基于電氣安全智能監(jiān)控系統(tǒng)

魯強(qiáng)宇 劉欣欣 吳旭輝

摘要：在當(dāng)前的工程建筑和制造業(yè)發(fā)展中，電氣自動化的使用得到了快速的發(fā)展，但是同時也增加了電氣火災(zāi)的概率，因此，在工程發(fā)展中積極使用電氣安全智能監(jiān)控系統(tǒng)就變得非常重要。但是社會的發(fā)展對于電氣安全的監(jiān)控提出了更高的要求，因此就需要進(jìn)一步對電氣安全智能監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行升級，不斷加強(qiáng)電氣安全智能監(jiān)控系統(tǒng)的使用。

關(guān)鍵詞：電氣安全;智能監(jiān)控系統(tǒng);設(shè)計使用

引言

近些年來，電氣工程中的電氣設(shè)備的使用數(shù)量不斷增加，從而導(dǎo)致工程建設(shè)中的安全事故也不斷增加，尤其是一些重大的火災(zāi)，對于電氣系統(tǒng)的正常工作產(chǎn)生了極大的影響。在當(dāng)前的應(yīng)用中，需要不斷的提升電氣安全智能監(jiān)控系統(tǒng)的性能，逐步實現(xiàn)電氣運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控，加強(qiáng)火災(zāi)報警提示，為推進(jìn)電氣設(shè)備的進(jìn)一步使用提供保障。

一、電氣安全智能監(jiān)控的特點(diǎn)

（一）電氣安全智能監(jiān)控應(yīng)用的簡易化發(fā)展趨向

工廠的電氣自動化技術(shù)由不同接口的系統(tǒng)控制。目前，已經(jīng)實現(xiàn)了從人工操作到人機(jī)協(xié)同操作的轉(zhuǎn)變，可以大大簡化繁瑣的電氣自動化控制系統(tǒng)程序，減少系統(tǒng)未來的維護(hù)過程，減少系統(tǒng)控制所需的人力。

（二）電氣安全智能監(jiān)控應(yīng)用向著分布式方向發(fā)展

電氣安全智能監(jiān)控的應(yīng)用設(shè)備主要包括變頻器、電機(jī)起動器、串行電纜、PLC、遠(yuǎn)程I/O站和計算機(jī)系統(tǒng)等[1]。上述技術(shù)應(yīng)用設(shè)備的運(yùn)行信息集成存儲在工廠中央控制中心，設(shè)備采用輻射狀分布控制，提高了設(shè)備的現(xiàn)場控制效率。

（三）電氣安全智能監(jiān)控應(yīng)用向信息化方向發(fā)展

工廠電氣安全智能監(jiān)控的應(yīng)用分為水平和垂直兩個方面。橫向方面覆蓋了全廠的自動化控制系統(tǒng)，從根本上提高了自動化系統(tǒng)的配置質(zhì)量?？v向方面深入挖掘了工廠各部門的數(shù)據(jù)，為有效保存各方的數(shù)據(jù)信息做了充分的準(zhǔn)備。

（四）電氣自控方法多樣性與控制靈活性

為了實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)中的某種控制功能，可以用各種電氣自控方法實現(xiàn)。購買不同的自控設(shè)備可以用不同的編程方法實現(xiàn)其控制功能，工作人員的操作界面通過觸摸屏、控制臺或按鈕開關(guān)，具有非常高的靈活性。

二、自動化控制的特點(diǎn)

（一）電氣自控系統(tǒng)的復(fù)雜性

為了現(xiàn)代企業(yè)工廠生產(chǎn)流程不斷細(xì)化，控制要求不斷增加，控制變量不斷增加，實現(xiàn)控制要求，自控技術(shù)也不斷迭代，越來越具有復(fù)雜性的特性。

（二）電氣安全智能監(jiān)控的主要功能

1、監(jiān)控功能

工廠的設(shè)備檢修人員或者設(shè)備管理人員應(yīng)定期且經(jīng)常性地檢查設(shè)備的運(yùn)行情況，從而確保生產(chǎn)設(shè)備的安全及穩(wěn)定地運(yùn)行，但是要達(dá)到萬無一失的要求，單憑肉眼和不斷的檢查是不可能達(dá)到的。如果將電氣安全智能監(jiān)控運(yùn)用到監(jiān)控生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行中來，這就變得簡單了，這樣不僅可以達(dá)到降低人工成本的目的，還可以進(jìn)一步提高生產(chǎn)的可靠性。為了利用電氣自動控制技術(shù)實現(xiàn)工廠的監(jiān)控功能，需要一整套設(shè)備來構(gòu)建整個監(jiān)控系統(tǒng)[2]。首先，生產(chǎn)過程和工藝過程中需要各種傳感器來采集數(shù)據(jù)。各種傳感器是實現(xiàn)工廠電氣自動控制技術(shù)監(jiān)控功能的重要組成部分。能否根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和工藝要求選擇合適的傳感器決定了相應(yīng)數(shù)據(jù)采集的可靠性和準(zhǔn)確性。工廠里最常見的傳感器是液位傳感器，液位傳感器檢測被測液體后，將檢測到的液位轉(zhuǎn)換成4-20MA電信號，并傳輸給控制系統(tǒng)。選擇什么形式的液位傳感器，關(guān)鍵要看被測介質(zhì)的性質(zhì)，要根據(jù)被測介質(zhì)選擇合適的液位傳感器。例如：在進(jìn)行污水處理時大多都會采用超聲波式的傳感器，理由是：污水池容積大，一般在地下，超聲波在探測和檢查方面最適合。

2、自動控制功能

自動控制是指在設(shè)備運(yùn)行的過程中對其進(jìn)行的自我管理和自動判斷。在一定的生產(chǎn)過程中，自動控制系統(tǒng)會依照人們事先設(shè)定的既定程序一步一步地運(yùn)行，它會通過觸發(fā)繼電器或者作用于聲光信號以及根據(jù)既定計數(shù)和時間，來啟動水泵和風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。工廠電氣安全智能監(jiān)控的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對工廠大部分設(shè)備的控制，保證所有被管控的設(shè)備在任何情況下都能被中央控制，并進(jìn)行高效的自動管理和自動生產(chǎn)，從而真正實現(xiàn)了工廠生產(chǎn)設(shè)備的自動化生產(chǎn)和安全高效運(yùn)行。

三、電氣安全智能監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析

（一）系統(tǒng)框架

電氣安全智能監(jiān)控系統(tǒng)主要有三個部分組成，分別是現(xiàn)場監(jiān)控器和TFT-LCD顯示屏以及觸摸屏幕[3]。在工作的過程中，現(xiàn)場監(jiān)控器對整個電路的配電進(jìn)行有效的監(jiān)控，保證供電正常，當(dāng)電路出現(xiàn)問題之后，現(xiàn)場監(jiān)控器就會發(fā)出警報，從而為維修人員的維護(hù)提供信息。TFT-LCD顯示屏以及觸摸屏幕是對現(xiàn)場情況的一個現(xiàn)實，在這個系統(tǒng)中，工作人員可以通過人機(jī)界面對電氣系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，同時，電氣安全智能系統(tǒng)也可以進(jìn)行24小時監(jiān)控，即使沒有人進(jìn)行值班，配電線路在出現(xiàn)異常之后也會被及時的記錄和反饋。

（二）現(xiàn)場監(jiān)控器的軟硬件設(shè)計

在軟硬件的設(shè)計中，電氣安全智能監(jiān)控系統(tǒng)使用的是由美國Microchip生產(chǎn)的PIC16F877A產(chǎn)品，這種單機(jī)片產(chǎn)品能夠高質(zhì)量的完成對電流的監(jiān)控，同時在工作的過程中，電流互感器還可以將電流的實際情況模擬成數(shù)字信號，及時的和正常參數(shù)進(jìn)行對比，在發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常之后，自動切斷電路并發(fā)出警報。另外，在現(xiàn)場的監(jiān)控器中，還包含兩個方面的內(nèi)容，一部分是主MCP，另外一部分是從MCP，兩個部分的相互寫作為電力數(shù)據(jù)的傳輸起到了保障作用。

（三）遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件設(shè)計

在監(jiān)控軟件登錄時，主要分為普通用戶登錄和高級用戶登錄。普通用戶登錄之后可以查看電回路的具體狀態(tài)和相關(guān)的數(shù)據(jù)，但是不能對電回路進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制和使用，因此也就無法操控現(xiàn)場的監(jiān)控器。高級用戶在登錄之后可以對軟件中的所有功能進(jìn)行使用，從而實現(xiàn)更大的操作。

四、結(jié)束語

綜上，與傳統(tǒng)的監(jiān)控方式不同，電氣安全智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠監(jiān)控的范圍更好，同時具有更好的穩(wěn)定性，能夠為電氣安全提供更好的保障。同時，電氣安全智能監(jiān)控系統(tǒng)更加的靈活和經(jīng)濟(jì)，在未來的發(fā)展中具有非常良好的市場。

參考文獻(xiàn)

[1]高煥.嵌入式電氣安全智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用分析評價《電氣自動化控制技術(shù)研究》[ J].機(jī)械設(shè)計，2020，37（9）：153-154.

[2]牟福元，汪忠，張玉.嵌入式電氣安全智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用.評《電氣安全工程》[J].電鍍與精飾，2020，42（2）：52.