一种基于LabVIEW的变电站监控系统及方法与流程

本发明属于变电站监控预警，具体涉及一种基于labview的变电站监控系统及方法。

背景技术：

1、在变电站中，需要有较多的传感器和监测设备来进行数据监测，变电站中的传感器和监测设备由于需要长期在各种不同环境因素的影响下工作，其本身的性能可能会受到一些环境因素的影响，导致灵敏度或者数据监测的准确度下降。基于此，需要通过对变电站运行的参数进行监测，以保证变电站运行的可靠性。

2、但是，就目前而言，针对变电站的一些监控系统，现有的变电站监控系统通常采用分别测量各个参数的方法，各个物理场的数据孤立收集，没有形成有效的数据集成和综合分析平台，这种孤立的数据收集方式导致操作人员难以获得一个全面的、综合的环境影响结果数据，无法对变电站的整体运行状况进行准确评估。由于数据孤立，现有的监控系统往往缺乏智能分析和预测功能，无法根据历史数据和实时数据预测变电站潜在的故障。这使得变电站的故障预防和应对工作相对被动，难以及时发现和解决问题。由于传感器和监测设备在长期运行过程中，受到各种环境因素的影响，如温度、湿度、电磁干扰等，其性能可能会下降，导致数据监测的准确度降低。现有的监控系统往往缺乏对这些环境因素的考虑，没有对传感器和监测设备进行针对性的环境适应性设计和优化。现有的监控系统往往缺乏良好的可扩展性，难以方便地添加新的监测参数和设备，无法满足变电站未来发展的需求。现有的监控系统可能存在用户界面设计不合理、操作复杂等问题，相对难以快速、准确地获取所需信息。因此综上所述，目前现有变电站的监控系统，数据收集和处理过程中的整合度不够高，不能有效准确地检测和判定变电站设备的实时情况，导致不能及时地进行故障预防和应对工作，影响对变电站的整体运行稳定性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于labview的变电站监控系统及方法，以解决目前变电站的监控系统，数据收集和处理过程中的整合度不够高，不能有效准确地检测和判定变电站设备的实时情况，导致不能及时地进行故障预防和应对工作，影响变电站整体运行稳定性的问题。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供一种基于labview的变电站监控系统，变电站监控系统包括数据采集模块、数据处理模块、报警及事件处理模块、可视化及用户交互模块、数据存储导出模块；其中：

4、数据采集模块用于实时获取传感器和监测设备中的监测数据，并将监测数据传输到数据处理模块；

5、数据处理模块用于采用巴特沃斯低通滤波器对监测数据进行滤波，然后进行数据统计和分析，得到处理后的监测数据；

6、报警及事件处理模块通过设定报警阈值，将处理后的监测数据与报警阈值进行比较，根据监测数据是否超过报警阈值选择报警或不报警；并对报警事件数据进行数据整理；

7、可视化及用户交互模块用于将处理后的监测数据处理为图形进行显示，且实现人机交互；

8、数据存储导出模块用于将处理后的监测数据进行储存或导出。

9、在一些实施方式中，监测数据包括：电压、电流、电场强度、磁场强度、振动幅值和频率、温度以及湿度。

10、在一些实施方式中，数据采集模块具有多通道采集卡，多通道采集卡具有多个模拟输入通道，每个模拟输入通道用以独立采集一个传感器的信号，以实现多个通道监测数据的同步采集。

11、进一步地，多通道采集卡的采集速度为2ms/s，多通道采集卡包括有限采集模式、连续采样模式以及定时单点模式。

12、在一些实施方式中，巴特沃斯低通滤波器：采用低通滤波器以滤除高频成分，采用高通滤波器以滤除低频成分增强图像中的细节和边缘，通过带通滤波器允许频率范围内的信号通过，同时衰减或抑制低于和高于这一频率范围的信号；选择滤波器的阶数确定采样频率、高截止频率以及低截止频率。

13、在一些实施方式中，在报警及事件处理模块中，报警阈值包括预设电压、磁场强度阈值、振动幅值阈值、频率阈值、温度上阈值、温度下阈值、湿度上阈值以及湿度下阈值；其中：

14、预设电压包括第一电压阈值u1、第二电压阈值u2和第三电压阈值u3，且u1<u2<u3。

15、进一步地，在报警及事件处理模块中，将实时电压u0与预设电压对比：

16、当u1≤u0<u2时，触发警告级别的警报；当u2≤u0<u3时，触发严重级别的警报；当u3≤u0时，触发紧急停电处理的警报。

17、进一步地，在报警及事件处理模块中，将实时磁场强度、实时振动幅值、实时频率、实时温度、实时湿度分别与对应的磁场强度阈值、振动幅值阈值、频率阈值、温度上阈值、温度下阈值、湿度上阈值、湿度下阈值进行对比，触发对应的警报。

18、在一些实施方式中，报警事件数据包括异常事件信息，异常事件信息包括事件类型、事件值、事件发生时间；报警及事件处理模块根据异常事件信息生成报告，报告包括事件类型、事件发生时间、事件描述以及处理措施。

19、本发明还提供一种基于labview的变电站监控方法，包括如下步骤：

20、s1、数据采集模块实时获取传感器和监测设备中的监测数据，并将监测数据传输到数据处理模块；

21、s2、数据处理模块采用巴特沃斯低通滤波器对监测数据进行滤波，然后进行数据统计和分析，得到处理后的监测数据；数据存储导出模块将处理后的监测数据进行储存或导出；

22、s3、报警及事件处理模块通过设定报警阈值，将处理后的监测数据与报警阈值进行比较，根据监测数据是否超过报警阈值选择报警或不报警；并对报警事件数据进行数据整理；

23、s4、可视化及用户交互模块将处理后的监测数据处理为图形进行显示，且实现人机交互；

24、基于labview的变电站监控方法是通过上述基于labview的变电站监控系统而进行的。

25、与现有技术相比，本发明一种基于labview的变电站监控系统及方法具有以下有益的技术效果。

26、本发明提供一种基于labview的变电站监控系统，变电站监控系统包括数据采集模块、数据处理模块、报警及事件处理模块、可视化及用户交互模块、数据存储导出模块；其中：数据采集模块用于实时获取传感器和监测设备中的监测数据，并将监测数据传输到数据处理模块；数据处理模块用于采用巴特沃斯低通滤波器对监测数据进行滤波，然后进行数据统计和分析，得到处理后的监测数据；报警及事件处理模块通过设定报警阈值，将处理后的监测数据与报警阈值进行比较，根据监测数据是否超过报警阈值选择报警或不报警；并对报警事件数据进行数据整理；可视化及用户交互模块用于将处理后的监测数据处理为图形进行显示，且实现人机交互；数据存储导出模块用于将处理后的监测数据进行储存或导出。基于上，本发明通过基于labview平台，通过对变电站中的环境数据以及运行数据进行实时采集，对采集的监测数据进行优化整合处理，再根据设定阈值和判定规则与采集的数据对比，进行相应的警报，给操作人员提供数据支撑，且可以通过动态和交互式的可视化界面展示这些数据，在较大程度上提升了数据分析的效率和直观性，基于该系统，可以根据其处理后的可视化数据，操作人员能够有效提高对变电站的各项参数和设备进行控制，从而提升变电站整体运行的稳定性和可靠性。