一种应用在低压配电室中的组态触摸屏监控系统的制作方法

1.本发明涉及一种组态触摸屏监控系统，尤其是涉及一种应用在低压配电室中的组态触摸屏监控系统。


背景技术：

2.目前，在低压0.4kv配电室中，进行各配电回路能耗监控都是安装多功能电表，随着配电柜回路增加，导致现场人员维护难度增大，需要到各多功能电表点位处进行数据确认。突发状况异常时，现场配电室与后台系统距离远，不方便及时定位、分析问题。
3.经过检索，中国专利“一种配电设备的自动控制系统”(申请公布号cn 112701568 a)提出使用监控模块将各智能仪表的电参量、运行状态传送到触摸屏，并由其内嵌操作界面分页显示，使用监控单元通过rs485纵向采集汇总32块仪表数据，通过rs232方式上传触摸屏显示数据，通过监控单元rs232/rs485接口数据上传后台系统。这种方案无法通过无线的方式进行数据传输。另外针对末端仪表超过32台数量仪表的时候，设计不适用。
4.中国专利“一种基于lora无线广域网技术的畜舍环境远程监控系统及方法”(申请公布号cn 113040062 a)提出使用系统将lora技术与gprs技术相结合实现了对畜舍内多环境因子的实时采集、无线传输、数据存储以及控制设备的远程调控，可为畜舍环境监测与控制领域提供数据支持和参考，主要是风机控制、环境监测等等，无法应用在低压配电室中，监测电参量数据等等。


技术实现要素：

5.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种应用在低压配电室中的组态触摸屏监控系统。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
7.根据本发明的一个方面，提供了一种应用在低压配电室中的组态触摸屏监控系统，该系统与现场电表连接，所述系统包括依次连接的后台系统、组态触摸屏和采集器，所述采集器与现场电表连接；
8.所述组态触摸屏中录入不同配电结构并进行参数设置，通过采集器集中采集配电柜中所有现场电表的电参量信息，通过触摸屏软件算法模拟现场配电柜系统图，集中展示各配电回路电参量。
9.作为优选的技术方案，所述的触摸屏软件算法，根据低压配电结构实现自由组合显示不同配电结构。
10.作为优选的技术方案，所述的触摸屏软件算法具体为：
11.(1)在实时数据中汇总新建对应的变量和数组；
12.(2)在设备窗口新建多个设备，将采集到的数据对应到变量中；
13.(3)在组态触摸屏实时数据库中，将相同的类型数据整理到数组中；
14.(4)在运行策略中增加的算法脚本。
15.作为优选的技术方案，所述的(4)在运行策略中增加的算法脚本具体包括：
16.1)触摸屏一个界面分为5个柜体界面元素，共25个界面元素，分为5个触摸屏页面，界面元素使用“动画显示构件”中的段点进行图标切换，并根据变量值来显示对应的图标；
17.2)根据类型新建25个变量；
18.3)用设备地址做配置；
19.4)柜体的图标排列显示；
20.5)新增一个数组，把所有仪表进行赋值，根据没有配置的仪表赋值为0，配置的仪表赋值为1。
21.作为优选的技术方案，所述的新建25个变量包括a面变压器、a面进线柜、a面电容柜1、a面电容柜2、a面出线柜1、a面出线柜2、a面出线柜3、a面出线柜4、a面出线柜5、a面出线柜6、a面出线柜7、a面出线柜8、联络柜、b面变压器、b面进线柜、b面电容柜1、b面电容柜2、b面出线柜1、b面出线柜2、b面出线柜3、b面出线柜4、b面出线柜5、b面出线柜6、b面出线柜7、b面出线柜8。
22.作为优选的技术方案，所述的用设备地址做配置具体为：
23.1,9,17,25,33,41,49,57界面元素是a面第一个出线柜，129界面元素是a面变压器柜，130界面元素是a面进线柜，131,132界面元素是a面电容柜1/2；
24.65,73,81,89,97,105,113,121界面元素是b面第一个出线柜，133界面元素是联络柜，134界面元素是b面变压器柜，135界面元素是b面进线柜，136,137界面元素是b面电容柜1/2。
25.作为优选的技术方案，当选择为单面变压器的时候，需要配置的电容柜数量为2，电容柜的位置在出线柜之后，出线柜的数量为2，每个出线柜的仪表数量为8，所述的柜体的图标排列显示具体为：
26.a)根据配置，默认a面变压器为第一界面中第一个界面元素，a面进线柜为第二个界面元素，第三个界面元素是a面出线柜1，第四个界面元素是a面出线柜2，第五个界面元素是a面电容柜1，第二个界面中的第一个界面元素是a面电容柜2；
27.b)根据配置，在a面变压器图中显示a面变压器容量，在a面进线柜中显示地址为139的仪表数据，a面出线柜1中分别显示地址为1-8的仪表数据，a面出线柜2分别显示地址为9-16的仪表数据，a面电容柜1显示地址为131的仪表数据，a面电容柜2显示地址为132的仪表数据。
28.作为优选的技术方案，当选择为双面变压器的时候，需要配置的电容柜的a面数量为2、b面数量为2，电容柜的位置在出线柜之后，a面出线柜的数量为2，每个出线柜的仪表数量为8，b面出线柜数量为2，每个出线柜的仪表数量为8，所述的柜体的图标排列显示具体为：
29.a)根据配置，默认a面变压器为第一界面中第一个界面元素，a面进线柜为第二个界面元素，第三个界面元素是a面出线柜1，第四个界面元素是a面出线柜2，第五个界面元素是a面电容柜1，第二个界面中的第一个界面元素是a面电容柜2，第二个界面中第二界面元素是联络柜，第二个界面中第三界面元素是b面电容柜2，第二个界面中第四界面元素是b面电容柜1，第二个界面中第五界面元素是b面出线柜2，第三个界面中的第一个界面元素是b面出线柜1，第三个界面中的第二个界面元素是b面进线柜，第三个界面中的第三个界面元
素是b面变压器柜；
30.b)在a面变压器图中显示a面变压器容量，在a面进线柜中显示地址为139的仪表数据，a面出线柜1中分别显示地址为1-8的仪表数据，a面出线柜2分别显示地址为9-16的仪表数据，a面电容柜1显示地址为131的仪表数据，a面电容柜2显示地址为132的仪表数据，联络柜显示地址为133的仪表数据，b面电容柜2显示地址为137的仪表数据，b面电容柜1显示地址为136的仪表数据，b面出线柜2显示地址为73的仪表数据，b面出线柜1显示地址为65的仪表数据，b面进线柜显示地址为135的仪表数据，b面变压器柜显示b面变压器容量。
31.作为优选的技术方案，该组态触摸屏监控系统支持接入140个电表，当低压配电系统配电柜数量超出时，可适当增加触摸屏采集电表数量；
32.所述采集器通过无线lora方式进行采集汇总多个电表数据；电表通过lora通讯数据上传采集器。
33.作为优选的技术方案，所述触摸屏通过rs485采集显示采集器数据，集中展示配电室中所有的电参量数据；
34.所述触摸屏通过rs485/rs232接口或者通过lan口转发数据给后台系统。
35.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
36.1)本发明可适应大多数常规的配电柜结构，通过观察现场实际配电柜结构，通过触摸屏上进行的简易参数配置可以进行自动排列模拟现场的配电结构示意图；
37.2)现场运维人员可通过本地化组态触摸屏更加直观查看配电室的整条配电结构回路的所有仪表信息，方便运维人员的现场查看问题，出线问题后，通过模拟一次图结构，更快定位发生问题所在的表计位置；
38.3)本发明触摸屏汇总所有仪表信息，可以统一转发给后台数据；
39.4)本发明多功能电表数量多时可以使用1个采集器最多可汇总140个表计，在一套触摸屏中集中显示；
40.5)本发明根据触摸屏模拟的各配电回路，可更全面便捷的理解整柜0.4kv配电室中的各回路点表的电参量情况。
附图说明
41.图1为本发明应用在低压配电室中的组态触摸屏监控系统的结构示意图；
42.图2为本发明触摸屏软件算法的流程图；
43.图3为各种柜体类型的示意图；
44.图4为本发明触摸屏显示界面1-3的示意图；
45.图5为本发明触摸屏显示界面4-5的示意图；
46.图6为本发明触摸屏的参数设置示意图。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
48.如图1所示，本发明可以在不同的0.4kv配电室中，根据不同现场，不同的配电结构排布方式(如进线柜、电容柜、出线柜等等)，通过组态触摸屏系统中录入不同组成结构，在组态触摸屏进行参数设置，在组态触摸屏模拟展示出对应配电结构，通过采集器集中采集配电柜中所有多功能电表电参量信息，集中展示所有电表电参量信息，在触摸屏界面中更加直观的观察到对应的现场电表信息，并且可以汇总数据通过触摸屏转发后台系统。
49.1个组态触摸屏系统目前标准可支持接入140个电表，当低压配电系统配电柜数量超出时，可适当增加触摸屏采集电表数量。采集器通过无线lora方式进行采集汇总多个多功能电表数据。多功能电表通过lora通讯数据上传采集器。通过触摸屏配置：进线柜、电容柜、联络柜、出线柜的具体数量及排列顺序，根据不同配置，形成不同配电系统图，另外针对不同柜子显示数据不一样，进线柜显示三相电压电流参数、电容柜电视电流参数、出线柜显示每个出线仪表的2相电流值，在触摸屏界面中模拟出整条配电柜系统图，并且有对应仪表数据显示。
50.触摸屏通过rs485采集显示采集器数据，集中展示配电室中所有的电参量数据。触摸屏通过rs485/rs232接口(modbus-rtu协议)或者通过lan口(modbus-tcp协议)转发数据给后台监控系统。
51.通过具有无线lora功能的采集器对具有lora功能的多功能电表的数据进行采集汇总，通过触摸屏程序算法模拟现场配电柜系统图，来集中展示各配电回路电参量。
52.如图2所示，所述组态触摸屏中录入不同配电结构并进行参数设置，通过采集器集中采集配电柜中所有现场电表的电参量信息，通过触摸屏软件算法模拟现场配电柜系统图，集中展示各配电回路电参量。
53.所述的触摸屏软件算法，根据低压配电结构实现自由组合显示不同配电结构，在配电室现场环境中就可以查看所有配电柜的电表信息，方便节省现场运维人员的工作量。
54.以下对各过程进行详细描述：
55.①
以一总配电柜最大数量来做设计，一整条配电结构不超过140只仪表，其中柜体类型分为5种，如：变压器柜、进线柜、出线柜、电容柜、联络柜；如图3。最大数量规划变压器柜、进线柜数量最大各为2组、电容柜数量最大为2组(当2路变压器柜时，电容柜最大为4组)，出线柜最大为8组(当2路变压器柜时，出线柜最大为16组)，联络柜1组(当1路变压器时，联络柜不显示)。
56.②
触摸屏共划分25个数据块(柜子)，触摸屏1个界面显示5个数据块，最大可分成5个界面如图4-图5。每个柜体选择有不同图片、电参量信息，变压器柜显示变压器图标及变压器的规格容积；进线柜显示进线柜图标及显示三相电流及电；出线柜显示出线柜图标及最多显示8路三相电流；电容柜显示电容柜图标及三相电流；联络柜显示联络柜图标及三相电流。
57.③
进线柜接入1只表计，出线柜最多8个表计，电容柜接入1个表计，联络柜接入1个表计，变压器柜不接入计量表计。
58.④
通过查看不同现场的柜子规格排布，通过触摸屏的参数设置(图6)，触摸屏通过内部程序算法，自动根据配置参数对上述的25个数据块进行简易拼接，形成在组态触摸屏界面上面实现模拟整条配电柜的模拟一次图，让现场的运维人员更加直观了解到整条配电结构中所有的仪表电参量信息及报警状态等等。
59.(3)本发明算法的具体为：
60.①
在实时数据汇总新建对应的变量、数组等；
61.②
在设备窗口新建多个设备，将采集到的数据在设备串口中对应变量中。
62.③
组态触摸屏实时数据库进行将相同的类型数据整理到数组中。
63.④
在运行策略中增加的算法脚本。
64.1)触摸屏一个界面分为5个柜体界面元素，共25个界面元素，分为5个触摸屏页面，界面元素使用“动画显示构件”中的段点进行图标切换，根据变量值来显示对应的图标。
65.2)根据类型新建25个变量如：a面变压器、a面进线柜、a面电容柜1、a面电容柜2、a面出线柜1、a面出线柜2、a面出线柜3、a面出线柜4、a面出线柜5、a面出线柜6、a面出线柜7、a面出线柜8、联络柜、b面变压器、b面进线柜、b面电容柜1、b面电容柜2、b面出线柜1、b面出线柜2、b面出线柜3、b面出线柜4、b面出线柜5、b面出线柜6、b面出线柜7、b面出线柜8。
66.3)用设备地址做配置，1,9,17,25,33,41,49,57界面元素是a面第一个出线柜，129界面元素是a面变压器柜，130界面元素是a面进线柜，131,132界面元素是a面电容柜1/2；65,73,81,89,97,105,113,121界面元素是b面第一个出线柜，133界面元素是联络柜，134界面元素是b面变压器柜，135界面元素是b面进线柜，136,137界面元素是b面电容柜1/2。
67.4)柜体的图标排列显示方法，通过图4中的参数设置，对整柜的图标进行自动排列，如：当选择为单面变压器的时候，需要配置的电容柜的数量为2，电容柜的位置在出线柜之后，出线柜的数量2，每个出线柜的仪表数量8。
68.a.根据上面的配置，可算出默认a面变压器为第一界面中第一个界面元素，a面进线柜为第二个界面元素，第三个界面元素是a面出线柜1，第四个界面元素是a面出线柜2，第五个界面元素是a面电容柜1，第二个界面中的第一个界面元素是a面电容柜2。
69.b.根据上面配置，在a面变压器图中显示a面变压器容量，在a面进线柜中显示地址为139的仪表数据，a面出线柜1中分别显示地址为1-8的仪表数据，a面出线柜2分别显示地址为9-16的仪表数据，a面电容柜1显示地址为131的仪表数据，a面电容柜2显示地址为132的仪表数据。
70.5)柜体的图标排列显示方法，通过图4中的参数设置，对整柜的图标进行排列，如：当选择为双面变压器的时候，需要配置的电容柜的a面数量为2、b面数量为2，电容柜的位置在出线柜之后，a面出线柜的数量2，每个出线柜的仪表数量8，b面出线柜数量为2，每个出线柜的仪表数量为8。
71.a.根据上面的配置，可算出默认a面变压器为第一界面中第一个界面元素，a面进线柜为第二个界面元素，第三个界面元素是a面出线柜1，第四个界面元素是a面出线柜2，第五个界面元素是a面电容柜1，第二个界面中的第一个界面元素是a面电容柜2，第二个界面中第二界面元素是联络柜，第二个界面中第三界面元素是b面电容柜2，第二个界面中第四界面元素是b面电容柜1，第二个界面中第五界面元素是b面出线柜2，第三个界面中的第一个界面元素是b面出线柜1，第三个界面中的第二个界面元素是b面进线柜，第三个界面中的第三个界面元素是b面变压器柜。
72.b.在a面变压器图中显示a面变压器容量，在a面进线柜中显示地址为139的仪表数据，a面出线柜1中分别显示地址为1-8的仪表数据，a面出线柜2分别显示地址为9-16的仪表数据，a面电容柜1显示地址为131的仪表数据，a面电容柜2显示地址为132的仪表数据，联络
柜显示地址为133的仪表数据，b面电容柜2显示地址为137的仪表数据，b面电容柜1显示地址为136的仪表数据，b面出线柜2显示地址为73的仪表数据，b面出线柜1显示地址为65的仪表数据，b面进线柜显示地址为135的仪表数据，b面变压器柜显示b面变压器容量。
73.6)新增一个数组，通过上述把所有仪表进行赋值，根据没有配置的仪表赋值为0，配置的仪表赋值为1，通过在策略组态中新建运行脚本判断是否使用该仪表，使用策略函数！setdevice(设备1,deviceenablecur,"")启停设备采集。
74.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。