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基于Java的变电站光纤光栅温度监测系统

王传波  
【摘要】:随着我国经济的快速增长,电力需求量日益增加,电力供应量的持续快速增长给电网设备带来一系列安全问题,而电网设备主要集中在变电站,其中开关柜作为变电站的重要电气设备,担负着关合及断开电力线路、保护系统安全的双重作用,对变电站的安全可靠运行起着举足轻重的作用。近年来,在电厂和变电站中,由于开关柜触头过热已发生多起事故,造成火灾和大面积的停电,因此解决开关柜触头过热问题是杜绝此类事故发生的重要手段。由于高压开关触头处于高电压、大电流、强磁场以及极强的电磁干扰环境中,人工巡查测温困难,且无法使用常规的测温方法对温度进行监测。光纤光栅传感器的发展为高压开关柜内的温度监测提供了可能。因此,建立一套完善的变电站实时在线温度监测系统势在必行。 本课题来源于日照五莲陈家沟变电站光纤光栅温度监测系统项目。在分析了当前变电站温度监测的现状以及系统的需求分析之后,首先对光纤光栅传感技术的基本原理做了介绍,包括光纤发展概况及结构,光纤通信中常用的耦合模理论,以及本系统中所用到的温度传感特性、波分复用技术。然后针对五莲陈家沟变电站开发的基于光纤光栅传感器测温方法的实时在线温度监测系统,详细介绍了系统的软硬件搭建。系统硬件主要光栅解调仪、光开关、光栅传感器、工控机等。系统软件工作流程:底端数据采集模块将采集到的数据保存到MySQL数据库中,现场监测层首先从MySQL数据库中取得数据,然后进行相应处理,包括实时显示、报警以及历史查询等操作,并按照CDT循环式远动规约将实时测量温度及报警数值打包为遥测遥信上行传送到远程控制室中。满足了变电站与调度部门对信息的实时性、可靠性的要求,真正实现实时在线温度监测。 数据库系统设计是系统设计的基础且重点部分。频繁的插入、查询等操作,给数据库的可靠性、实时性等性能带来严峻的考验,并直接影响整个系统的运行情况。因此,本系统选用MySQL数据库,首先对数据库进行结构设计,并着重分析了MySQL数据库性能优化问题,使MySQL数据库达到最高性能。 此外,本文还介绍了软件设计,主要包括软件平台的具体搭建以及各个功能模块的设计与实现。采用Netbeans开发出了良好的人机交互界面,主要包括:各测点的实时刷新模块、用户管理配置模块、实时列表实时曲线模块、历史列表历史曲线模块、报表打印模块、报警模块以及CDT远动通信模块等。适用于无人值守的变电站温度监测。 目前,系统已投入使用,而且运行良好。本系统实时在线监测温度变化情况,并可预测温度的变化趋势,把事故消灭在萌芽中,对保证设备安全可靠运行具有十分重要的现实意义。


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