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电缆故障测试仪系统及结构

1基于虚拟电缆故障测试仪系统及结构
　　电缆故障测试仪系统及结构通常由硬件设备与接口、设备驱动软件和虚拟仪器面板组成，其中计算机和各种计算机的内置插卡是虚拟仪器的硬件基础。根据虚拟仪器思想，我们将监控系统进行抽象，把整个系统分为如下五个层次
　　①仪器模块：这是直接面向监控系统对象的，是监控系统的基础，完成数据采集、调节控制等功能。输入信息是信号，例如能源监控系统中的压力、流量、电流电压变送器信号、开关量（阀门状态）信号。可以采用PLC进行模拟量的采集和转换。
　　②仪器硬件接口：可以采用RS232接口来实现软硬件的数据通讯。
　　③I/O接口软件
　　④仪器驱动程序：是联系用户应用和底层硬件设备的基础，通过I/O接口实现和硬件的通讯，驱动硬件执行数据采集和控制设备。
　　⑤监控和管理系统软件：系统软件可通过仪器驱动程序、I/O接口软件实现对硬件的操作和数据采集，可通过命令完成功能，如数据处理、存储、显示趋势曲线和管网分布模拟图，记录查询、打印报表等。该部分直接面向操作人员，要求有良好的人机界面。
　　2电缆故障测试仪系统及结构
　　应用虚拟仪器，可以根据用户需要构成各种工业控制系统和监控测试系统。对于企业能源监控。
　　该系统是针对大型企业而设计的，由于区域较大，而厂内通常有自己的局域网络，我们将整个系统分为两级，由总监控机负责总体监控，各分区监控机负责自己所属区域的监控。各分区监控机组成一个局域网（可利用企业现有的局域网，对于局域网没有覆盖到的矿山采区可用无线遥测系统来实现），在本文中我们重点讨论数据采集部分的硬件。
　　2.1电缆故障测试仪系统及结构
　　模拟量数据采集是通过变送器（包括压力变送器、流量变送器、电流变送器、电压变送器）将各测点的物理量（水管中的压力、流量，气管中的压力、流量和电网中电流、电压信号）变为4～20mA电流信号以便传送，经**栅隔离后转化为1～5V模拟电压信号再送入PLC进行A/D转换。A/D转换采用12位的A/D单元FX-4AD，这是一个4通道的A/D单元，由于被采样的物理量有很多路，不能同时进行A/D转换，采用将物理量分组的方法，例如，将被测信号分为压力信号、流量信号、电流信号、电压信号四组，每组共用一个公共端，将这四个公共端作为FX-4AD的4路输入，在PLC运行时，可通过切换输出触点，依次将信号连接到A/D单元来实现数据采集，这种处理方法可以节约硬件资源。因为流量和压力都是缓变量，采用这种方法完全能够满足要求。
　　2.2开关量信号采集在该监控系统中，需要监测一些重要点的阀门开闭状态，如空压机、消防泵的工作状态，这些开关量不必通过A/D转换直接从PLC主单元的输入接口送入。
　　为了防止输入触点的抖动和外部干扰，PLC对每路信号都要进行光电隔离。
　　3电缆故障测试仪系统及结构
　　系统软件在整个监控系统中起着枢纽作用，它要完成的主要任务有：系统组态，企业内管网分布的模拟显示，测量参量的集中显示，数据存储和管理，统计分析，报表打印等。　下面主要介绍实时监测模块的设计思想。
　　在该系统中我们借鉴了集散型监控系统的“集中显示操作”思想。将厂（矿）区内管网分布和当前运行状况通过图形和数字的方式集中显示在计算机屏幕上。为了便于区分，对于各种不同的物理量，我们分别采用不同的图形方式来表示，界面起到显示数据和状态的作用，以及提供操作按钮和命令，但系统的核心部分是后台数据采集系统。在正常情况下，数据采集由软件自动完成，通过定时程序在给定时间内完成一次采集操作。当然也可以随时切换为手工采集数据，即通过上位机发出数据采集命令。监控软件的刷新利用Windows的消息处理来驱动，即根据物理参数的大小来更新显示。
　　4结论
　　采用虚拟仪器技术思想，系统的结构普遍适用；同时采用模块化、组态设计思想，使得系统可以根据不同的需求很方便地配置成用户所要求的模式，系统的扩展可以方便地通过软硬件接口来实现。

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