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中低压配电设备状态信息采集系统总体设计

来源:贝博下载    发布时间:2023-12-25 22:51:11

由于该系统面向中低压配电设备,设备量大面广且种类非常之多,能表征配电设备健康状态的关键特征量主要

  由于该系统面向中低压配电设备,设备量大面广且种类非常之多,能表征配电设备健康状态的关键特征量主要有以下几种:变压器油温、断路器动触头温度、断路器动触头行程曲线、架空线路与电缆线路的负荷电流、电缆线路泄漏电流及局部放电等信号。针对上述状态信息量,将这些状态信息信号按频率分成温度这类变换缓慢信号、泄露电流等中速信号及局部放电等高速信号。

  在配电设备状态信息采集系统中,传感器用于获取配电设备状态信息量,将状态信息转换成电信号。

  为了测量配电设备状态量信号,采取了温度传感器、霍尔传感器及加速度传感器等,传感器测量得到的信号经过信号调理单元转换,使信号电压范围满足测试资源的输入要求。

  配电设备状态信息数据采集系统中的测试资源将信号进行A/D转换。针对系统需求,选用3种不同采样频率的测试资源。由于RS485设备易于控制,成本低廉,且串口的传输速率能确保中低速信号数据的完整性,故对于温度等变换缓慢的信号,采用10Hz的I/O模块,对于泄露电流等变换较慢的信号,采用5400Hz的I/O模块,为了能无失真地采集局部放电等高速信号,采用采集频率可达10MHz的USB采集卡,并通过USB总线上位机与多个测试资源通信

  数据采集系统软件主要包含4大功能,即实时采集部分、显示数据部分、存储数据部分及分析数据部分。其中实时采集部分主要负责从设备中实时获取数据,显示数据部分则用于显示实时采集的数据及分析后的数据,而存储数据部分则将实时采集的数据存储成TXT格式,分析数据部分则用于提取采集数据的特征。

  由于数据采集系统对时间要求严格,若采用单线程,对每个设备做轮询,这样就大幅度的降低了CPU的利用率及系统的实时性。例如,若软件正从一个串口读取数据,则软件不仅丢失了其他串口或其他总线传输的数据,而且还不能更新用户界面。故当有大量任务需要并发进行时,需要采用多线程技术,这样不但可以同时使用多个采集模块,还能进行实时显示、保存等功能,提高系统的实时性。

  原标题:【特别策划】中低压配电设备状态信息采集系统总体设计 及其实现中的关键软硬件技术

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