基于工業(yè)平板電腦的電氣火災監控系統設計

　　基于工業(yè)平板電腦的電氣火災監控系統設計

　　采用工業(yè)平板電腦改進(jìn)基于工控機電氣火災監控系統中的監控設備，實(shí)現電氣火災監控系統的小型化和觸控功能。通過(guò)WindowsCE實(shí)時(shí)操作系統，提高了系統的實(shí)時(shí)性，可對電氣線(xiàn)路中的溫度和漏電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，實(shí)現對被保護電氣線(xiàn)路的報警、監視、控制與管理。

　　近年來(lái)，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(jīng)給社會(huì )經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)造成了巨大的損失。電氣火災監控系統對預防電氣火災發(fā)生起到至關(guān)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(xiàn)路中的被探測參數超過(guò)報警設定值時(shí)，能發(fā)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～?，F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(jià)高、軟件實(shí)時(shí)性較差、穩定性和可靠性不高，使電氣火災監控系統的價(jià)格居高不下，制約著(zhù)它的發(fā)展。配置了嵌入式操作系統和觸控屏的工業(yè)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(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應用于工業(yè)控制領(lǐng)域?；诠I(yè)平板電腦的上述優(yōu)點(diǎn)，在電氣火災監控系統中，用帶有實(shí)時(shí)操作系統和觸控功能的工業(yè)平板電腦替代工控機將會(huì )是未來(lái)的趨勢。

　　WindowsCE是微軟公司嵌入式、移動(dòng)計算平臺的基礎，它具有可靠性好、實(shí)時(shí)性高、內核體積小等特點(diǎn)。LabVIEW是目前國際上應用最廣泛的虛擬儀器開(kāi)發(fā)環(huán)境之一，它主要是開(kāi)發(fā)數據檢測系統、數據測量采集系統、工業(yè)自動(dòng)控制系統和數據分析系統等領(lǐng)域的專(zhuān)用軟件開(kāi)發(fā)平臺。LabVIEW軟件采用圖形化的編程語(yǔ)言，用直觀(guān)的前面板和流程圖相結合的方式來(lái)構建程序，簡(jiǎn)單易學(xué)，開(kāi)發(fā)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(kāi)發(fā)軟件，將提高測試系統的整體水平和集成程度，縮短軟件開(kāi)發(fā)周期。而IabVIEWTouchPanelModule的出現令LabVIEW的嵌入式開(kāi)發(fā)成為可能引。本文采用IabVIEW開(kāi)發(fā)WinCE應用程序，用IabVIEW2011為電氣火災監控系統進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)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(yè)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(guò)RS一485總線(xiàn)組成的智能式總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )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(gè)系統的控制中心，通過(guò)RS一485總線(xiàn)與分散在線(xiàn)路中的XCTR2電氣火災監控探測器(分體式)進(jìn)行通信，對探測器實(shí)現“四遙”功能，實(shí)現對被保護電網(wǎng)的實(shí)時(shí)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(wǎng)絡(luò )中，用來(lái)預防由于剩余電流(漏電)、溫升等因素引發(fā)的電氣火災。同時(shí)具有對供電線(xiàn)路剩余電流、溫度等參數的測量功能，可實(shí)時(shí)監測1個(gè)～l6個(gè)回路的漏電和溫度狀態(tài)。

　　2系統軟件實(shí)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(xún)、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(guò)事件的方法來(lái)響應用戶(hù)點(diǎn)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(dòng)功能。在W中加人事件結構，并創(chuàng )建事件分支，事件源中選擇〈本VI>中的菜單選擇(用戶(hù))事件，在該事件結構框中，通

　　2.2.2設備連接狀態(tài)程序

　　設備連接狀態(tài)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(tài)信息進(jìn)行顯示。圖6為設備連接狀態(tài)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(tài)信息，布爾控件用來(lái)顯示探測器的在線(xiàn)狀態(tài)。監控器設備下面的文本框用來(lái)顯示設備的名稱(chēng)，點(diǎn)擊某個(gè)監控器，即可跳轉到相應的探測器連接狀態(tài)程序(如圖7所示)，查看該路探測器的狀態(tài)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(jìn)行巡查，發(fā)現溫度和漏電流異常后實(shí)時(shí)顯示，未被處理的報警記錄將被記錄下來(lái)，在報警記錄中可實(shí)時(shí)査看，所有的故障記錄將保存到報警歷史程序中。并行循環(huán)機制，每個(gè)串口接1路監控探測器，即巡查16個(gè)探測器。4串口同時(shí)工作，從而縮短巡查的時(shí)間，各循環(huán)之間的數據傳遞由如圖9所示的隊列方式實(shí)現。