基于工業平板電腦的電氣火災監控系統設計

　　基于工業平板電腦的電氣火災監控系統設計

　　采用工業平板電腦改進基于工控機電氣火災監控系統中的監控設備，實現電氣火災監控系統的小型化和觸控功能。通過WindowsCE實時操作系統，提高了系統的實時性，可對電氣線路中的溫度和漏電流進行實時監測，實現對被保護電氣線路的報警、監視、控制與管理。

　　近年來，各種電氣設備及家用電器的使用量大幅增加，相應地電氣火災事故也隨之增加，由火災所造成的損失已經給社會經濟和人民生命財產造成了巨大的損失。電氣火災監控系統對預防電氣火災發生起到至關重要的作用，作為一種可以預防和控制火災的方法，電氣火災監控系統得到了廣泛應用。

　　電氣火災監控系統是當被保護線路中的被探測參數超過報警設定值時，能發出報警信號、控制信號并能指示報警部位的系統，它由電氣火災監控設備、電氣火災監控探測器組成[2～。現階段，我國電氣火災監控系統中的監控設備還在使用普通的工控機控制，其造價高、軟件實時性較差、穩定性和可靠性不高，使電氣火災監控系統的價格居高不下，制約著它的發展。配置了嵌入式操作系統和觸控屏的工業平板電腦相對于工控機具有體積小、重量輕、成本低、接口可定制、易封裝等優點，因此被廣泛應用于工業控制領域。基于工業平板電腦的上述優點，在電氣火災監控系統中，用帶有實時操作系統和觸控功能的工業平板電腦替代工控機將會是未來的趨勢。

　　WindowsCE是微軟公司嵌入式、移動計算平臺的基礎，它具有可靠性好、實時性高、內核體積小等特點。LabVIEW是目前國際上應用最廣泛的虛擬儀器開發環境之一，它主要是開發數據檢測系統、數據測量采集系統、工業自動控制系統和數據分析系統等領域的專用軟件開發平臺。LabVIEW軟件采用圖形化的編程語言，用直觀的前面板和流程圖相結合的方式來構建程序，簡單易學，開發效率高，具有強大的數據可視化分析和儀器控制能力。利用LabVIEW開發軟件，將提高測試系統的整體水平和集成程度，縮短軟件開發周期。而IabVIEWTouchPanelModule的出現令LabVIEW的嵌入式開發成為可能引。本文采用IabVIEW開發WinCE應用程序，用IabVIEW2011為電氣火災監控系統進行軟件開發和人機界面設計。

　　1系統硬件組成

　　電氣火災監控系統硬件結構如圖1所示。該電氣火災監控系統是基于搭載TIPC8000—084ST工業平板電腦的XCS1電氣火災監控設備、XCTR系列電氣火災監控探測器，通過RS一485總線組成的智能式總線網絡系統。電氣火災監控系統的整體結構如圖2所示。XCS1電氣火災監控設備是整個系統的控制中心，通過RS一485總線與分散在線路中的XCTR2電氣火災監控探測器(分體式)進行通信，對探測器實現“四遙”功能，實現對被保護電網的實時監控與管理。XC—TR2電氣火災監控探測器(分體式)適用于交流5OHz、額定工作電壓400V的配電網絡中，用來預防由于剩余電流(漏電)、溫升等因素引發的電氣火災。同時具有對供電線路剩余電流、溫度等參數的測量功能，可實時監測1個～l6個回路的漏電和溫度狀態。

　　2系統軟件實現

　　2.1系統軟件設計總體構架

　　為使研制出的軟件具有良好的可靠性、易維護性、易擴充及埸裝卸.軟件汁鹿遵循范化的模塊化設計原則。程序的主功能是模塊劃分的標準，主程序的主要模塊包括系統總覽、報警查詢、故障處理方式、遙控操作、參數設置、系統維護和幫助等摸塊。

　　2.2系統軟件和人機界面

　　2.2.1系統主程

　　LabVIEW中通過事件的方法來響應用戶點擊菜單項這一事件。為了將菜單項對應到VI相應的功能，系統主程序中將采用LabVIEW事件驅動功能。在W中加人事件結構，并創建事件分支，事件源中選擇〈本VI>中的菜單選擇(用戶)事件，在該事件結構框中，通

　　2.2.2設備連接狀態程序

　　設備連接狀態程序的主要功能是將監控中心下面的16路監控器設備的狀態信息進行顯示。圖6為設備連接狀態程序的前面板。在通訊設置中設置好串口號和設備地址范圍，即可在設備地址范圍內顯示監控器設備的狀態信息，布爾控件用來顯示探測器的在線狀態。監控器設備下面的文本框用來顯示設備的名稱，點擊某個監控器，即可跳轉到相應的探測器連接狀態程序(如圖7所示)，查看該路探測器的狀態信息。

　　2.2.3報警巡查程序

　　圖8為報警巡查程序，其主要功能是對各路監控探測器進行巡查，發現溫度和漏電流異常后實時顯示，未被處理的報警記錄將被記錄下來，在報警記錄中可實時査看，所有的故障記錄將保存到報警歷史程序中。并行循環機制，每個串口接1路監控探測器，即巡查16個探測器。4串口同時工作，從而縮短巡查的時間，各循環之間的數據傳遞由如圖9所示的隊列方式實現。