高速公路电力监控系统的设计与实现

摘要

本文通过对目前国内高速公路电力监控系统现状及已经应用的电力监控系统进行分析后,设计了一种能够普遍适用于国内高速公路的电力监控系统方案,实现了高速公路供配电系统的远程监控、提高了运营单位管理水平。
　　针对高速公路供配电系统构建出基本的硬件系统框架,该系统框架将一条路上的电力监控系统分为主控层、通信层和现场控制层三部分,对每个阶层的功能进行了详细叙述,并进行了必要的硬件设备选型及设备介绍。重点为通信层中提出的高速公路供配电系统网络拓扑结构图。该网络拓扑结构图包括电力监控的三层结构,现场控制层中的工业交换机同通讯管理机之间采用TCP/IP协议进行通信,通讯管理机同监控设备之间通过Modbus协议进行通信。主控层、现场控制层及现场控制层内不同用电点之间采用光纤进行通信,通信层贯穿整个监控系统。
　　系统软件方面采用“增量模型”进行设计,设计了系统软件功能结构图,对各个功能进行了具体的介绍。设计了系统功能流程图,重点介绍了实时数据显示、故障处理的实现过程。通过介绍系统登录和下位机数据处理过程说明了本监控系统运行原理。
　　在系统软件功能设计完成后,采用三层电力监控系统结构,按一般收费站的供电设备配置来进行高速公路电力监控系统的实现,主要完成上位机组态王软件中的系统开发。这部分包括通过组态王对外部硬件设备进行端口、地址分配,为监控对象建立对应的数据库和数据属性定义,设计对应供电设备的上位机监控子画面和画面的动态链接,系统报表接、历史数据库和现场设备控制的设计。在现场设备控制设计中通过对UPS供电设备的监控说明了系统的工作过程。最后,通过系统对外数据采集实验验证了系统的通信功能,说明本系统具有实际应用价值。

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第一章 绪论

1.1高速公路电力监控系统概述

1.2高速公路电力监控系统的介绍及意义

1.3国内外研究及发展

1.4本论文的主要工作

1.5本章小节

第二章 高速公路供配电系统

2.1高速公路供配电系统概述

2.2电缆敷设

2.3本章小节

第三章 高速公路电力监控系统及组成

3.1高速公路电力监控系统

3.2现场控制层

3.3通信传输层

3.4控制管理层

3.5本章小节

第四章 高速公路电力监控系统软件功能设计

4.1监控系统软件建模

4.2监控系统功能结构图

4.3系统功能设计

4.4监控系统运行原理

4.5本章小节

第五章 高速公路电力监控系统的实现

5.1监控系统软件选择及介绍

5.2监控系统工作原理

5.3监控软件搭建

5.4监控系统通讯功能检验

5.5本章小节

第六章 总结与展望

参考文献

附录

致谢