基于Delphi7.0的电缆温度检测系统的软件设计

Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

基于Ｄｅｌｐｈｉ７．０的电缆温度检测系统的软件设计　

谭立志，蒋松云　

（株洲职业技术学院，湖南株洲４１２００１）　

摘　要：针对目前电力电缆在线温度监测系统的不足．开发设计了一种基于Ｄｅｌｐｈｉ　７．０电缆温度监　

测系统，该软件能实时显示各测点的温度情况，并对温度异常进行报警处理。实践表明该软件稳定可靠，　

实时性较强，实现了信息采集、存储及初步分析的功能，可以有效地监控电缆设备工作环境温度，预　

防和杜绝电缆火灾事故的发生。　

关键词：Ｄｅｌｐｈｉ　７．０；Ｏｒａｃｌｅ　８ｉ；温度监测；电缆　

中图分类号：ＴＰ３６８．１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７４—７７２０（２０１３）１１—００１４—０５　

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｏｆ　ｐｏｗｅｒ　ｃａｂｌｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｄｅｌｐｈｉ　７．０　

Ｔａｎ　Ｌｉｚｈｉ，Ｊｉａｎｇ　Ｓｏｎｇｙｕｎ　

（Ｚｈｕｚｈｏｕ　Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈｕｚｈｏｕ　４１　２００１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｐｏｗｅｒ　ｃａｂｌｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｎｌｉｎｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ，ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｄｅｌｐｈｉ　７．０，　

ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｎｅｗ　ｏｎｌｉｎｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｐｏｗｅｒ　ｃａｂｌｅｓ　ａｒｅ　ｍａｄｅ．Ｔｈｅ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｓｈｏｗ　ｔｈｅ　

ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｅｖｅｒｙ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｎ　ｔｉｍｅ，ａｎｄ　ｔｏ　ｉｎｆｏｒｍ　ｔｈｅ　ａｂｎｏｒｍａｌ　ｐｒｏｂｌｅｍ．Ｉｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｉｓ　

ｓｔａｂｌｅ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｌｅ，ｓｔｒｏｎｇ　ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ．Ｉｔ　ｒｅａｌｉｚｅｓ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ，ｓｔｏｒａｇｅ　ａｎｄ　ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｉｔ　ｃａｎ　ｍｏｎｉｔｏｒ　

ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｆ　ｃａｂｌｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄ　ｃａｎ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ａｎｄ　ａｖｏｉｄ　ｃａｂｌｅ　ｆｉｒｅ　ａｃｃｉｄｅｎｔｓ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｄｅｌｐｈｉ　７．０；Ｏｒａｃｌｅ　８ｉ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｐｏｗｅｒ　ｃａｂｌｅ　

在使用大型电力设备的工矿企业，往往在电缆沟中　

铺设距离长、走向复杂的电力电缆。这些电力电缆长期　

运行在高电压、大电流状态下，特别容易导致温度升高…。　

字温度传感器单元检测出电缆的实际温度值，通过欧洲　

仪表总线Ｍ—ＢＵＳ将温度数据上传给数据采集单元，数　

据采集单元将温度值采集后按ＴＣＰ／ＩＰ协议打包通过光　

若不及时发现并妥善处理电力电缆的温度升高情况，往　

纤上传给监测工作站，监测系统对采集到的温度等信息　

数据进行分析、存储等处理，根据数据帧内容确定测点　

的位置，得出各测点温度变化趋势曲线，并根据不同设　

往会引起电缆接头炸裂及自燃等现象［２１，从而引起电缆　

火灾．危及电力电缆的安全运行，造成重大的经济损失。　

所以及时准确掌握电力电缆运行状态的长短期变化，对　

维护电力系统的安全稳定运行至关重要。为了从源头上　

预防和消除电力电缆火灾事故的发生，改变现有电缆运　

定告警值进行分级报警。监测系统把从采集单元传送过　

来的监测数据存入Ｏｒａｃｌｅ数据库中。　

行状态监控系统的现状，构建了基于Ｄｅｌｐｈｉ　７．０的电缆　

温度在线监测系统，该系统能实现对电缆及电缆接头连　

续进行温度监测，通过专有的分析算法能够提前确定电　

缆的早期故障，实现电缆故障的早期预测。　

１系统组成　

基于Ｄｅｌｐｈｉ　７．０的电缆温度在线监测系统组成如　

图ｌ所示　系统主要由Ｍ—ＢＵＳ温度传感器单元、数据采　

集单元、ＣＡＮ总线网络、后台监测系统四部分组成。数　

１４　

温温温　

度度度　

温温温　

度度度　

温温温　

度度度　

温温温　

度度度　

传传传　

感感感　

传传传　

感感感　

传传传　

感感感　

传传传　

感感感　

器器器　器器器　

≤２５６个测试点　

器器器　器器器　

≤２５６个测试点　

图１　基于Ｄｅｌｐｈｉ　７．０的电缆温度监测系统总体结构图　

《微型机与应用》２０１３年第３２卷第１１期　

Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

２系统软件设计　

２．１编程语言的选择　

系统各项功能所对应的数值，同时将各数值分别赋予全　

局变量．判断是否有服务器发给该用户的信息，有则根　

据该信息生成新的示意图文件，生成系统主界面。　

２．３．２基础数据管理　

基础数据管理模块包括隧道资料管理、测点参数管　

理、报警参数管理、示意图管理、在线电缆资料管理和数　

据采集参数设置等模块，具体结构如图３所示。　

Ｂｏｌａｎｄ公司开发的Ｄｅｌｐｈｉ　７．０软件，是当前应用于　

工业自动化控制和数据库开发的一款非常出色的软件，　

它具有简单易操作的可视化编程界面，丰富的控件资源　

以及强大的类库。本软件采用Ｄｅｌｐｈｉ　７．０，开发中应用　

的第三方控件有ＯＤＡＣ４．０和Ｏｒａｔｏｏｌｓａｄｄ，数据库ＳＱＬ开　

发采用ＰＬ／ＳＱＬ　Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ　７．０。　

２．２软件总体设计　

后台监视系统能够显示整个厂区中监测电缆分布　

情况，并显示测点部位、实时温度值电缆名称及分布位　

置。当电缆发生过热故障时，屏幕上显示发生故障的部　

位，这样系统才能指示出故障发生的准确部位，因而能　

有效指导检修工作。同时监测系统可通过监测数据的变　

化提前预测电缆过热故障，并根据所监测点的温度趋势　

变化情况。提前预警电缆的故障点。　

后台监控系统软件主要由身份验证及系统初始化、　

基础数据管理、在线监测管理、历史数据管理、系统维护　

管理和系统帮助六大部分组成。其整体结构如图２所示。　

丽］　

墨堑塑塑　Ｉ　ｉ重堑堕　皇　

Ｉ消息循环｝　

基础数据ｌ　Ｉ在线监测１　ｌ历史数据１　１系统维护１　Ｉ系统　

管理　Ｉ　　ｌ管理　ｌ　Ｊ　查询　Ｉ　Ｉ　管理　Ｉ　Ｉ帮助　

隧　

道　

资　

料　

管　

理　

ｌ蓁８重ｌ　８萋　

图２

蠢ｌ　

后台监控系统结构图　

｝ｌ蓁ｌ　囊ｌ萋　誓ｌ　ｌ耋ｌｉ重ｌ　ｌ　ｌ垂　统关于系　

２．３软件功能模块设计　

２．３．１身份验证及系统初始化　

使用身份验证模块可以防止非专业工作人员对软　

一一　一～一一一一一一一一

件进行不恰当的操作导致系统无法正常工作。身份验证　

模块界面由两个Ｅｄｉｔ控件、界面修饰用控件和两个按钮　

控件组成。启动系统时，身份验证模块从注册表中提取　

出用户名，并在Ｅｄｉｔ控件中显示出来；另一个Ｅｄｉｔ控件　

由用户输入进入系统的口令，用户口令输入后，在用户　

信息表中进行用户验证，若正确则进入系统初始化。同　

时把用户信息保存到注册表中，否则用户重新输入口　

令。如果连续三次输入不正确口令，则系统自动退出，并　

释放所占用的系统资源。　

身份验证通过后，系统进行初始化，生成系统初始　

化主界面。主界面主要包括功能主菜单、主要功能快捷　

键按钮、显示各隧道的电缆回路名称的ＴｒｅｅＶｉｅｗ控件，　

显示对应电缆回路示意图的Ｐｉｃｔｕｒｅ控件。系统初始化模　

块在身份验证通过后，从本地的用户ＩＤ文件中提取出　

《微型机与应用》２０１３年第３２卷第１１期　

隧道资料管理卜＿一—　隧道资料库　

测点参数管理　

报警参数管理　

基础数　

据管理　

示意图管理　

在线电缆资料　

数据采集参数　

设置　

图３基础数据管理具体结构图　

２。３．３在线监测管理　

在线监测管理模块监测电缆各监测点的温度值、实　

时采集各温度，并显示出来，对各监测值进行计算，确定　

是否超标，同时采集并显示出该时刻的电缆功率数据。　

在线或离线状态下查看尚未处理的报警信息，并可输入　

处理意见和记录。　

在线监测管理模块主要包括开始监测模块、在线报　

警及处理模块。停止监测模块，其主要结构如图４所示。　

温度测点参数表　

塑些型　

温度监测数据表　

一一一

基础数『Ｉ

参数设置文件　

腼　

在线报警及处理卜＿　报警信息表　

图４在线监测管理模块结构　

开始监测模块的处理逻辑是：进入在线监测模块　

后，用户点击主菜单中的“开始监测”菜单项，或点击主　

窗体中的快捷按钮，进入开始监测模块，监测模块启动　

采集进程．从内存读取各监测点的数据，存入相应的数　

据表中。将各采集值与相应的标准进行比较，超标则将　

有关信息记入报警信息表，同时在主窗体中醒目的标识　

出当前有超标的信息，并给予声音提示报警。当用户选　

择相应的隧道分段时，则在以柱形图或折线图方式显示　

出各点的实时采集数据及报警标识等，并可在查看数值　

和图形方式之间进行切换。　

在线报警及处理模块主要功能是在线或离线状态　

下查看尚未处理的报警信息，并可查询相应测点参数、　

可确认全部或单条报警记录等功能。本模块的界面主要　

包括２个显示实际监测数据、报警信息的ＤＢＧｒｉｄ控件　

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Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

和Ｊ个显示报警处理意见的ＤＢＭｅｍｏ控件。在线报警及　

处理模块处理逻辑是在数据采集监测状态下，用户点击　

主菜单中的“在线报警及处理”菜单项或主窗体中的快　

捷按钮进入在线报警模块，同时显示“在线报警及处理”　

窗体，ＤＢＧｒｉｄ控件中显示出现报警但尚未确认的监测数　

据；另一ＤＢＧｆｉｄ控件中显示报警的详细信息。在本模块　

中，用户可以通过点击“确认”按钮．查看当前回路的报　

警记录或点击“全部确认”按钮，确训当前时刻以前所有　

回路的尚未确认的报警信息。同时用户还可以打印所查　

看的报警信息。　

停止监测模块主要是关闭实时监测功能，释放有关　

的内存空间。其处理逻辑是：用户点击菜单中的“停止监　

测”菜单项，系统会关闭所有已打开的数据表及有关文　

件，释放占用的内存空间，主窗体恢复至进入系统时的　

状态。　

２．３．４　历史数据查询　

历史数据查询模块可以实现在离线状态下查询有　

关的温度数据和趋势图；查询报警的历史资料及处理情　

况，主要包括历史监测数据、报警历史资料、趋势图三个　

模块。历史数据查询模块结构如图５所示。　

历史监测数据　温度监测数据表　

历史数　

据查询　

报警历史资料　报警信息表　

趋势图　温度监测数据表　

图５历史数据查询模块结构　

温度数据查询模块分别可以实现在离线状态下查　

询有关的温度数据，并可由此模块进入温度趋势图模　

块，在该模块下具有打印功能。温度信息查询模块主界　

面的设计都是利用查询条件来选择控件和ＤＢＧｎｄ控　

件，分别用于选择查询的回路号、时间段、监测点号和显　

示所查询的温度。温度数据查询处理逻辑是当用户点击　

主菜单中的“温度数据查询”菜单项，进入本模块，用户　

选择查询条件后，点击“查询”按钮则ＤＢＧｆｉｄ控件显示　

满足条件的所有温度数据，本模块只能在离线状态下进　

行查询，在实时监测状态下不可用。报警历史资料模块　

的设计与温度数据查询模块类似。　

趋势图模块提供一段时间内电缆有关监测点的温　

度变化趋势以及随系统功率变化的温度趋势，有图片另　

存为、打印等功能。趋势图模块界面利用条件选择控件　

和ＤＢＣｈａｒｔ控件来实现，其中条件选择控件用于选择要查　

看的回路号、时间段、监测点号、测点类型：而ＤＢＣｈａｒｔ控　

件用于显示所查询点的数据趋势。趋势图的处理逻辑如　

下：用户点击主菜单中的“趋势图”菜单项，进入本模块，用　

户选择查看条件后，点击“确定”按钮，则ＤＢＣａｒｔ控件显示　

满足条件的数据走势图，一次可同时显示４个点的趋势　

图，本模块仅用于查看离线状态的数据趋势。　

２．３．５系统维护管理　

系统维护管理模块包括更改用户口令模块、系统管　

ｌ６　

理模块及退出系统模块，主要包括用户账号和用户口令　

的更改，用户权限的更改设置等其主要结构如图６所示。　

图６系统维护模块结构　

更改用户口令模块，该模块主要完成登录用户进入　

系统的口令更改。系统用户管理模块由本系统的管理员　

使用，主要负责增加、改动、删除用户信息及用户权限分　

配等。系统用户管理模块界面主要由多个按钮控件和用　

于设置、显示用户系统功能权限的ＤＢＣｈｅｃｋＢｏｘ控件，同　

时用２个ＤＢＥｄｉｔ控件来设置或显示用户所在的单位和　

用户口令。　

２．３．６系统帮助　

系统帮助模块包括系统使用说明和关于系统两部分。　

作为本系统的使用帮助、用户手册及对本系统的说明。　

３数据库设计　

在Ｄｅｌｐｈｉ的编程环境中，利用数据库来保存数据，　

格式简单整齐，查询方便，在程序中也易于实现。因此本　

系统选择Ｏｒａｃｌｅ　８ｉ数据库管理系统来存储电缆状态监　

测系统中的大量数据。　

３．１数据库关系模型的设计　

在设计电缆运行状态在线监测系统时，需要考虑到　

监测系统使用要求和业务逻辑，本系统创建的数据库中　

表的结构有用户信息库表、测点数据库表、温度监测数　

据库表、隧道资料库表、隧道分段信息库表、通信盒信息　

库表、实时报警信息库表、报警信息库、电缆资料库、温　

度报警标准库和当前监测数据库表等共１２个。数据库　

表的具体设计如下：　

（１）用户信息库表ＵｓｅｒＴａｂ　

用户信息库表用于存放操作本系统的用户信息，主　

要管理用户名、用户所在单位、用户口令及所在功能组　

别等。用户信息库表的设计如表１所示。　

表１　用户信息库表ＵｓｅｒＴａｂ　

（２）测点参数库表ＤｏｔＰａｒａＴａｂ　

测点数据库表用来管理各监测点的信息，主要包括　

测点的编号、盒号、线序、顺序号、测点详细信息、测点　

位置、测点类型、隧道号及分段号等信息。表２所示为测　

点参数库表。　

《微型机与应用》２０１３年第３２卷第１１期　

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表２测点参数库表ＤｏｔＰａｒａＴａｂ　

字段名　

ＤｏｔＣｏｄｅ　

ＤｏｔＩｎｆｏ　

表６通信盒信息库表ＢｏｘＩｎｆｏＴａｂ　

数据类型　

测点编号

含义　

盒号线序顺序号　

测点详细信息　

Ｄ０ｔＰｏｓ　

ＤｏｔＴｙｐｅ　

Ｅｎａｂｌｅｄ　

ＢＯＸＮａｍ　

Ｌｉｎｅｎｕｍ　

一一一～一一一一一一一　

监测类型Ｍ，Ｔ，Ｉ，Ｏ，Ｈ，Ｓ，Ｖ，Ｆ　

测点位置　

有效否决定该测点是否可用　

盒号　

（７）实时报警信息库表ＡｌａｒｍＮｏｗＴａｂ　

线序号　

０ｒｄｅｍｕｍ　

同一线序号下顺序号　

ＴｕｎｎｅｌＮｉｌｌｎ　

所在隧道号　

ＣａｂｅｌＣｏｄｅ　

所在电缆编号　

ＳｅｇＮｕｍ　

分段号　

（３）温度监测数据库表Ｄ￣ａＸＸ—ＹＹ—ＺＺＺＹＹＹＹ　

温度监测数据库表为每个监测点一年一表，用来存　

放所有监测点的温度监测值及监测值的时间信息。测点　

历史数据存储采用的是每个信息点一年一表，表名中　

ＸＸ—ＹＹ—ＺＺＺ表示测点编号，ＹＹＹＹ是四位年份。温度监　

测数据库表如表３所示。　

表３　温度监测数据库表ＤａｔａＸＸ—ＹＹ—ＺＺＺＹＹＹＹ　

（４）隧道资料库表ＴｕｎｎｅｌＩｎｆｏＴａｂ　

隧道资料库表主要存储和管理的是监测电缆所在　

隧道的资料信息，主要包括隧道序号、隧道名称、隧道　

长度、分段长度等信息。隧道资料库表如表４所示。　

表４　隧道资料数据库表ＴｕｎｎｅｌＩｎｆｏＴａｂ　

（５）隧道分段信息库表ＳｅｇｍｅｎｔＴａｂ　

隧道分段信息库表如表５所示，主要管理的是隧道　

的分段号、隧道序号，在示意图上的直角坐标位置信息等。　

表５　隧道分段信息库表ＳｅｇｍｅｎｔＴａｂ　

（６）通信盒信息库表ＢｏｘｌｎｆｏＴａｂ　

数据采集通信盒信息库信息存放在如表６所示的　

表中。主要内容包括数据采集通信盒号、数据采集通信　

盒的ＩＰ地址和数据采集通信盒的ＩＤ编址、数据采集通　

信盒的位置及所在的隧道序号。　

《微型机与应用》２０１３年第３２卷第１１期　

系统的实时报警信息存放在实时报警信息库表中，　

主要包括报警测点的编号、报警级别、报警日期与报警　

时间和报警提示信息等。表７所示为实时报警信息库表。　

表７　实时报警信息库表ＡｌａｒｍＮｏｗＴａｂ　

（８）历史报警信息库表ＡｌａｒｍＩ

【Ｍ

ｎｆｏＴａｂ　

一～一～釉　一　Ａ　　Ｓ　

系统的实时报警信息经过处理后同时会保存到历　

史报警信息库表中，以便以后在维护查询历史数据时使　

用。保存的历史报警信息主要包括报警测点的编号、报　

警级别、报警日期、报警时间和报警处理时间等信息。历　

叫　

史报警信息库表ＡｌａｒｍＩｎｆｏＴａｂ如表８所示。

，　

表８　历史报警信息库表ＡｌａｒｍＩｎｆｏＴａｂ　

字段别名　类型　含义　

测点编号见测点参数库　

报警级别１，２　

报警时间含日期和时间信息　

报警情况　

确认时间　

（９）电缆资料库表ＣａｂｌｅＴａｂ　

电缆资料库表存放的是电缆回路的信息，主要包括　

电缆回路编号、电缆回路的用途以及电缆的安装时间　

等。电缆资料库表如表９所示。　

表９　电缆资料库表ＣａｂｌｅＴａｂ　

（１０）温度报警标准库表ＡｌａｒｍＢａｓｅＴａｂ　

温度报警标准库表如表１０所示，表中存放着测点　

类型、温度警戒值报警标准、温度危险值报警标准、温度　

变化率警戒值报警标准和温度变化率危险值报警标准。　

（１１）当前监测数据表ＮｏｗＤａｔａＴａｂ　

当前监测数据表如表ｌ１所示，其存放的是当前监　

测点的数据信息，包括测点编号、测点类型、温度变化率值、　

温度报警状态、温度变化率报警状态、监测时间等信息。　

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