基于电气安全智能监控系统

鲁强宇 刘欣欣 吴旭辉

摘要：在当前的工程建筑和制造业发展中，电气自动化的使用得到了快速的发展，但是同时也增加了电气火灾的概率，因此，在工程发展中积极使用电气安全智能监控系统就变得非常重要。但是社会的发展对于电气安全的监控提出了更高的要求，因此就需要进一步对电气安全智能监控系统进行升级，不断加强电气安全智能监控系统的使用。

关键词：电气安全;智能监控系统;设计使用

引言

近些年来，电气工程中的电气设备的使用数量不断增加，从而导致工程建设中的安全事故也不断增加，尤其是一些重大的火灾，对于电气系统的正常工作产生了极大的影响。在当前的应用中，需要不断的提升电气安全智能监控系统的性能，逐步实现电氣运行的远程监控，加强火灾报警提示，为推进电气设备的进一步使用提供保障。

一、电气安全智能监控的特点

（一）电气安全智能监控应用的简易化发展趋向

工厂的电气自动化技术由不同接口的系统控制。目前，已经实现了从人工操作到人机协同操作的转变，可以大大简化繁琐的电气自动化控制系统程序，减少系统未来的维护过程，减少系统控制所需的人力。

（二）电气安全智能监控应用向着分布式方向发展

电气安全智能监控的应用设备主要包括变频器、电机起动器、串行电缆、PLC、远程I/O站和计算机系统等[1]。上述技术应用设备的运行信息集成存储在工厂中央控制中心，设备采用辐射状分布控制，提高了设备的现场控制效率。

（三）电气安全智能监控应用向信息化方向发展

工厂电气安全智能监控的应用分为水平和垂直两个方面。横向方面覆盖了全厂的自动化控制系统，从根本上提高了自动化系统的配置质量。纵向方面深入挖掘了工厂各部门的数据，为有效保存各方的数据信息做了充分的准备。

（四）电气自控方法多样性与控制灵活性

为了实现企业生产中的某种控制功能，可以用各种电气自控方法实现。购买不同的自控设备可以用不同的编程方法实现其控制功能，工作人员的操作界面通过触摸屏、控制台或按钮开关，具有非常高的灵活性。

二、自动化控制的特点

（一）电气自控系统的复杂性

为了现代企业工厂生产流程不断细化，控制要求不断增加，控制变量不断增加，实现控制要求，自控技术也不断迭代，越来越具有复杂性的特性。

（二）电气安全智能监控的主要功能

1、监控功能

工厂的设备检修人员或者设备管理人员应定期且经常性地检查设备的运行情况，从而确保生产设备的安全及稳定地运行，但是要达到万无一失的要求，单凭肉眼和不断的检查是不可能达到的。如果将电气安全智能监控运用到监控生产设备的运行中来，这就变得简单了，这样不仅可以达到降低人工成本的目的，还可以进一步提高生产的可靠性。为了利用电气自动控制技术实现工厂的监控功能，需要一整套设备来构建整个监控系统[2]。首先，生产过程和工艺过程中需要各种传感器来采集数据。各种传感器是实现工厂电气自动控制技术监控功能的重要组成部分。能否根据现场环境和工艺要求选择合适的传感器决定了相应数据采集的可靠性和准确性。工厂里最常见的传感器是液位传感器，液位传感器检测被测液体后，将检测到的液位转换成4-20MA电信号，并传输给控制系统。选择什么形式的液位传感器，关键要看被测介质的性质，要根据被测介质选择合适的液位传感器。例如：在进行污水处理时大多都会采用超声波式的传感器，理由是：污水池容积大，一般在地下，超声波在探测和检查方面最适合。

2、自动控制功能

自动控制是指在设备运行的过程中对其进行的自我管理和自动判断。在一定的生产过程中，自动控制系统会依照人们事先设定的既定程序一步一步地运行，它会通过触发继电器或者作用于声光信号以及根据既定计数和时间，来启动水泵和风机的运行。工厂电气安全智能监控的应用，可以实现对工厂大部分设备的控制，保证所有被管控的设备在任何情况下都能被中央控制，并进行高效的自动管理和自动生产，从而真正实现了工厂生产设备的自动化生产和安全高效运行。

三、电气安全智能监控系统的结构分析

（一）系统框架

电气安全智能监控系统主要有三个部分组成，分别是现场监控器和TFT-LCD显示屏以及触摸屏幕[3]。在工作的过程中，现场监控器对整个电路的配电进行有效的监控，保证供电正常，当电路出现问题之后，现场监控器就会发出警报，从而为维修人员的维护提供信息。TFT-LCD显示屏以及触摸屏幕是对现场情况的一个现实，在这个系统中，工作人员可以通过人机界面对电气系统的运行进行监控，同时，电气安全智能系统也可以进行24小时监控，即使没有人进行值班，配电线路在出现异常之后也会被及时的记录和反馈。

（二）现场监控器的软硬件设计

在软硬件的设计中，电气安全智能监控系统使用的是由美国Microchip生产的PIC16F877A产品，这种单机片产品能够高质量的完成对电流的监控，同时在工作的过程中，电流互感器还可以将电流的实际情况模拟成数字信号，及时的和正常参数进行对比，在发现参数异常之后，自动切断电路并发出警报。另外，在现场的监控器中，还包含两个方面的内容，一部分是主MCP，另外一部分是从MCP，两个部分的相互写作为电力数据的传输起到了保障作用。

（三）远程监控软件设计

在监控软件登录时，主要分为普通用户登录和高级用户登录。普通用户登录之后可以查看电回路的具体状态和相关的数据，但是不能对电回路进行远程的控制和使用，因此也就无法操控现场的监控器。高级用户在登录之后可以对软件中的所有功能进行使用，从而实现更大的操作。

四、结束语

综上，与传统的监控方式不同，电气安全智能监控系统能够监控的范围更好，同时具有更好的稳定性，能够为电气安全提供更好的保障。同时，电气安全智能监控系统更加的灵活和经济，在未来的发展中具有非常良好的市场。

参考文献

[1]高焕.嵌入式电气安全智能监控系统的应用分析评价《电气自动化控制技术研究》[ J].机械设计，2020，37（9）：153-154.

[2]牟福元，汪忠，张玉.嵌入式电气安全智能监控系统的设计及应用.评《电气安全工程》[J].电镀与精饰，2020，42（2）：52.