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1、摘摘 要要 电力安全一直以来为人们所重视，但是电力安全事故却仍然不时的出现和发生， 其中由电力系统一线操作人员所引起的事故尤为突出，这不仅危害电力操作人员的生 命财产安全，而且对社会经济和人民生活也造成了不可挽回的损失。在传统意义上， 对一线操作人员的电力安全培训教育，大都采用书本教学、观看教学录像和师傅现场 演示指导，这样的培训教育不仅枯燥无味，而且效果一般、学习印象也不深刻。基于 组态王的电力安全风险体验系统，为一线操作人员提供操作效果模拟体验环境，在保 证操作人员安全的前提下，通过操作人员现场实际操作所引发的故障效果和语音提示， 来加深感性认识，最终达到使操作人员掌握操作规范，提高安全意
2、识和操作技能的目 的。 本文首先综述了风险体验系统的总体设计思路和框架，然后从硬件和软件两个方 面较详细的介绍了风险体验系统的设计过程。系统硬件方面分别介绍了系统的输入部 分和输出部分的设计，系统软件主要实现了实时输入信号的检测和保存，风险事件的 逻辑关系整理与判断，人员操作历史的数据库保存和读取，硬件设备的初始化检测和 显示，电脑多屏不同显示等功能。 通过现场调试，电力安全风险体验系统运行良好，达到了预期的设计目标，为电 力系统一线操作人员的培训教育提供了一个很好的学习平台。 关键词关键词：电力安全，风险体验，监控系统，RS-485 总线，组态王，串口通信 Abstract 硕士论文 Abs
3、tract Electrical safety has been focused by people, but the electrical safety accidents still sometimes appear and happen,and the accidents caused by the front-line operators are particularly prominent, it not only endangers the lives and property of the electrical operators,but also caused irrepara
4、ble damage to socio-economic and peoples lives . In the traditional sense, the ways of the training or educating the front-line operators in electrical safety are literary teaching, video teaching and watching the the masters live demonstrations. Such training or education is not only boring, but al
5、so the general effect ,and the impression is not deep.The system of risk experience in electrical safety is based on KingView 6.53 ,which provides a simulated environment,in order to enable the operators to master the practices ,improve safety awareness and operating skills,through the blooey effect
6、s and voice prompts which caused by the operators actual operations to enhance perceptual knowledge, of course on the premise of Personnel security. This paper firstly summarizes the design ideas and the frame of the whole risk experience system ,then introduces the design process of the risk experi
7、ence system from two aspects of hardware and software .System hardware respectively introduces the desige in the systems input part and output part,and system software mainly realizes the following functions：the real-time detection and preservation for the input signals; neatening and detemining the
8、 logic relation of risk events;saving or reading the operating history in the database;the initial detection and display of the status of the hardware equipments;one computer can support multi-screen to display different pictutes etc Through the on-site commissioning, the system of risk experience i
9、n electrical safety is running well, has achieved the expected design goal, and provides a good platform for the front-line electrical operators training and learning. Key word: electrical safety, risk experience, monitoring system, RS-485 bus, KingView, serial communication II 硕士论文 基于组态王的电力安全风险体验系统
10、的设计与实现 III 目目 录录 摘摘 要要 .I Abstract.II 1 绪论绪论.1 1.1 课题设计的背景和意义课题设计的背景和意义1 1.2 电力安全风险体验国内外研究水平综述电力安全风险体验国内外研究水平综述2 1.3 电力安全风险体验系统软硬件设计需求电力安全风险体验系统软硬件设计需求3 1.3.1 配网风险体验科目配网风险体验科目.3 1.3.2 继保继保 4.3 软件设计中重点问题解决方法软件设计中重点问题解决方法 在电力安全风险体验系统软件设计和调试中遇到多个难点，其中较为突出的有如 下两点： 1、软件中 I/O 变量刷新时间延迟较大。 2、实现多屏不同画面显示功能。 下
11、面将对以上问题的解决方法进行较为详细的介绍。 4.3.1 软件中软件中 I/O 变量刷新时间大延迟变量刷新时间大延迟的解决的解决35 在系统软件设计初期，对现场所需检测信号的处理均用定义的 I/O 变量与之对应。 结果发现随着检测模块 I-7051D 的增多，I/O 变量的刷新速度越来越慢，已经达不到实 时性的需求。通过串口监视软件查找原因，发现每一 I/O 变量都需要串口进行一次读 写，当 I/O 变量数量很多时，就会导致串口通信负担很大，每一 I/O 变量刷新周期明显 增长。经过分析，决定将信号输入部分的 I/O 离散变量改为内存离散变量，采用 I/O 整 4 电力安全风险体验系统软件设计
12、 硕士论文 数变量与每一检测模块的 DI 寄存器关联，再通过程序内部处理，将 I/O 整数变量按位 读取赋值给所需的内存离散变量，也就是将原来设备状态按位读取，改变成按字读取， 再从字信息中解读出位信息。这样大大减少了 I/O 变量的数目，从而减少了串口通信 的读写次数，提高了检测信号读取速度，达到了系统实时性的要求。 4.3.2 多屏不同画面显示功能的实现多屏不同画面显示功能的实现 继保Wang, Pei-hong;Yu, Xiang-jun;Lv, Zhen-zhong. Experimental investigation of vibration signal of an indust
13、rial tubular ball mill: Monitoring and diagnosingJ. 硕士论文 基于组态王的电力安全风险体验系统的设计与实现 67 Minerals Engineering,2008,21(10):699710 43Karatzas, Theodore. Automatic Switch Handles RS-232 Or RS-485 Serial DataJ. Electronic design, 2004,52(21):73 44Kinnaird, Clark. Equalization enhances RS-485 linksJ. EDN,2004,
14、49(4):7178 45Hou,Dong;Lin,Meng;Xu,Zhihong;Yang,Yanhua. Development and application of an extensible engineering simulator for NPP DCS closed-loop testJ. Annals of Nuclear Energy,2011,38(1):4955 46monkman,jared smith. field assessment of monitoring systems and innovative materials inhalls harbour wha
15、rf D. canada :daltech-dalhousie university(canada), 2002 47D. Christian Keelor. Design, Construction and Deployment of a Compact, Robust Field Data Acquisition System for Structural Field MonitoringD. Pittsburgh:University of Pittsburgh, 48钱雪忠,王燕玲,林挺. 数据库原理及技术M. 北京：北京清华大学出版社，20011 49薛迎成等. 工控机及组态控制技术原理与应用M. 北京：中国电力出版社，2007 50李文仲. ZigBee 无线网络技术入门与实战M. 北京：北京航空航天大学出版社, 2007
