前言：中文期刊网精心挑选了智能开关范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
智能开关范文1
1、火线，零线，信号线（两芯）。开关底座分为强电接口和弱点接口，强电接口接火线和零线，弱电接口接信号线。
2、强电部分每一个开关只需要接所在房间的线路：弱电部分把每个开关串联起来就可以（信号线的两个芯不能接反）。
3、智能开关本身就是弱电控制，现在大部分都是触屏面板的。使用很方便，安装也不复杂，而且智能开关正在普及，是非常不错的选择。
（来源：文章屋网 ）
智能开关范文2
关键词 10kv馈路 故障隔离 智能开关 运用
中图分类号：TL62文献标识码： A 文章编号：
针对架空馈线以自然延伸辐射型为主，主干线上带有多条分支线，分支线再延伸出多条小分支线，线路结构复杂的情况，而且分支线上的每一次永久或瞬时故障均会引起全条馈线停电，影响范围较大，因此传统的电压型馈线自动化模式已不能满足配网实际发展需求，目前需要探讨一种功能丰富、适合发展的馈线自动化化模式，这对10kv架空馈线的发展将起到重要作用。
安装用户分界开关（智能开关）是解决上述波及事故的理想设备，该设备安装于10kV架空配电线路的责任分界点处，可以实现自动切除单相接地故障和自动隔离相间短路故障。确保非故障用户的用电安全。
一、ZW10K—12/630-20智能断路器（俗称看门狗）
看门狗由ZW10断路器本体和FDR-2控制器及附件构成整套装置。系额定电压10kV,三相交流50HZ的户外开关设备,广泛用于户外10kV架空线路，保护范围内(责任分界点内)发生故障时，断路器及时准确地将故障切除，确保非故障用户正常用电,减少停电范围,提高供电质量。
1、FDR-2控制器具备以下功能：
⑴、速断保护 ⑵、过流保护 ⑶、三次重合闸⑷、 事件记录 ⑸、涌流保护 ⑹、零序保护 ⑺、实时时钟 ⑻、重合闸后加速 ⑼、实时状态查询⑽、智能掌上电脑控制
2、FDR-2控制器具有以下特点
⑴、可带485/232通讯接口，或通过光纤、无线实现远距离监控；重合闸后加速功能：当开关重合于永久性故障时，会加速跳闸；
⑵、 遥控合闸加速跳闸，并且闭锁重合闸：用户检修线路后送电，如果忘记撤除接地刀闸，应该加速跳闸；
⑶、三次重合闸延时时间均可以调整；
⑷、跳合闸回路采用防误动设计，并具有防跳功能；
⑸、零序电流可以区分区内和区外故障；遥控分合闸采用了防止误动设计；
3、可对10kv配网线路系统内的故障作如下处理：
⑴、单相接地故障时先于变电站保护动作跳闸。
⑵、相间短路故障是一般先于变电站分界开关分闸。
二、分支线路首端安装智能开关：
与智能柱上断路器功能一致，配置了自动化控制器，具有保护功能，满足馈线自动化要求，保护动作整定时间与馈线出线断路器和主干线自动化分段断路器相互配合，可自动切除用户侧的相间短路和单相接地故障，不引起上一级线路跳闸。
三、馈线自动化智能控制器（FDR-2控制器）
馈线自动化智能控制器可与断路器、重合器、负荷开关连接，可设置多种控制参数，灵活使用多种通讯方式，使得柱上开关实现馈线自动化相关功能。控制器可选择配备多种保护功能，包括配置带时限的过流或速断保护、零序保护、电压时限型、电流时限型控制等模式。
目前我公司采用的是用带隔离刀闸的智能断路器将馈线分成若干区段，实现对馈线的分段监测、控制，同时应用线路分段故障隔离技术，使线路设备保护与变电站保护进行有效地配合。
四、本10kv馈路自动化配置配合的基本原则
一是对运行中的10kv馈路进行快速地故障定位、故障隔离、非故障区域供电恢复，最大限度地减少故障引起的停电范围、缩短故障恢复时间；二是对配电网正常运行状态进行监控。要减少故障引起的停电范围，就必须使线路合理分段，故障时只跳开靠近故障区域的下游开关，使开关动作引起的停电范围最小。另外，在进行故障隔离和供电恢复的过程中，尽量使开关不做不必要的动作，以减少开关动作次数，延长开关的使用寿命。
基于此原则，结合我公司安装运用以来的运行经验和线路跳闸情况的特点，实现10kv馈路自动化过程中配置的配合要求如下：
（1）减少变电站出线开关跳闸馈线出线开关跳闸将影响整条馈线的全部供电区域，停电影响范围最大。10kv馈路发生相间短路或单相接地故障时，应通过增设分段智能断路器的方法，尽可能在出线开关跳闸之前有效隔离故障区域，减少出线开关动作次数。
（2）提高变电站出线开关重合成功率在10 kV 架空线路装设智能开关的线路投入二次重合闸，满足实施馈线自动化的基本要求。10kv馈路出线开关跳闸后应依靠智能开关自动切除永久性故障区域，最终使得重合闸成功，缩小故障引起的停电范围，从而大大提高重合闸成功率，减少故障跳闸次数（重合闸不成功）。10 kV 馈路故障跳闸率是反映配网运行管理水平的重要指标，降低此项指标意义非常重大。
（3）减少靠近电源侧的开关动作次数靠近电源侧越近的开关，其跳闸引起的停电范围也越大，应尽量使靠近电源侧的开关少动作。
（4）自动隔离用户侧单相接地故障由于10 kV 配网是中性点小电阻接地系统，单相接地故障频繁引起馈线出线开关零序保护动作，因此采取有效措施避免单相接地故障所引起的跳闸，在用户出门处设置用户分界负荷开关自动切除单相接地故障。
（5）控制单元灵活采用多种通信方式，我公司采用的是无线通信方式。将告警信号上传至后台，缩短运行人员的故障查找时间。
以上为本馈线自动化方案配置配合的基本原则。
五、结束语
该方案的总体特点如下：
（1）设置主干线分段智能开关将主干线分为两段，如果第二段发生故障主干线分段智能开关自动切除避免出现开关跳闸，与传统馈线比减少了50%出线跳闸，缩小了停电范围，延长了出线断路器的寿命，在维修服务等方面带来的经济效益更大。
（2）只有永久性故障发生在出线开关与第一个分段智能开关之间才会导致出现开关重合不成功，其余区域将得到迅速隔离，跳闸后重合成功，出线开关重合成功率大幅提高到90%以上。
（3）分段智能开关具有分闸闭锁功能，减少恢复供电时逐级合闸时间，用户负荷开关的应用有效隔离用户侧单相接地故障，减少用户出门事故，缩短了隔离时间。
智能开关范文3
关键词:智能开关;单片机;LED;控制系统
中图分类号:TP311文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)13-3441-02
The Control System of LED Lamp Intelligent Switch Controlled by SCM
WEN Wu1, CHEN Yao-hua2
(1.School of Computer Science & Educational Software,Guangzhou University, Guangzhou 51006, China; 2.School of Mechanical & Electric Engineering,Guangzhou University, Guangzhou 51006, China)
Abstract: This paper introduces the designing of LED lamp intelligent switch controlled by SCM, which is mainly made up of SCM, sensors, and photosensitive resistance. The paper analyzes how to design the circuit and system software to control the whole system.
Key words:intelligent switch; SCM; LED; control system
现时尽管自动化技术发展迅速,但是在人们日常生活中家用电器的控制主要是实现对电器的功能控制,而实用、节能、低碳的家居智能控制系统更少之又少,其中主要是因为技术还不成熟,以及价格无法大众化。
家居智能控制系统具有实现安全、智能化、人性化的近程及远程控制;实现家用电器节能;实现信息共享等三大作用[1]。随着时代的发展,对LED的研究发现,LED效能转换率非常高,功耗远低于现有的传统灯具,而且比起现在的节能灯具,LED更节能、省电,在寿命、环保等方面均有不可比拟的优越性。因此设计一个智能开关控制系统,与LED灯具相配合,将新颖、节能、低碳的新技术推广、普及到每个家庭和企业中。
1 设计的基本思想
用单片机芯片实现智能开关控制与单片机芯片技术发展有着密切相关,最早的单片机因为只能使用汇编语言进行开发,电路较多,所以对设计人员的硬件、接口设计水平要求较高,造成设计和生产成本较高。现在的单片机芯片集成度高,具有CPU速度快、内有闪存、A/D转换、PWM输出、16位定时器、振荡等功能,其最大优点是和以往相比电路极少,可以用C语言、汇编语言或两者混合编程,较大地降低了开发和生产成本[2]。因此控制系统将基于单片机进行开发。
新颖、实用的LED灯具智能开关控制系统的控制面板由8051单片机、红外传感器、光敏电阻等组成,其中8051单片机对环境亮度和是否有人存在等检测信号进行控制,以有效、可靠为重点,控制与单片机相连接的节能LED灯具及其它照明电器设备,实现各种设计的功能。光敏电阻和红外传感器的组合使用,可以做到各连接电器的准确控制,并通过单片机的程序处理能扩大控制功能,例如感应开启、延时关闭等,这样大大的方便人们的日常生活,也节约了用电,提高了用电安全性。因此,在智能开关控制系统的总体设计过程中必须考虑三个注意事项和实现四个技术指标。见表1。
2 工作原理
智能开关控制系统具有照度检测技术,可以在不同环境亮度的情况下,应用先进的红外传感器,主动探测人体接近、移动等运动状态,并通过单片机的控制而开启或关闭LED灯具,从而节约电能,降低碳排放。尤其在夜间对于老人可省去摸黑寻找照明开关的麻烦,确保其安全活动的照明,同时也免去了家人忘记关闭灯具的顾虑,提高用电的安全性。图1所示是控制电路的框图,采用由红外传感器与光敏电阻等器件组成的组合检测电路进行检测,能准确的检测到外界的信号,从而由单片机对该信号进行相应处理。由红外、光敏电阻和单片机等器件组成的基本电路结构简单,布线小,可靠性高,使总电路的价格大大降低,也方便了以后的检查维修,而且还可以通过调整开关元件实现控制功能的扩展,提高了智能开关控制系统的实用性。
智能开关控制系统采用的STC12C5410AD系列20引脚封装的8051单片机,该单片机有15个输入输出端口,除检测信号使用一个输入端口外,其余的均能作开关控制用途[3]。图2是系统部分原理图[4]。本控制系统将利用一部分端口用做手动开关输入,另一部分端口用做相应继电器的动作控制,这样人们安装一个智能开关控制系统便能控制空间中的大部分LED灯具或其他照明电器,降低日常生活中的使用成本。
3 系统软件设计
系统采用关控制,如果环境没达到自动开启的条件,可以根据个人的需要通过按钮进行手动控制,也可以手动调整开启条件,适应环境的变化。由于单片机中存有多个输入输出端口,我们可以利用这些端口使家庭里除了LED灯具之外的电风扇、抽风机等电器产品由手动开关转变为智能开关控制。本控制系统主要用于控制的绿色环保光源LED灯具,使用寿命长、节能省电,不含铅和汞等有毒有害物质,能比传统灯具省电接近50%,而单片机在规定时间内如果没有输入信号,也将进入睡眠状态,降低功耗,符合绿色环保、低碳节能的时尚。图3是系统程序设计流程图[5]。
以下是部分的程式设计源代码:
void main()
{ kinput=0;
P1=0x7f;
P3=0x3f;
cnt1=cnt2=cnt3=0;
time1_mark=1200;
time_1=time_2=0;
red_mark=light_mark=0;
TMOD = 0x10;
TL1 = 0xF0;
TH1 = 0xD8;
TCON=0x40;//TR1置1,开始计数
IE = 0x88;
CMOD=0x02;//PCA时钟模式为fosc/2;
CL=0x00;//清0计算器
CH=0x00;
PCA_PWM0=0X00;
CCAP0L=0x3F;
CCAP0H=0x3F;
CCON=0x40;//CR置零,将PCA计数器打开
CCAPM0=0x42;
while(1)
{debounce();
light();
if(red_in==1)
{red_mark=1; //红外标志位
cnt1=cnt2=cnt3=0; //定时开始计时
time_1=time_2=1;//两个时间控制标志位
}if(light_in==1)
light_mark=1; //光敏标志位
timeset();//时间检查函数
main_f(); //功能开通函数
}}
4 结束语
通过设计由8051单片机、红外传感器、光敏电阻等组成的控制电路和系统程序可以完成一路智能输入,多路运用继电器或可控硅等开关元件等对直流、交流电源进行控制的开关输出,从而控制节能LED灯具及其它照明电器,实现各种预定的功能。实践证明电路是可靠实用可行,方便了人们的日常生活,也降低了能耗,减少了碳排放,保护了环境。
参考文献:
[1] 潘庆浩,古鹏.智能家居控制系统技术问题的研究与探讨[J].电脑知识与技术,2008(5):951-954.
[2] 古鹏,温武,陈耀华.新型单片机芯片实现家居智能控制的单元设计[J].电脑知识与技术,2008(5):713-716.
[3] 张金家.剖析“智能家居集成及其平台技术研究”[C].建筑及住宅社区数字化技术应用研讨会论文集,2003:33-38.
智能开关范文4
1、外观选购：智能开关，当前外观上主要分为三种形式，分别是传统开关式、触摸式、液晶触摸式。触摸式也得看看设计的好不好看，很多开关设计一点都没有体现智能科技感。当前主流的，应该是液晶触摸式，采用的是液晶玻璃屏，有图案设计，各种开关按键一目了然，外形样子均显档次，值得推荐。
2、组网选购：当前的智能开关，不管是有线还是无线，很大一部分组网形式，采用的是中控组网方式，即首先需要一个中控设备，然后从中控发出信号，去控制各个开关。这种情况下，就必须有一个中控设备。中控一出问题，就完全不能用了。而新一代的智能开关，则每个开关都是一个独立的主机，可以单独运行，也可以组成网络，不需要中控设备即可运行的。另外就算有一个开关出问题了，也不影响其它开关的正常运行。因此，尽量选用那种不需要主机的智能开关。
3、性能选购：新一代的智能开关都是有芯片的，就像一个电脑一样，芯片性能越好，当然开关的性能就越好，可发挥的功能越强大，越灵活，一个组网范围内的接入开关就越多。现在很多智能开关还是采用的8位芯片，有些是16位，高端一点的都是32位芯片了。另外，还可以从组网的开关数量上来看，有些智能开关只能最多连接10多个开关，而有些可接入200多个开关，从中可以看出性能差异。
以上就是智能家庭开关选购方法是什么的介绍了，希望对你有帮助。
（来源：文章屋网 ）
智能开关范文5
【关键词】低压开关柜;智能化;措拖
前言
随着中国城镇化建设的快速进行，国内智能配电网建设的不断推进，用电智能化对低压电器系统提出了更高的要求。在产业结构调整，节能减排的背景下，节能、高性能的智能化电器产品的市场需求将日趋旺盛。因此完善和改进产品性能，实现低压开关柜智能化是满足市场需求和适应市场竞争的需要。
1 影响低压开关柜智能化的关键因素
低压开关柜的智能化需要有良好的软件环境和硬件条件为依托。通过安装在低压开关柜内的智能型元器件，远动终端装置RTU（Remote Terminal Unit）的设置，运用现代电子技术、计算机技术、网络技术、控制技术及现场总线技术，实现对低压配电系统进行集中监控管理和分散数据采集，通过现场总线和以太网传输到监控系统，由监控系统对低压开关柜进行信息交换与管理，从而实现低压开关柜的智能化。
1.1 通信系统的选择
低压开关柜内智能软件的选择与合理配置是一个重要的影响因素。能保证配电设备的远程集成数据采集与状态监控，完成数据的上行和下行双向传输。适合的远动终端装置，合适的通讯规约，能够很好的优化软件系统和降低成本。
1.2 电器元件的配置
低压开关柜中根据不同的终端用户需求，合理的选择智能化元件也是关键。通常低压元器件的智能化选型如：低压断路器的智能化模块的选择，如RS485接口的确定;智能电力仪表优化配置;智能马达控制器的选用等等。能较好的帮助用户最大限度的优化配置，降低成本。在满足功能的前提下实现智能开关柜的高可靠性，高性价比，高安全化。
1.3 强弱电分离减小电磁干扰问题
低压开关柜柜体结构的影响。要实现低压开关柜的智能化，必须最大限度的减小柜内强电设备对电子元件的影响，降低通讯传输的电磁干扰。保证弱电传送的独立通讯通道。因此合理的柜型，柜体外形尺寸，内部空间布局，各功能单元的有效分隔，柜结构的抗震防尘，防凝露，和有效的降低柜内温升都是关键。
2 低压开关柜智能化改进的主要设计方案
2.1 低压开关柜智能通信系统选择与配置
根据在轨道交通，造纸、纺织工业中的实际应用案例，通常由计算机通过通信总线远程统一分散的配电系统.工业上常用的如Profibus-DP，Modbus通讯协议等;利用以太网，RS485等实现数据传输，通过PLC，I/O口，服务器与交换机，网关的联接。从而组成完整的通讯网络见图1。
图1
2.2 电器元件的配置
低压智能开关柜“四遥”的实现，通常要实现对低压一次主元件状态的监视，远程控制合、分和系统运行的联锁与切换等，保障供电的连续可靠。因此在考虑设备造价成本的同时，如何合理的配置电气线路和选择一次元件是关键。
在一次元件中最为主要的是低压断路器其智能控制单元、保护单元的应用，尤其要注意市场上的断路器，特别的进口品牌的断路器许多功能模块都是选配件，必须充分的熟悉，避免功能模块的漏选或重复。如：西门子的3WL框架断路器具有通信就必须选配带COM15的选件模块或PROFIBUS通讯端口;而ABB的E max开关要选择通讯功能其保护单元必须PR122及以上的配置，模块通过选择用PR120/D-M的通讯模块扩展单元实现与中央监控系统的通讯。
其次配电回路要求比较简单，通常只要实现遥测、遥控，在开关的配置上只要加装辅助接点、报警接点、分励线圈通过PLC的干接点就可以实现开关量的输入、输出远动控制。其电压，电流等参数可以通过装配带有RS485接口的多功能仪表来实现数据的采集和分析。如需要远控进行合、分，则需选择带有电动操作机构的塑壳断路器。
再着工业用户有比较多的电机负荷，因此当负荷是电机的馈电回路较多会采用接触器、智能型电机保护器、变频器、软起动器等一次元器件实现一次设备的智能化。根据负荷的额定功率选择相应的一次元件。一般在工业用场合，45kW及以下的线路我们通常会优先选用的接触器和智能型电机保护器等来实现对线路和负载的数据采集和远控。大于45kW的负荷，会根据负荷的类型选择变频器控制或软起动器控制，并通过PLC等实现远动和故障分析。而低于7.5kW电机启动器考虑到安装和造价，可以采用模块化的一体式智能电机启动器，如西门子公司的ET200系列，它通过标准卡槽式拼接将一体化的电源模块，通讯模块和一次连接模块，辅助等固定在标准导轨上。由于元件本身的热插拔性，高度集成，扩展性高，抗干扰能力好，智能化强度好，大大的缩小设备的安装空间，无需二次配线，有效的降低工程造价。当然在实际运用中也不能单纯的参照负荷功率，还应当考虑不同的负荷类型，起动方式，系统配置等选择合理的一次元件的配置。
在低压开关柜内二次控制线路上选用专业的、配备相应通讯协议、接口的智能仪表（即通过智能仪表接口）实现通讯，完成电气参数采集;二次通讯线路上，选用性能良好的接线端子，保证接线的可靠，减小干扰;通讯连接线也应采用带屏蔽层的专用通讯数据传输线RVVP。连接各站时，应确保数据线不要拧绞，尽量使用带屏蔽的电缆且两端与保护接地连接，保持良好的传导性、独立性和抗干扰性。当设备与总线连接时，每段的头和尾各有一个总线终端电阻，确保运行不发生误差。两个总线终端电阻必须永远有电源。RS485传输按相应数量分段，分段站超过数据传输要求时，要用中继器来连接各总线段。
2.3 柜体结构的改进
实现低压开关柜智能化，结构上采取以下的几点措施保证电气性能和通讯安全。
（1）柜型和柜结构特性
根据系统的一次方案配置，设备容量、电流大小，馈线回路的性质和数量的选择低压柜的采用固定柜还是抽屉柜、固定分隔柜，根据不同的柜型优化柜体外形尺寸和数量，减小工程造价。
（2）柜内环境
考虑低压柜的整体抗震能力，提高型材强度、柜内支撑保证柜体运行时的动热稳定性。依据柜内的发热量，采用必要的强制风冷措施，保持柜内的通风散热。在极其严寒地区考虑加装加热器调整柜内的温度以适合弱电设备的运行温度。保证通信电子元件的使用环境温度。
（3）严格的柜内分隔
柜内各功能单元合理分隔，在实际应用中，往往会将远程控制终端、PLC、服务器站点等设置在空间相对宽裕的进线或联络柜柜内，减小通讯距离。
通常小功率多回路或大于45KW的马达回路会做成固定式结构，柜内区分一次元件和二次元件的布排，隔室定义分明，将二次端子、继电器等二次电气元件置于柜前上方的隔室（继电室内），采用统一的二次线管或线槽布线，使二次接线和通讯接线尽量远离一次设备见图2。大电流配电回路、变频、软起回路采用固定分隔形式实现，相比固定式的布排更好的利用空间。针对一体化智能型电机保护器模块，采用柜内前、后分隔分布，标准卡轨安装。双侧设置线槽加以实现见图3。
图2 固定柜的一、二次分离 图3 多回路一体化模块卡槽布置
抽屉柜内设置智能元件时，抽屉功能单元尽量采用推进力较小的推进机构，减小猛烈的撞击对通讯线路的影响。建议采用螺旋式的操作机构。二次插件方面，尽可能将普通二次插件与通讯线路插件分开来。做成双二次插结构.并保证抽屉柜的通讯线与普通二次线，形成交叉分布，减小干扰。西门子8PT柜抽屉方案的二次插件采用二次插针和专用九针DP头左右分布的一体式推送二次机构，与一次的推进分开来动作。有效的减少推力的撞击。施耐德Blokset柜在抽屉底部有三个独立的二次插件，可将普通二次线和通讯线分别接在不同的二次插上，保证通讯不受干扰。其他如MNS、GCS、GCK等低压开关柜可采用双二次插的工艺将通讯线与普通二次线分别在柜后和柜侧分开走线见图4、5。智能单元做成抽屉优点是相互不影响，总线的通信系统不受干扰，某一回路出现故障时不必整个系统停机。
（4）强弱电分离、减小电磁干扰，良好的通讯环境
大电流的环境，制作防磁骨架，降低强电对通讯的电磁干扰。利用不锈钢或铝型材在柜骨架侧面的上下侧向立柱、垂直中柱、柜内铜排支撑、断路器端头前后分隔板等处切断磁场。另外柜的纵向通讯联系和柜间的横向联系，在各低压柜的柜前上方或柜后上方设置专门的过线通道.保证通讯线路的畅通和各拼柜站点的有效联系。见图6。
图4 抽屉柜后双二次插示意 图5 抽屉柜前双二次插示意
图6 柜间通讯通道
智能开关范文6
【关键词】智能组件测试；数据采集；传感器测试；智能高压开关；数据库
Intelligent Component Test Platform of Smart High-voltage Switchgear Based on LabVIEW and Database
JIANG Xiao-xu WANG Zhijun MAO Zhi-kuan
（Pinggao Group Co.，Ltd，Pingdingshan Henan 467001，China）
【Abstract】High-voltage switchgear is one of the core equipment of power system，with the comprehensive construction of smart grid， smart high-voltage switchgear and its reliability are put forward higher requirements. As an important part of smart high-voltage switchgear， intelligent component plays a decisive role in the whole function of smart high-voltage switchgear. In this paper， intelligent component test system platform is built based on LabVIEW and database，and which have a good reference for the development of intelligent component.
【Key words】Intelligent component testing； Data acquisition； Sensor test； Smart high-voltage switchgear； Database
0 前言
智能高压开关设备是智能变电站的核心设备之一，它由开关设备本体和智能组件组成，具有测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化的特征[1-4]。智能组件的可靠性是决定智能开关设备运行可靠和设备寿命的重要因素。统计结果表明，集成在高压设备上或近旁的电子装置，其平均无故障时间普遍远低于预期水平，无法满足高压智能开关设备的技术需求，因此开展智能组件功能测试系统的研究对智能组件的研制及其可靠性提升具有重要价值。本文搭建了基于LabVIEW和数据库的智能组件测试平台，对智能组件的研究具有一定的借鉴意义。
1 测试系统平台的搭建
1.1 开发平台的选择
LabVIEW是基于图形的开发、调试和运行程序的集成化环境。由于采用流程图的图形化编程方式，因此也被称为G语言（graphical language），它是最早出现的编译型的图形化编程语言。它对仪器控制、数据采集、数据处理和信号分析等任务设计提供了较为丰富的功能图标，用户只需连接调用即可免去复杂程序编写的麻烦。同时，LabVIEW还提供了丰富完善的工业标准及各种接口总线和常用仪器的驱动程序[5-7]。因此，本系统选择LabVIEW作为程序开发语言。
1.2 测试数据的存储
LabVIEW并不能直接访问数据库，但LabVIEW提供了丰富的外部程序接口，如.NET和Active。LabVIEW与数据库连接有很多种方法，其中ADO是使用最为广泛的技术，因为ADO组件集成于Windows操作系统中。ODBC是微软公司开放服务结构中有关数据库的一个重要组成部分，它通过建立一系列的标准和规范，最重要的是一组对数据库访问的标准API，即应用程序编程接口，它通过SQL来实现其大部分的功能。对于ODBC本身，它也提供了对SQL语言的支持，因此用户可以直接将SQL语句传递给ODBC。LabSQL VIs按照ADO对象分为了3类，并分别位于不同的文件夹下：Command、Connection和Recordset。如图1所示为LabVIEW数据库访问附加工具包[8]。
图1 LabVIEW数据库访问附加工具包
1.3 测试平台架构
系统从被测对象开始，通过传感器转换成电信号，经过信号调理模块进行简单的信号处理，将信号送至数据采集卡，数据经软件进行处理后保存至系统数据库，实现了历史数据的集中存储和管理，流程框图如图2所示。
图2 数据采集系统流程框图
系统采用模块化设计思想进行设计，总共分为7大模块和若干个子模块，各模块分别实现独立功能，模块之间耦合度低。也使整个程序结构更加清晰，降低程序开发过程出现错误的概率，提高程序的可靠性，如图3所示为采集系统软件模块结构图。
图3 采集系统软件子模块
2 系统实现及测试结果
作为智能高压开关测试平台的子系统，传感器信号IO平台上集成的板卡分别具有电压、电流、脉冲信号、RS485等信号的采集和输出功能，可实现常用传感器的信号检测及模拟输出。如：分合闸线圈电流传感器、储能电机电流传感器、油压传感器、触头位移传感器、气体状态传感器、机构箱温湿度传感器等。
2.1 电压信号检测
PXI-6281板卡可对-10V―+10V的电压信号进行采集，能够实现对电压型传感器的检测。电压信号的采集使用DAQmx中的AI Voltage多态VI，用来指定采样通道和模拟信号的范围。使用Sample Clock VI指定采样率和缓冲区大小。使用Analog 1D Wfm NChan NSamp VI读取缓冲区中的采样数据，再把采样数据输出到波形图控件从而完成显示，如图4所示。
图4 电压信号采集及存储
2.2 电流信号检测
PXI-6238板卡可对-20mA―+20mA的电流信号进行检测，可使用该板卡对电流型传感器进行检测。使用AI Current VI指定信号采集的物理通道及信号范围，使用Sample Clock VI指定采样率和缓冲区的大小。使用Analog 1D Wfm NChan NSamp VI读取缓冲区中的采样数据，再把采样数据输出到波形图控件从而完成显示，如图5所示。
图5 电流信号采集及存储
图6 脉冲信号采集及存储
2.3 脉冲信号检测
传感器信号IO平台实现了对编码器脉冲信号的检测。使用PXI-6281的ctr0产生20kHz的时基信号提供采样时钟，使用数字输入VI指定输入物理通道，如图6所示。另外使用文件IO中的TDMS写入VI将读取的采样值写入到TDMS文件中。
2.4 频率和脉宽信号检测
PXI-6608板卡可对脉冲序列进行采样、分析，能够用于特殊传感器检测，如基于频率和脉冲宽度的SF6密度传感器。该传感器的信号中频率、脉冲宽度分别与SF6气体的密度、温度有关。LabVIEW编程中，使用PXI-6608的ctr2和ctr4作为两个独立的通道分别检测脉冲序列的脉冲宽度和频率，根据对应公式确定的关系，计算出对应实际密度和温度值，如图7所示。
图7 频率和脉宽信号检测
2.5 RS485信号检测
PXI-8431/4可进行RS485信号的采集和模拟。检测方法：上位机发送读取指令序列，下位机（传感器）上传对应数据序列，上位机获取数据序列中对应物理量的值，并在前面板显示。程序实现上，使用VISA配置串口配置串口参数，如波特率、数据位、校验位、停止位等，通过指令读取传感器上传的数据，并按照通讯协议解析出实际物理值及显示，如图8所示。
图8 微水传感器信号检测
3 结论
本测试系统是智能高压开关设备机械特性测试系统的一部分，具有以下特点：
1）集传感器信号检测及模拟输出、智能组件功能测试功能于一体，满足传感器及二次装置进厂验收、智能高压开关厂内联调及现场调试的需求。
2）基于传感器信号检测及模拟输出技术，可与机械状态监测IED的开关机械特性同步测试，可在缺少传感器的情况下，测试状态监测IED接收传感器信号及数据处理功能。
【参考文献】
[1]刘有为，邓彦国，吴立远.高压设备智能化方案及技术特征[J].电网技术，2010，34（7）：1-4.
[2]高翔.数字化变电站应用技术[M].北京：中国电力出版社，2008.
[3]王冬青，李刚，何飞跃.智能变电站一体化信息平台设计[J].电网技术，2010，34（10）：20-25.
[4]余贻鑫，栾文鹏.智能电网技术[J].中国电机工程学报，2009，29（4）：1-8.
[5]安小东.虚拟实验技术的应用研究[D].天津：天津理工大学，2007.
[6]郭会军，贾惠芹，刘君华.基于ActiveX 控件的网络虚拟仪器实验室[J].西安交通大学学报，2003，37（2）：219-221.
