基于工业平板电脑的电气火灾监控系统设计

　　基于工业平板电脑的电气火灾监控系统设计

　　采用工业平板电脑改进基于工控机电气火灾监控系统中的监控设备，实现电气火灾监控系统的小型化和触控功能。通过WindowsCE实时操作系统，提高了系统的实时性，可对电气线路中的温度和漏电流进行实时监测，实现对被保护电气线路的报警、监视、控制与管理。

　　近年来，各种电气设备及家用电器的使用量大幅增加，相应地电气火灾事故也随之增加，由火灾所造成的损失已经给社会经济和人民生命财产造成了巨大的损失。电气火灾监控系统对预防电气火灾发生起到至关重要的作用，作为一种可以预防和控制火灾的方法，电气火灾监控系统得到了广泛应用。

　　电气火灾监控系统是当被保护线路中的被探测参数超过报警设定值时，能发出报警信号、控制信号并能指示报警部位的系统，它由电气火灾监控设备、电气火灾监控探测器组成[2～。现阶段，我国电气火灾监控系统中的监控设备还在使用普通的工控机控制，其造价高、软件实时性较差、稳定性和可靠性不高，使电气火灾监控系统的价格居高不下，制约着它的发展。配置了嵌入式操作系统和触控屏的工业平板电脑相对于工控机具有体积小、重量轻、成本低、接口可定制、易封装等优点，因此被广泛应用于工业控制领域。基于工业平板电脑的上述优点，在电气火灾监控系统中，用带有实时操作系统和触控功能的工业平板电脑替代工控机将会是未来的趋势。

　　WindowsCE是微软公司嵌入式、移动计算平台的基础，它具有可靠性好、实时性高、内核体积小等特点。LabVIEW是目前国际上应用最广泛的虚拟仪器开发环境之一，它主要是开发数据检测系统、数据测量采集系统、工业自动控制系统和数据分析系统等领域的专用软件开发平台。LabVIEW软件采用图形化的编程语言，用直观的前面板和流程图相结合的方式来构建程序，简单易学，开发效率高，具有强大的数据可视化分析和仪器控制能力。利用LabVIEW开发软件，将提高测试系统的整体水平和集成程度，缩短软件开发周期。而IabVIEWTouchPanelModule的出现令LabVIEW的嵌入式开发成为可能引。本文采用IabVIEW开发WinCE应用程序，用IabVIEW2011为电气火灾监控系统进行软件开发和人机界面设计。

　　1系统硬件组成

　　电气火灾监控系统硬件结构如图1所示。该电气火灾监控系统是基于搭载TIPC8000—084ST工业平板电脑的XCS1电气火灾监控设备、XCTR系列电气火灾监控探测器，通过RS一485总线组成的智能式总线网络系统。电气火灾监控系统的整体结构如图2所示。XCS1电气火灾监控设备是整个系统的控制中心，通过RS一485总线与分散在线路中的XCTR2电气火灾监控探测器(分体式)进行通信，对探测器实现“四遥”功能，实现对被保护电网的实时监控与管理。XC—TR2电气火灾监控探测器(分体式)适用于交流5OHz、额定工作电压400V的配电网络中，用来预防由于剩余电流(漏电)、温升等因素引发的电气火灾。同时具有对供电线路剩余电流、温度等参数的测量功能，可实时监测1个～l6个回路的漏电和温度状态。

　　2系统软件实现

　　2.1系统软件设计总体构架

　　为使研制出的软件具有良好的可靠性、易维护性、易扩充及埸装卸.软件汁鹿遵循范化的模块化设计原则。程序的主功能是模块划分的标准，主程序的主要模块包括系统总览、报警查询、故障处理方式、遥控操作、参数设置、系统维护和帮助等摸块。

　　2.2系统软件和人机界面

　　2.2.1系统主程

　　LabVIEW中通过事件的方法来响应用户点击菜单项这一事件。为了将菜单项对应到VI相应的功能，系统主程序中将采用LabVIEW事件驱动功能。在W中加人事件结构，并创建事件分支，事件源中选择〈本VI>中的菜单选择(用户)事件，在该事件结构框中，通

　　2.2.2设备连接状态程序

　　设备连接状态程序的主要功能是将监控中心下面的16路监控器设备的状态信息进行显示。图6为设备连接状态程序的前面板。在通讯设置中设置好串口号和设备地址范围，即可在设备地址范围内显示监控器设备的状态信息，布尔控件用来显示探测器的在线状态。监控器设备下面的文本框用来显示设备的名称，点击某个监控器，即可跳转到相应的探测器连接状态程序(如图7所示)，查看该路探测器的状态信息。

　　2.2.3报警巡查程序

　　图8为报警巡查程序，其主要功能是对各路监控探测器进行巡查，发现温度和漏电流异常后实时显示，未被处理的报警记录将被记录下来，在报警记录中可实时査看，所有的故障记录将保存到报警历史程序中。并行循环机制，每个串口接1路监控探测器，即巡查16个探测器。4串口同时工作，从而缩短巡查的时间，各循环之间的数据传递由如图9所示的队列方式实现。