3 上位机软件
上位机软件安装在井下防爆计算机上,具有显示、参数设置及存储查询功能。通过上位机软件可以远程设置监控装置和服务器的各工作参数,包括设置各类故障的阀值,监控装置采集被监控电源工作状态的周期等,当电源参数异常时,显示故障电源详细信息并进行预警,还可以随时查询被监控电源历史工作状态信息。
上位机正常工作界面如图3所示,点击上方的工具栏中的参数设置选项,可对系统的各个参数进行设置;校准时间为系统上电时所需进行的操作,用来确认系统各设备之间的通信状态,并统一系统各设备的时间参数,只有此操作完成后,系统才可正常运行;点击开始记录,上位机软件开始对系统各控制装置执行轮询,并将轮询的数据在主界面进行显示;停止记录表示轮询停止,停止后上位机会将此次轮询时间内所采集和保存的数据自动生成存储文件;读取文件则为读取查看已经保存的存储文件。主界面右侧边栏上方显示当前正在被监控的电源列表,通过点击选择可单独查看某一台电源实时信息。读取文件时,所读取文件的相关信息在右侧边栏下方显示。主界面中间的6个独立窗口则依次用来显示被监控电源的输入电压、输入电流、输出电压、输出电流、功率器件温度以及本安保护电路状态,如果在记录过程中,则显示的为实时监控的数据,如果是读取的历史文件,则显示读取文件所记录的监控数据。每个独立窗口下方具有一矩形框,当点击该窗口的某一记录点时,矩形框中显示该点的相关信息,主要为数据采集时间、监控装置ID、具体数值。当被监控电源出现故障时,主界面会自动弹出警告窗口,如图4所示,警告窗口包含故障电源ID、故障类型以及故障时间。
上位机程序采用多线程形式,程序主体结构如图5所示,由界面线程(即主线程)和通信接口线程组成,从而避免通信接口等待数据时,用户界面无响应的现象。通信接口线程在开始记录时创建,负责通信接口发送、接收数据以及对数据的解码,并实现通信接口部分的容错处理。停止记录时将通信接口线程销毁。
4 系统的实现步骤
设计该系统的主要目标为:对液压支架电压支架电液控制系统供电电源进行实时监控;能够迅速、有效地区分并记录电源的故障类型;能够对各电源故障进行应急操作,包括预警及断电等控制;上位机能够对故障电源进行定位,方便维修人员能够便捷地找到故障电源。其主要流程图如图6所示,步骤如下。
(1)系统上电时,上位机发送校准时间指令至服务器及各监控装置,用来确认系统各设备是否工作正常,并且保证各设备的时间参数一致。在校准时间完成后,通过上位机远程设置各监控装置的故障状态阀值及轮询时间等参数。
(2)上位机通过服务器定时向各设备定时发送轮询指令,收集各控制装置在此时间段内所采集的电源状态信息,上位机对所采集到的状态信息进行显示和储存以方便对电源历史状态进行查询。
(3)监控装置的采集电路定时采集被监控电源的相关工作状态数据,单片机对所采集数据进行处理,主要是与预先设置的故障阀值进行比较,并交由EEPROM进行存储,当收到服务器所转发的上位机轮询指令时,将EEPROM中所存储的数据进行发送,待发送成功后清空EEPROM。
(4)如果所采集的状态信息超出故障阀值,则控制装置的单片机通过控制预警电路对电源执行相应的预警控制动作,主要为声光报警、切断电源输入或输出,当接收到上位机的轮询命令时,将故障状态回传,由上位机软件对故障进行弹窗预警。
5 结语
煤矿井下液压支架电液控制系统供电电源的监控系统提出了一种煤矿井下液压支架电液控制系统供电电源的监控方法。该系统的建立大大提高了液压支架电液控制系统供电电源的安全性和稳定性,保证了液压支架电液控制系统的正常运行,保障了生产安全,提高了液压支架电液控制系统的工作效率。
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