矿业集团的新庄孜煤矿井下3#采煤工段的隔爆风机为研究对象，在风机的内外变化温度明显处选择了16个测视点，各埋设一个DSl8B20，同时进行独立的温度测量，共获得16路数据，温度采集电路如上图2-2所示。通过显示器（LCD）获得不同时刻的真实值，即融合值，∈ [8 、12.5、15、 16.6、18、19.7 、20、 21.5、 22、23、24.6、 25、26] 0C，对应的融合时间t∈[1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14]h,对应的关系图如3-1所示.
此图表明:采用数据融合技术计算的测量结果较接近于线性测量,可把温度的非线性测量转换为线性测量,大大降低了测量控制的难度.
3.2 数据处理
采用先进的应用软件,如MATALAB对通过多次反复数据融合值进行线性拟合,并进行反复调试、优化,得到最佳的温度监测动态关系式为:
y=at+b (3-1)
这里的a,b对于某一测控对象是确定的值,但当测量对象发生变化时,其值需要通过实验进行修正. 我们在新庄孜矿1#采煤区求得实验拟合函数式为:
y=1.133t+11.4813 (3-2)
t为实际温度动态跟踪的数据融合值，对应的温度监测波形如3-2所示.此图表明: 采用多传感器数据融合的动态模型计算温度值,用此值拟合出温度检测系统的函数, 再反控被测对象,提高了控制的准确性和稳定性.
4.总结
理论分析和实践检验表明： 该系统与传统的温度监测系统相比，实时性较强，计算量较小，适用于数字化温度采集系统。特别是被控对象在环境温度恶劣的条件下作业，如煤矿井下隔爆风机，采用多路传感器融合技术实现温度在线测量，便可获得可靠的实时性的测量数据，不仅可以消除测量过程中的不确定性，而且能够提高测量结果的准确性和可靠性，值得进一步推广与研究。
参考文献:
[1]韩芳,朱玉琴.煤矿风机智能化监控系统[J].煤矿机械,2009,30(2):142-143.
[2]郑晓东，朱玉琴等.一种防爆对旋式风机智能器动器[J].煤矿机电.2009,2(1):89-91.
[3] 隋明发.电机实时温度测量技术的研究[D].沈阳理工大学 硕士学位论文，2008.1.
温度监测范文第4篇
【关键词】AT89C51；DS18B20；LCD1602；温度传感器；实时监测
1.引言
温度的监测在现代工业生产以及日常生活中的应用愈来愈广泛，并且在某些领域也发挥着愈来愈重要的作用。在很多生产过程中，温度的监控与生产安全、生产效率、产品质量、能源节约等方面有着紧密的联系。目前，传感器已成为衡量一个国家科技发展水平的重要标志之一。而本文正是结合温度传感器与单片机所做的设计，该设计对温度的监测可广泛应用于食品、化工、机械等方面。
2.系统整体设计
结合温度监控器在实际应用的要求，为实现温度的实时监测以及报警的功能，本文采用以下电路模块对系统硬件进行设计：
主控芯片：选用AT89C51单片机作为整个系统的控制器；
显示模块：选用LCD1602液晶显示器作为系统的显示电路；
温度采集模块：选用DS18B20温度传感器作为系统的温度采集电路；
报警模块：采用蜂鸣器与发光二极管作为系统的报警电路。
综上所述，该硬件电路的系统框图如图1所示。
3.系统硬件设计
系统的整体硬件设计图如图2所示。
3.1 主控电路的设计
该模块是系统的核心控制部分，其主要任务是通过接口将获得的数据进行处理。本系统采用的AT89C51是美国ATMEL公司的一种高效微控制器。此单片机具有以下功能：4k字节Flash闪速储存器、128字节内部随机数据存储器（RAM）、32个I/O口线，而且它还与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。故而，这种低电压、高性能CMOS8位单片机可灵活应用于多种场所。
3.2 温度采集模块的设计
该系统的温度采集模块采用DS18B20进行温度数据的采集。DS18B20是美国Dallas半导体公司生产的数字化温度传感器。其测量温度范围为-55℃～+125℃，在-10～+85℃范围内，精度为±0.5℃。
在传统的模拟信号远距离温度测量系统中，需要很好的解决引线误差补偿和放大电路零点漂移误差等技术问题，才可以达到较高的测量精度。另一方面，一般监控现场的电磁环境都非常恶劣，各种干扰信号较强，模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差，影响测量精度。因此，在温度测量系统中，解决这些问题的最有效方案是采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器。并且适合于在恶劣环境中的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类电子产品等。DS18B20作为世界上第一片支持“一线总线”接口的新一代温度传感器，它具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。尤其是现场温度直接以"一线总线"的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。
DS18B20采集到的温度值的位数随着其分辨率不同而不同，温度转换时的延时时间为750ms。DS18B20测温原理如图3所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图3中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。
3.3 报警模块
该电路模块的作用在于当温度采集系统所采集的温度高于或低于预设温度时，系统可以及时发出警报信息用来提示监测者做出相应的处理。由此，该模块的设计采用蜂鸣器及发光二极管作为报警元件。当系统检测到温度正常时，发光二极管D2发出绿光；当系统检测到温度异常时，发光二极管D2熄灭，同时，发光二极管D1开始闪烁，同时伴有蜂鸣器鸣叫。
3.4 温度显示模块
在单片机的人机交流界面中，输出方式通常有以下几种：LED数码管、发光二极管、液晶显示器。而选择晶液显示器作为输出器件因为它具有以下几个优点：
1）重量轻、体积小
液晶显示器显示原理是通过其显示屏上的电极控制液晶分子状态来进行显示的，因此，与相同显示面积的传统显示器相比，在重量上要轻得多。
2）功耗低
相对而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上，因而耗电量比其它显示器要少得多。
3）显示质量高
液晶显示器画质高而且不会闪烁，这是因为液晶显示器的每一个点在收到信号后会一直保持恒定的亮度与色彩，发光稳定性高，而不像阴极射线管的显示器（CRT）那样需要不断刷新亮点。
4）数字式接口
液晶显示器的数字式接口与单片机系统的接口相连接更加简单可靠，操作也更加方便。
3.5 键盘复位模块
本电路的复位模块共含有三个部分，分别为单片机自动复位部分、高温复位部分以及低温复位部分。在此，单片机复位部分就不再赘述。而S2、S3按键则分别被用于温度过高、过低时复位使用。
4.系统软件设计
4.1 主程序设计
本文所设计的主程序主要功能是负责温度的测量、读出、实时显示、判断并处理DS18B20的测量的当前温度值。温度的测量每1s进行一次，其程序流程见图4所示。
4.2 单总线通信实现
由于DS18B20在一根I/O线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。以下是以C51为例编写的基本子程序：
（1）延时子程序
void delay（unsigned int z）//延时大约2z微秒
{ uint y；
for（y=0；y
}
（2）初始化子程序
void dreset （void）
{ ds=0； //拉低单总线用以复位
delay（240）； //延时
ds=1； //释放单总线
delay（40）； //延时
}
（3）读一位数据子程序
void tempreadbit（void）
{ bit dat；
ds=0； //拉低单总线开始读时序
delay（1）； //延时
ds=1； //释放单总线
delay（2）； //延时
dat=ds； //读回数据
delay（10）；
return（dat）； //返回数据值
}
（4）写一位数据子程序
void tempwritebit（char bit）
{ ds=0； //拉低单总线开始写时序
if（bit==1） //若需写“1”即将总线置高
ds=1；
delay（2）； //延时
ds=1； //释放单总线
}
5.结束语
本实验证实了基于AT89C51单片机的温度监测系统具有以下优点：硬件结构简单，性能稳定，并且本系统采用的LCD1602液晶显示器与LED相比，显示质量更高。同时，以数字温度传感器DS18B20作为温度采集器件，可以使误差控制在±0.5℃，因此所测温度更准确。当温度不在所预定的目标温度范围内时，蜂鸣器会发出报警信号并伴有指示灯闪烁，及时提醒监测者调整温度。但是，本实验仅仅是温度控制领域内的一个例子，还有许多有待改善的地方。
参考文献
[1]继昌，乔苏文，张海贵等.实用报警电路[M].北京：人民邮电出版社，2005：1-10.
[2]陈宇.基于DS18B20的温室大棚温度检测报警系统[J].辽宁师专学报，2012（02）.
[3]王建佳.温度湿度实时监测与报警系统[J].科技探索，2012（05）：386.
[4]曾龙，陈泽锋，曾贤贵，曾健平.基于DSl8B20温度传感器的无线系统[J].仪器仪表用户，2011（06）：35.
温度监测范文第5篇
关键词：Labview；配网系统；温度采集；电网监测；电力设施；变压器 文献标识码：A
中图分类号：TN964 文章编号：1009-2374（2016）34-0012-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.006
1 概述
为及时发现运行设备超负荷运载或存在接触不良导致发热的情况，电力系统行业把设备测温作为一项日常巡视工作。目前，获取配电变压器的出线接头温度的方法是通过红外电子枪获取的，测温工作虽然简单，但在配电网络中，变压器分布分散、数量众多，因此测温成为一项简单但繁重的工作。温度的获取可以通过多种多样的方法、不同的硬件电路实现，但是无论何种方式，最终的目的都是为了将温度以直观的方式呈现给运维人员，传统的方式是利用现场测量记录，每次测量需多人配合完成，耗费大量的人力、物力，而且只能获取某一时刻的温度，因为运维人员不可能长时间待在户外监测温度。本文利用串口获取温度信息，采用Labview进行编程，开发出一套界面友好、时效性强的温度监测系统，实现了远程温度的检测。
2 系统架构
系统采用labview2014编写，Labview（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种用图标代替文本进行创建应用程序的图形化编程语言。其图形化编程语言可大大缩短研发周期，同时实现界面的美观、友好性。系统组成及执行顺序如图1所示。
基于Labview的配网温度监测系统执行过程中需设置采集的变压器号。设置后，上位机通过串口向下位机发送采集指令，下位机在接收指令后，判别是采集哪一变压器的温度。然后根据指令反馈相关数据，系统接收到下位机返回数据后进行数据翻译，同时通过温度计和波形显示出来。
2.1 前面板设计
基于Labview的配网温度监测系统前面板设计如图2所示。前面板中包含选择变压器下拉框，用于设置变压器号，A、B、C三相实时温度显示，显示A、B、C三相的实时温度，同时有波形显示功能，并对A、B、C三相分色显示，定值设置用于设置报警定值，当A、B、C三相中任一相温度超过定值温度，温度报警灯亮红色，串口设置用于选择硬件所在串口。
基于Labview的配网温度监测系统程序框图如图3所示。整个系统在一个while循环中，选择变压器后，对变压器号进行编码，写入串口，发送到下位机，再从串口中读取下位机反馈回的数据，进行译码，译码正确则显示出来，并与定值进行比较，高于定值温度则报警，报警灯亮红色，否则报警灯亮绿色，同时系统设置了停止键，按下则停止采集。
3 系统数据处理
基于Labview的配网温度监测系统的数据处理主要包括三部分：数据写入、数据读取、数据编码。该部分是系统的核心部分，用到了Labview的串口读取、串口写入、字符串处理、显示控件、数值比较等功能。
3.1 数据的写入
数据写入是为了进行变压器的选择。本文通过下拉菜单选择变压器，下拉菜单每一项都有对应数值，代表不同变压器，利用数值转字符串控件和字符串连接控件对指令进行编码，再通过串口写入控件，将指令写入串口向下位机发送，完成指令下达。
3.2 数据读取
通过串口读取控件读取串口的信息，再用搜索字符串控件和截取字符串控件对下位机反馈回的数据进行译码，并通过显示控件显示出来，同时通过数值比较控件将译码结果与定值比较，若温度高于定值，则发出告警信号，告警灯亮红色，若低于温度定值，则告警灯亮
绿色。
3.3 数据编码
3.3.1 指令编码。指令编码是指由系统向下位机发送用于选择采集哪台变压器温度的编码，指令编码由4个字节组成，第1个字节为报文头，固定为aaH，中间两个字节为变压器地址，可取0000H-FFFEH，最后1个字节为停止符，固定为FFH，其结构表1所示：
3.3.2 数据编码。数据编码是指由下位机向系统发送的相应变压器的温度数据，数据编码由5个字节组成，第1个字节为报文头，固定为aaH，第2个字节为A相温度数据，可取00H-FEH，第3个数据为B相温度数据，可取00H-FEH，第4位为C相温度数据，可取00H-FEH，最后1个字节为停止符，固定为FFH，其结构表2所示：
4 结语
本文利用Labview编程，开发出一套配网温度监控系统。该系统的开发完成了温度远程采集上位机方案，配套相应硬件电路，便可实现温度的远程监控，该方案合理地解决了变压器地域分布广泛、温度采集耗时长的问题，实现了温度的集中采集。采用该系统，可以在短时间内集中采集到所有变压器的温度，提高了工作效率，减少了户外工作时间，有效地减轻了配网运行人员的工作负担。
参考文献
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