基于GPRS通信的变电站光纤传感测温系统软件平台设计

作     者：罗舒阳 

作者单位：山东大学 

学位级别：硕士

导师姓名：隋青美

授予年度：2016年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 

主      题：光纤光栅传感器 高压开关柜 温度监测 GPRS 软件平台 

摘      要：伴随着科技的进一步发展,电力能源在社会生活的各个领域承担着十分重要的任务和角色,作为变电站内重要的电气设备,高压开关柜内经常出现局部关键触点温度过高的状况,若不及时处理,会对国民造成巨大的经济损失。由于开关柜内空间狭窄,电磁干扰强,传统的温度监测方式受到了极大的限制。光纤光栅传感器抗电磁干扰能力强,绝缘性能佳,可直接安装于带电物体表面,十分适合变电站高压开关柜这种强电磁干扰环境,非常适用于高压开关柜测温系统。本课题设计并研发了一套适用于变电站高压开关柜实时温度监测的预警系统,安装在开关柜内敏感触点的光纤光栅传感器将采集到的温度数据通过GPRS通信技术发送给系统上位机软件平台,为方便监测人员对开关柜内触点温度进行实时观测,上位机软件需要对各测点的温度数据进行实时显示,并在出现异常温度时及时做出报警响应,从而保证变电站的安全运行。论文重点对光纤光栅测温原理和GPRS通信技术进行了理论分析,在此基础上确定了变电站开关柜温度监测系统的设计方案。其中系统硬件包括光纤光栅传感器、硬件采集系统。在软件方面,论文从功能性和非功能性两个方面对软件需求进行了分析,并结合系统需求与监测现场环境对软件主要功能模块进行了设计。系统软件以C++语言为基础,以Microsoft Visual C++2010为开发环境,结合课题需求和应用环境,选用Access 2010作为系统软件的数据库,根据数据库设计的一般步骤,确定了系统数据库的实体信息,并在此基础上设计了系统数据库的概念模型和逻辑模型,最终完成了对系统数据库的设计。最后,论文重点介绍了系统软件平台的实现,具体功能包括：用户管理模块、传感器管理配置模块、温度实时显示模块、GPRS通信模块和报警功能模块。为了确保系统运行的稳定性,还对系统进行了长时间的运行测试。测试结果表明该变电站开关柜温度监测系统功能完善,性能稳定,可操作性强,满足了客户需求,是一种可靠实用的变电站测温方式。高压开关柜光纤光栅测温系统较好的满足了实际生产中对变电站高压开关柜内触点进行测温的需求,实现了对开关柜内高压触点温度的实时监测和预警,可提前预知安全事故,对保证高压开关柜以及电气设备的安全运行有重要的理论价值和意义。