電測綜合管理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用畢業(yè)論文

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題　　目：電測儀表綜合管理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　</p><p>　　?！　I(yè)：　　　　電氣工程及其自動(dòng)化__　　</p><p>　　年　　級：　　____　 _ _______　　</p><p>　　學(xué)生姓名：　　　　　　 　　　　　　&

2、lt;/p><p>　　學(xué)　　號：　　　　　　　　　　　　</p><p>　　指導(dǎo)教師：　　　 　　　　　　　　 　</p><p>　　電測儀表綜合管理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用</p><p>　　摘要　電測儀表綜合管理系統(tǒng)，就是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)、PI (Plant Information System)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)來

3、對電測專業(yè)進(jìn)行全方位管理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過它，可以達(dá)到自動(dòng)化運(yùn)行、信息化管理和無紙化辦公的目的，對提高工作效率、降低運(yùn)行成本起到至關(guān)重要的作用。隨著科研和生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對數(shù)據(jù)的測試和處理都提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，原有的人工管理模式在這種形式下己顯得不太適應(yīng)。因此電測量專業(yè)應(yīng)當(dāng)順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，向先進(jìn)的虛擬化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化管理方向邁進(jìn)。本系統(tǒng)主要有二個(gè)功能模塊組成，一是電測儀表自動(dòng)化檢測系統(tǒng)；二是主變油溫實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)。</p&g

4、t;<p>　　關(guān)鍵詞 電測儀表，自動(dòng)測試，檢定，虛擬儀器，PI，油溫監(jiān)測</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　引言.................................................................1</p><p>　　1．電測儀表綜合管理系統(tǒng)概述..

5、........................................2</p><p>　　1．1 虛擬儀器技術(shù)的介紹及其軟硬件構(gòu)成............................2</p><p>　　1．2 在電測專業(yè)中引入虛擬儀器的目的..............................3</p><p>　　1．3 PI軟件系統(tǒng)的

6、介紹和在電測專業(yè)中的應(yīng)用.......................3</p><p>　　2．電測儀表檢定的工作原理............................................5</p><p>　　2．1 系統(tǒng)的構(gòu)成..................................................5</p><p>

7、;　　2．2 理論基礎(chǔ)....................................................9</p><p>　　2．3 工作原理...................................................13</p><p>　　3．電測儀表檢定的實(shí)現(xiàn)......................................

8、.........16</p><p>　　4．基于PI數(shù)據(jù)庫的主變油溫監(jiān)測系統(tǒng)..................................19</p><p>　　4．1 主界面應(yīng)用效果.............................................20</p><p>　　4．2 功能介紹...................

9、...............................21</p><p>　　結(jié)論................................................................23</p><p>　　參考文獻(xiàn)............................................................23</p&

10、gt;<p>　　附錄................................................................25</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　本地電力局儀表班負(fù)責(zé)本地地區(qū)全局電測技術(shù)監(jiān)督實(shí)施，負(fù)責(zé)全局1座500kV、12座220kV、29座110kV和14座35kV電壓等級變電

11、站站端監(jiān)測各類直接作用模擬指示電測量儀表及其附件、電測量變送器、主變溫度、交流采樣裝置的驗(yàn)收調(diào)試、年檢預(yù)試、更新改造工作；負(fù)責(zé)全局5000余只攜帶式儀表的年檢及技術(shù)監(jiān)督工作。工作內(nèi)容覆蓋電測儀表、熱工、監(jiān)控?cái)?shù)采等幾大專業(yè)，工作面廣，工作量大。而工作人員數(shù)量很有限，面對大量的設(shè)備臺帳及檢測數(shù)據(jù)，每天要進(jìn)行大量的查詢、計(jì)算及填制各類檢定記錄及報(bào)表，手工統(tǒng)計(jì)各類數(shù)據(jù)，任務(wù)非常繁重，而且稍有不慎，就會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)和漏洞，這將不可避免的會(huì)影響電力系統(tǒng)

12、的安全及正常運(yùn)行。然而，目前的實(shí)際情況是:一方面各類儀器儀表及裝置的廠家眾多，各種型號紛繁復(fù)雜，給工作人員帶來了管理的困難；另一方面隨著電力系統(tǒng)改革的深入和“減人增效”的持續(xù)，工作任務(wù)越來越重。因此迫切需要一套數(shù)字化管理系統(tǒng)對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化的分類、計(jì)算、存儲(chǔ)、分析、統(tǒng)計(jì)匯總，從而提高測量監(jiān)督專業(yè)的管理水平。</p><p>　　本文主要介紹電測量指示儀表參數(shù)檢測的目的，簡述電測自動(dòng)化檢測系統(tǒng)的發(fā)展過程，介紹

13、PI系統(tǒng)軟件的功能和應(yīng)用，論述虛擬儀器技術(shù)在電測專業(yè)測領(lǐng)域應(yīng)用的意義，介紹項(xiàng)目研究背景與本文的工作重點(diǎn)。針對儀表檢定系統(tǒng)，本文簡要介紹了電測參數(shù)檢測的意義和現(xiàn)狀，指出了傳統(tǒng)電測參數(shù)檢測存在的不足，提出并研制了以計(jì)算機(jī)虛擬儀器技術(shù)為基礎(chǔ)的電測儀表檢定系統(tǒng)和變電所油溫監(jiān)測系統(tǒng)，論述了系統(tǒng)的構(gòu)成、特點(diǎn)與測量原理，重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)功能的虛擬化軟件設(shè)計(jì)方法。系統(tǒng)是基于虛擬儀器技術(shù)，功能全面、硬件結(jié)構(gòu)簡單的智能化測試系統(tǒng)。針對油溫監(jiān)測系統(tǒng)，主要介紹了

14、變電所油溫檢測系統(tǒng)是利用變電所遠(yuǎn)動(dòng)RTU所采集的數(shù)據(jù)，采用PI軟件所開發(fā)的一款檢測系統(tǒng)來對各變電所主變?nèi)齻?cè)電壓、電流和主變油溫實(shí)時(shí)檢測的系統(tǒng)。而電測儀表檢定系統(tǒng)以VB為計(jì)算機(jī)編程語言，后臺數(shù)據(jù)庫采用MSSQL 7.0，在硬件上采用Agilent IEEE488接口卡用于儀器與儀器之間，儀器與計(jì)算機(jī)之間通訊和數(shù)據(jù)采集，使用HP34401A作為標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)可按照檢定規(guī)程要求，根據(jù)被檢指針式電測儀表，自動(dòng)產(chǎn)生檢定點(diǎn)、形成檢定記錄、完成自動(dòng)修約、

15、生成檢定證書或檢定結(jié)果通知書。這種顯示形</p><p>　　1.電測儀表綜合管理系統(tǒng)概述</p><p>　　1．1 虛擬儀器技術(shù)的介紹及其軟硬件構(gòu)成</p><p>　　傳統(tǒng)的電測儀表檢測系統(tǒng)以硬件為核心，體積龐大，功能單一，自動(dòng)化程度低，已無法滿足日漸復(fù)雜的電測指示儀表參數(shù)測試要求。近年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展推動(dòng)了虛擬儀器( Virt

16、ual Instrument，簡稱VI )的不斷發(fā)展。虛擬儀器具有軟件功能豐富、硬件結(jié)構(gòu)簡單、智能化程度高等特點(diǎn)，它直觀的圖形界面和卓越的計(jì)算能力使其在電力工程領(lǐng)域、電力試驗(yàn)研究領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　虛擬儀器是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)和測量技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是傳統(tǒng)儀器觀念的一次巨大變革，是儀器發(fā)展的一個(gè)重要方向。虛擬儀器的出現(xiàn)，徹底改變了傳統(tǒng)的儀器觀，開辟了測試計(jì)量技術(shù)的新紀(jì)元。所謂虛擬儀器，

17、就是在以計(jì)算機(jī)位為核心的硬件平臺上，其功能由用戶設(shè)計(jì)和定義，具有虛擬面板，其測試功能由測試軟件實(shí)現(xiàn)的一種計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)。虛擬儀器的實(shí)質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)顯示器的顯示功能來模擬傳統(tǒng)儀器的控制面板，以多種形式表達(dá)輸出檢測結(jié)果:利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的軟件功能實(shí)現(xiàn)信號數(shù)據(jù)的運(yùn)算、分析和處理;利用I/O接口設(shè)備完成信號的采集、測量與調(diào)理，從而完成各種測試功能的一種計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)。使用者用鼠標(biāo)或鍵盤操作虛擬面板，就如同使用一臺專用測量儀器一樣。因此，虛擬儀器的

18、出現(xiàn)，使測量儀器與計(jì)算機(jī)的界限模糊了。虛擬儀器的基本思想是利用計(jì)算機(jī)來管理儀器、組織儀器系統(tǒng)，進(jìn)而逐步代替儀器完成某些功能，最終達(dá)到取代傳統(tǒng)硬件儀器的目的。虛擬儀器實(shí)際上是軟硬件結(jié)合、虛實(shí)結(jié)合的產(chǎn)物，它充分利用最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)并擴(kuò)展了傳統(tǒng)儀器的功能。虛擬儀器的“虛擬”主要包含兩方面的含義:一是虛擬儀器的面板是虛擬的;二是虛擬儀器測量功能是通過對圖形化軟件流程圖</p><p>　　虛擬儀器是在以PC為核心組成

19、的硬件平臺支持下，通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)儀器的功能的。因?yàn)榭梢酝ㄟ^不同測試功能軟件模塊的組合來實(shí)現(xiàn)多種測試功能，所以，在硬件平臺確定后，就有“軟件就是儀器”的說法。虛擬儀器是計(jì)算機(jī)硬件資源、儀器與測控系統(tǒng)硬件資源和虛擬儀器軟件資源三者的有效結(jié)合。</p><p>　　虛擬儀器由通用儀器硬件平臺和應(yīng)用軟件二大部分構(gòu)成。硬件平臺包括計(jì)算機(jī)和I/O接口設(shè)備，此次項(xiàng)目的數(shù)據(jù)采集硬件系統(tǒng)采用GPIB接口卡和利用計(jì)算機(jī)的通用RS

20、232接口。虛擬儀器軟件開發(fā)根據(jù)有多種可以利用，例如通用編程語言Visual C++、Visual Basic、Delphi；專用編程語言LabVIEW、HPVEE等。</p><p>　　1．2 在電測專業(yè)中引入虛擬儀器的目的</p><p>　　指示儀表檢測的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段，即模擬檢測、數(shù)字化檢測、智能化檢測和虛擬化檢測。模擬檢測的自動(dòng)化程度低，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以模擬技術(shù)處理檢測信號

21、，借助指針式儀表顯示測量結(jié)果。數(shù)字化檢測適應(yīng)了快速響應(yīng)和高精度的要求，將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，利用數(shù)字技術(shù)處理觀測信息，并以數(shù)字方式輸出最終結(jié)果。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)70年代后出現(xiàn)了以內(nèi)置微處理器為信息處理核心的智能化檢測系統(tǒng).檢測智能化得到迅速發(fā)展。但這類檢測設(shè)備的功能模塊全部都是以硬件或固化的軟件形式存在，無論在開發(fā)還是在應(yīng)用上，都缺乏靈活性，特別是在輸出模式和組建靈活性、修改便捷性等方面有諸多不足。近年來，一種具有更高

22、智能化的檢測系統(tǒng)一虛擬化檢測系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。虛擬化檢測系統(tǒng)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和測量技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它是在必要的數(shù)據(jù)采集硬件和通用計(jì)算機(jī)支持下，通過軟件來實(shí)現(xiàn)儀器的部分或全部功能。虛擬儀器是傳統(tǒng)測量觀念的一次巨大變革，也是電測儀表檢測發(fā)展的重要方向。目前，電網(wǎng)發(fā)展迅猛，各部門儀器設(shè)備增加很快，指示儀表自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的建立，對工作效率的提高，校驗(yàn)工作的及時(shí)完成提供了很大的幫助。</p><p>　　1.3 PI

23、軟件系統(tǒng)的介紹和在電測專業(yè)中的應(yīng)用</p><p>　　PI (Plant Information System)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是由美國 OSI Software 公司開發(fā)的基于C/S、B/S結(jié)構(gòu)的商品化軟件應(yīng)用平臺，是工廠底層控制網(wǎng)絡(luò)與上層管理信息系統(tǒng)連接的橋梁，PI在工廠信息集成中扮演著特殊和重要的角色。它主要適用于電力、石油、化工、冶金、造紙、制藥、水處理、食品飲料、通訊等各種生產(chǎn)流程企業(yè)的生產(chǎn)過程優(yōu)化、生

24、產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、存貯、監(jiān)視，并作為大型實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫，可在線存貯每個(gè)工藝過程點(diǎn)的多年數(shù)據(jù)。它提供了清晰、精確的操作畫面，用戶既可瀏覽工廠當(dāng)前的生產(chǎn)工藝過程，也可追溯和分析過去的生產(chǎn)工藝過程。</p><p>　　采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)整合平臺，將為最終用戶和應(yīng)用軟件開發(fā)人員提供了快捷高效的工廠信息。由于工廠數(shù)據(jù)存放在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)倉庫中，公司中的所有人，無論在什么地方都可以看到和分析相同的信息。PI客戶

25、端的應(yīng)用程序可以使用戶很容易的對工廠級實(shí)施有效管理，諸如改進(jìn)工藝，TQC，故障預(yù)防維護(hù)等。通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用，可集成產(chǎn)品計(jì)劃、維護(hù)管理、專家系統(tǒng)、LIMS和優(yōu)化/建模等應(yīng)用程序，同時(shí)在業(yè)務(wù)管理和實(shí)時(shí)生產(chǎn)過程控制之間起到橋梁作用。系統(tǒng)性能:每個(gè)PI服務(wù)器可容納15萬點(diǎn)(高端服務(wù)器)，在PI的高端產(chǎn)品服務(wù)器中可以處理每秒鐘15萬點(diǎn)的數(shù)據(jù)。在客戶端軟件ProcessBook上，可以在秒級時(shí)間內(nèi)從2年或3年歷史中取到1000點(diǎn)數(shù)據(jù)。 

26、;在電力系統(tǒng)應(yīng)用中，每個(gè)PI測點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以來自變電所RTU或其他虛擬儀器采集裝置。</p><p>　　PI套件包括以下組件：</p><p>　　通用數(shù)據(jù)服務(wù)器（UDS）是PI系統(tǒng)的核心，通過PI的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)獲取和發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。</p><p>　　PI ActiveView形成數(shù)據(jù)傳遞系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)部分，并為用戶提供在Web上觀察全部功能以及PI Proce

27、ssBook顯示的相互作用。</p><p>　　PI BatchView提供歷史和實(shí)時(shí)的批量趨勢的桌面觀察，并允許在一個(gè)單獨(dú)的視圖上比較多個(gè)批量的有關(guān)數(shù)據(jù)。</p><p>　　PI ControlMonitor通過監(jiān)視和顯示作為非獨(dú)立變量的質(zhì)量變量，以及作為獨(dú)立變量的控制回路設(shè)定點(diǎn)，被測變量和控制輸出等，從而保證控制系統(tǒng)正確地起到控制作用。</p><p>　　

28、PI DataAccess軟件是一組工具，它協(xié)助高級用戶觀察、結(jié)構(gòu)化和訪問PI系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)。例如：成套的軟件開發(fā)工具為訪問PI服務(wù)器和有關(guān)的子系統(tǒng)提供ActiveX編程工具。</p><p>　　PI DataLink建立電子數(shù)據(jù)單程序和UDS之間的雙向連接，提供方便地訪問過程數(shù)據(jù)和Microsoft Excel或Lotus 1-2-3的分析工具。</p><p>　　PI Process

29、Book是PI系統(tǒng)的圖形顯示前端，它有助于將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成有用、動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)顯示。數(shù)據(jù)來自任何的臺式計(jì)算機(jī)或通過使用ActiveView的互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器。</p><p>　　PI ACE是一種先進(jìn)的計(jì)算引擎，設(shè)計(jì)用于從構(gòu)建的計(jì)算進(jìn)行推斷，允許用戶將重點(diǎn)放在使實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成有用信息，ACE方程是以最少數(shù)量的代碼編寫的，并經(jīng)過UDS透明地進(jìn)行安裝。</p><p>　　在本系統(tǒng)運(yùn)用中，主要使用P

30、I ProcessBook和PI DataLink套件，結(jié)合使用PI內(nèi)嵌的VBA編程語言開發(fā)。</p><p>　　2．電測儀表檢定的工作原理</p><p>　　電測儀表自動(dòng)化檢定系統(tǒng)模塊的實(shí)現(xiàn)，是和虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展分不開的。利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的信息處理能力、存儲(chǔ)容量和網(wǎng)絡(luò)功能，可以解決電測儀表檢定中的數(shù)據(jù)讀取、記錄、分析必須依賴人工完成以及儀器不能直接和其它電網(wǎng)監(jiān)控、管理系統(tǒng)通訊，信息資

31、源難以共享的問題。虛擬儀器以軟件為主，采用軟件技術(shù)將目標(biāo)信號和干擾信號分離出來而無須增加硬件環(huán)節(jié)，造價(jià)低、抗干擾能力強(qiáng)，便于修改、升級。同時(shí)，多種顏色的趨勢曲線、波形、柱狀圖使測量結(jié)果顯示更直觀。本章介紹電測儀表檢定系統(tǒng)的構(gòu)成、工作流程、主要功能和系統(tǒng)的測量原理。</p><p><b>　　2．1 系統(tǒng)的構(gòu)成</b></p><p>　　電測儀表檢定系統(tǒng)由基本硬件電

32、路和軟件組成。基本硬件電路包括信號采集單元、數(shù)據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)單元、通信接口及計(jì)算機(jī)主機(jī)( PC機(jī)或工控機(jī));軟件編程以VB為基礎(chǔ)結(jié)合儀器專用編程語言，數(shù)據(jù)庫使用SQL Server 7.0。（見圖2.1）</p><p>　　圖2.1 電測儀表檢定系統(tǒng)構(gòu)成框圖</p><p>　　其中，被檢儀表由三相校驗(yàn)臺提供穩(wěn)定電源，并同時(shí)輸入標(biāo)準(zhǔn)表。數(shù)據(jù)采集卡安裝于計(jì)算機(jī)主板PCI總線插槽上，通過標(biāo)準(zhǔn)表上

33、的IEEE488接口或者串口RS232采集數(shù)據(jù)進(jìn)入計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)是系統(tǒng)的核心，它完成所有觀測信息的讀取、分析、處理、存儲(chǔ)、顯示、打印及對標(biāo)準(zhǔn)儀器的設(shè)定。系統(tǒng)的軟件開發(fā)采用VB編程語言和SQL Server 7.0數(shù)據(jù)庫，同時(shí)結(jié)合HP34401A專用儀器編程語言進(jìn)行軟件開發(fā)。</p><p>　　2.1.1 三相電源</p><p>　　三相電源采用XDB28型三相交流儀表校驗(yàn)臺。XDB28

34、型三相交流儀表校驗(yàn)臺按國家計(jì)量局與水電部有關(guān)交流電表檢定規(guī)程與共頻單三相電表的檢定而設(shè)計(jì)的，它可方便地用來檢定有功、無功電能表（電力定量器）功率表（功率變送器）、相位表（功率因數(shù)表）、頻率表、電壓表、電流表、同步表等工頻電表。 校驗(yàn)臺的主體是可編程控制的工頻功率校表源，它的控制機(jī)采用8031單片機(jī)的專用微機(jī)。其特點(diǎn)如下： 1. 輸出信號的頻率、幅度、相位采用編程控制。 2. 電壓與電流幅度以及相位的調(diào)節(jié)操作均使用按鍵。不僅方便，而且可靠

35、。消除了傳統(tǒng)機(jī)械開關(guān)磨損引起的不穩(wěn)定。 3. 在40-70Hz范圍內(nèi)，具有標(biāo)頻輸出，精度為5×10，因此不用標(biāo)準(zhǔn)頻率表就可直接檢定任何等級的工頻指針式頻率針。 4. 有精密移相特性。相位上在0-360，0º范圍內(nèi)，輸出電流電壓的移相角誤差＜±0.2º。因此，不用標(biāo)準(zhǔn)相位表就可以直接檢定1.0級及以下單、三相相位表，功率因數(shù)表。 5. 輸出頻率具有自動(dòng)跟蹤市電頻率的能力，從原理上消除了市電對拍頻影響

36、，這一特性特別適合指示儀表，工頻數(shù)字電表的檢定。</p><p>　　2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)儀器</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)儀器采用HP34401A數(shù)字萬用表（單相）和BS3001工頻參數(shù)測試儀（三相）。</p><p>　　HP34401A是美國惠普 Agilent公司的產(chǎn)品，可以提供6位半數(shù)字分辨率、每秒鐘1000個(gè)讀數(shù)和15ppm的基本直流精度。34401A具有良好的

37、臺式工作性能，34401A每秒能夠處理1000個(gè)讀數(shù)，包括ASCII格式的GPIB總線傳輸在內(nèi)。具有GPIB和RS-232接口，并且34401A響應(yīng)三種不同的指令語言：SCPI命令（可編程儀器的標(biāo)準(zhǔn)命令）、3478A和Fluke 8840A的命令，驅(qū)動(dòng)器也可用國家儀器公司的LabVIEW和HPVEE兩種軟件。</p><p>　　BS3001工頻電參數(shù)測試儀以高速、高精度A/D轉(zhuǎn)換器為核心，利用多片微處理器和大規(guī)

38、?？删幊踢壿嫾呻娐罚捎脟H先進(jìn)的雙磁芯零誤差電流互感器新技術(shù)；同時(shí)對三相電壓、電流、相位和頻率進(jìn)行采樣，計(jì)算出每相的電壓、電流的有效值；并通過數(shù)字移相的方法，精確地計(jì)算出每相的有功功率、無功功率；采用特有的數(shù)/頻轉(zhuǎn)換技術(shù)，將每相的功率或總功率無精度損失地轉(zhuǎn)換成電能脈沖，并可設(shè)置高低頻輸出；利用數(shù)字分析方法，對采樣波形進(jìn)行失真度和0~21次諧波的計(jì)算測量；具有很寬的電壓、電流測量范圍，量程自動(dòng)識別、自動(dòng)切換； 菜單操作方式，具有標(biāo)準(zhǔn)的

39、RS232接口，可方便地與其它儀器設(shè)備組成自動(dòng)測量系統(tǒng)；不開蓋自校準(zhǔn)方式確保該儀器最佳精度，并保持長期穩(wěn)定。 </p><p>　　2.1.3 數(shù)據(jù)采集卡</p><p>　　數(shù)據(jù)采集卡使用HP82350GPIB接口卡,同時(shí)配備IEEE488電纜?？梢酝ㄟ^HP34401A上的IEEE488接口將HP34401A所測量的數(shù)據(jù)采樣進(jìn)入計(jì)算機(jī)，通過軟件分析處理得出各項(xiàng)電能參數(shù)測量結(jié)果的數(shù)據(jù)。電壓

40、、電流、頻率信號采集單元可實(shí)現(xiàn)高精度的實(shí)時(shí)采集，獲得包括電壓、電流、頻率的實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)。同時(shí)，通過HP82350GPIB接口可以通過軟件向HP34401A發(fā)出儀器參數(shù)設(shè)置命令。通過軟件編程就可以完成一系列的指示儀表自動(dòng)檢測功能。而對功率、功率因素的測試則是通過BS3001工頻參數(shù)測試儀完成，對BS3001的控制和數(shù)據(jù)采集則是通過計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)串口RS232和HP上的RS232串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊完成。</p><p>　

41、　2.1.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的選擇</p><p>　　關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)是管理關(guān)系型數(shù)據(jù)的系統(tǒng)軟件，對數(shù)據(jù)的所有操作，包括定義、查詢、更新以及其他的各種控制，都是通過RDBMS進(jìn)行的。目前流行的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品有很多，如Oracle、Sybase、Acccesss以及MS SQLServer等，各個(gè)產(chǎn)品都有各自的優(yōu)點(diǎn)。而MS SQLServer是其中的代表作之一。MSSQLServer與Windows無縫

42、連接，在Windows操作系統(tǒng)平臺上運(yùn)行MS SQLServer無疑是無人能比的。MS SQLServer的價(jià)格相對其他的中等以上的數(shù)據(jù)庫低廉。MSSQLServer是十分易于使用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它有極其友好的用戶界面。界面的易用性一直是微軟的強(qiáng)項(xiàng)，MS SQLServer在這個(gè)方面自然也繼承了這個(gè)優(yōu)點(diǎn)。它提供了多種工具用以幫助用戶創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫對象，調(diào)試數(shù)據(jù)庫程序，代替了部分SQL編程，以求快速完成系統(tǒng)的管理任務(wù)。因此眾多領(lǐng)域中的最終用

43、戶和程序員都選擇了MS SQLServer來構(gòu)建數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序。</p><p>　　在此次應(yīng)用中，建立了jbjdgl數(shù)據(jù)庫，其中含有6個(gè)數(shù)據(jù)表，data、unit、儀表類別、檢定環(huán)境、待檢儀器、檢定記錄。</p><p>　　Data表用于存放指示儀表每次檢定的每個(gè)測點(diǎn)數(shù)據(jù)（見圖2.2）；</p><p>　　unit是送檢單位數(shù)據(jù)存放表（見圖2.3）；</

44、p><p>　　儀表類別表用于存放設(shè)置被檢表數(shù)據(jù)（見圖2.4）；</p><p>　　待檢儀表用于存放在檢驗(yàn)中由于各種原因中斷的臨時(shí)測試數(shù)據(jù)，在程序中可以使用這些數(shù)據(jù)繼續(xù)此次檢定工作（見圖2.5）；</p><p>　　檢定環(huán)境表存放登陸人員信息，用于密碼驗(yàn)證（結(jié)構(gòu)圖略）；</p><p>　　檢定記錄表存放檢定完成后的各種數(shù)據(jù)記錄，各表結(jié)構(gòu)（見

45、圖2.6）。</p><p>　　2.1.5 其余的軟硬件配置</p><p>　　計(jì)算機(jī)配置：客戶機(jī)（CPU1GHz、內(nèi)存256M、硬盤20G以上、RS232接口）、服務(wù)器（CPU2GHz、內(nèi)存512M、硬盤20G以上）。編程開發(fā)軟件采用Visual Basic，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)使用SQL Server 7.0。軟件系統(tǒng)的構(gòu)成采用客戶機(jī)/服務(wù)器模式，也可以使用單機(jī)系統(tǒng)，即客戶機(jī)軟件和數(shù)據(jù)庫服務(wù)

46、器軟件安裝于同一臺計(jì)算機(jī)上即可。Visual Basic,簡稱VB，是Microsoft公司推出的一種Windows應(yīng)用程序開發(fā)工具。是當(dāng)今世界上使用最廣泛的編程語言之一，它也 被公認(rèn)為是編程效率較高的一種編程方法。無論是開發(fā)功能強(qiáng)大、性能可靠的商務(wù)軟件，還是編寫能處理實(shí)際問題的實(shí)用小程序，VB都是最快速、最簡便的方法。VB擁有圖形用戶界面（GUI）和快速應(yīng)用程序開發(fā)（RAD）系統(tǒng)，可以輕易的使用DAO、RDO、ADO連接數(shù)據(jù)

47、庫，或者輕松的創(chuàng)建ActiveX控件。程序員可以輕松的使用VB提供的組件快速建立一個(gè)應(yīng)用程序。</p><p><b>　　2.2 理論基礎(chǔ)</b></p><p>　　本文所說的交流電氣參數(shù)，是指工頻交流信號的電氣參數(shù)，包括電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)等。其中電壓、電流參數(shù)主要為電壓、電流的有效值;功率參數(shù)包括有功功率、無功功率、視在功率;電能參數(shù)包括有功電能和

48、無功電能。早期對交流電氣參數(shù)的測量是根據(jù)電磁感應(yīng)原理，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，使儀器的指針或轉(zhuǎn)盤發(fā)生偏轉(zhuǎn)，以模擬形式顯示測量結(jié)果。采用這種測量方法的儀器體積大、精度低。而采用電橋和檢流計(jì)組成的測量系統(tǒng)可獲得高精度的測量結(jié)果，但操作復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力。隨著現(xiàn)代傳感技術(shù)、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，先后出現(xiàn)了直流采樣法、霍爾原理法、模擬乘法器法等對交流電氣參數(shù)的測量方法。這些方法是以直流電壓的形式輸出測量結(jié)果，雖然可將輸出的直流電壓信號通過壓一頻變

49、換或直流數(shù)字電壓表轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出，但對測量信息的主要處理仍然是模擬形式的，因而限制了測量精度與穩(wěn)定性的提高。70年代以來，隨著交流采樣理論、模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、微電子技術(shù)，特別是微處理器技術(shù)和數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展，使基于微處理器的數(shù)字化測量方法迅速發(fā)展起來。這種方法利用ADC對瞬時(shí)采樣的電壓和電流信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，而由微處理器以軟件方式完成測量算法。由于軟件的靈</p><p>　　2.2.1連續(xù)量的離散化、量子化及

50、采樣定理</p><p>　　電流和電壓信號一般都表現(xiàn)為連續(xù)的形式，為了進(jìn)行數(shù)字化測量，必須對連續(xù)信號進(jìn)行離散化和量子化。所謂離散化，是將時(shí)間上連續(xù)的量轉(zhuǎn)化為離散量，即在確定時(shí)刻上確定并保持其瞬間值。而量子化是用一組相鄰量之間差值相等的己知固定量，分別去近似地代替幅度上連續(xù)的各瞬間值。對連續(xù)量進(jìn)行離散化和量子化是數(shù)字化測量的基礎(chǔ)。</p><p>　　采樣定理可表述為:為了能從采樣信號完全

51、恢復(fù)出連續(xù)信號，采樣頻率必須不小于連續(xù)信號最高頻率的2倍。只有滿足采樣定理，才能保證對連續(xù)量的離散化采樣值，包含有連續(xù)信號的所有信息。</p><p>　　2.2.2 交流電壓、電流的測量</p><p>　　交流電壓、電流可用有效值、平均值、峰值來表征，但在實(shí)際應(yīng)用中，特別是對于非正弦信號而言，有效值更為常用。</p><p>　　根據(jù)電工原理，周期性變化的電壓、

52、電流信號的有效值為:</p><p>　　(2-1), (2-2)</p><p>　　其中T為信號的周期。將式(2-1)和式(2-2)離散化可得:</p><p>　　(2-3), (2-4)</p><p>　　式中u(n)和i(n)分別為被測電壓、電流信號經(jīng)采樣保持、模數(shù)轉(zhuǎn)換后的離散序列。N為一個(gè)信號周期內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)。當(dāng)采集的點(diǎn)足夠多

53、，在ADC位數(shù)合適的條件下，選用適當(dāng)?shù)乃惴?，可獲得高準(zhǔn)確度的測量結(jié)果。</p><p>　　2.2.3 正弦電路單相有功功率的測量</p><p>　　正弦電路單相有功功率的定義式為: P=UIcosφ (2-5)，式中U、I分別為電壓、電流有效值，cosφ為負(fù)載功率因數(shù)。同時(shí)，式(2-5)也可對應(yīng)非正弦情況下的基波有功功率，但此時(shí)，U、I、φ分別對應(yīng)基波電壓、電流有效值及基波電壓、電流間

54、的相位差。</p><p>　　有功功率也可由下式進(jìn)行計(jì)算:</p><p><b>　　(2-6）</b></p><p><b>　　上式離散化得:</b></p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　采用式(2-7)進(jìn)行有功

55、功率的數(shù)字化計(jì)算簡單、易行，而且己將諧波的影響包括在內(nèi)。</p><p>　　單相正弦電路無功功率定義式為:Q=UIsinφ (2-8),式中U、I分別為電壓、電流有效值，φ為電壓與電流的相位差。</p><p>　　2.2.4 正弦電路單相無功功率的測量</p><p>　　式((2-8)可以變換為:Q=UI cos(φ－90°)(2-9)，根據(jù)式(2-

56、9)以及有功功率的定義式和計(jì)算公式可以看出，用電壓采樣值乘以滯后90度的電流采樣值然后累加平均可以求得無功功率。</p><p>　　無功功率的離散化計(jì)算公式為: </p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　式中N為一個(gè)信號周期內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)。這種計(jì)算方法稱為無功功率的簡單數(shù)字移相算法。它雖然簡單，但只適用于被測信號為

57、嚴(yán)格正弦波的情況。隨著電力工業(yè)和電力電子技術(shù)的發(fā)展，各種整流器件、換流設(shè)備以及其它非線性負(fù)荷大量安裝在電力系統(tǒng)中，使電網(wǎng)中含有較多諧波成分。對含諧波的非正弦電路而言，無功功率的定義還存在爭議，因此本文將不作研究。</p><p>　　對于三相四線制系統(tǒng)，總的功率和電能分別為各相功率、電能之和。</p><p>　　對于三相三線制系統(tǒng)，總的功率和電能可通過“兩表法”測量。</p>

58、<p>　　2.2.5 功率因數(shù)的測量</p><p>　　功率因數(shù)的測量，功率因數(shù)被定義為有功功率和視在功率的比值。根據(jù)其定義，可得如下計(jì)算公式:</p><p><b>　　(2-11)</b></p><p>　　功率因數(shù)也可在準(zhǔn)確測量出電流、電壓相位差的基礎(chǔ)上，通過下式進(jìn)行計(jì)算: PF=c

59、osφ (2-12),相位的測量方法主要有相位.電壓轉(zhuǎn)換和相位.頻率轉(zhuǎn)換兩種，這兩種方法都是將電流、電壓間的相位差轉(zhuǎn)換為方波信號(方波的占空比對應(yīng)著相位差的大小)再分別通過計(jì)算方波的平均值或脈寬，間接得到電流、電壓相位差。</p><p>　　2.2.6 頻率的測量</p><p>　　對于頻率較低的信號，頻率的數(shù)字化測量可通過周期計(jì)數(shù)法進(jìn)行。在以交流采樣為基本原理的系統(tǒng)中，周期計(jì)數(shù)法是指

60、以采樣時(shí)間間隔為時(shí)間基準(zhǔn)，記錄被測信號一個(gè)周波內(nèi)采樣次數(shù)，從而計(jì)算出信號周期的方法。為了提高測量的準(zhǔn)確度，在實(shí)際應(yīng)用中一般采用多周期計(jì)數(shù)法，計(jì)數(shù)周波一般大于10個(gè)，被測周期的計(jì)算公式如下:</p><p><b>　　(2-12)</b></p><p>　　式中n為被測周波個(gè)數(shù)，N為n個(gè)周波內(nèi)的采樣次數(shù)，t。為時(shí)間基準(zhǔn)，即采樣時(shí)間間隔。對于高頻信號，則采用直接測量頻

61、率法:即在給定計(jì)數(shù)周期內(nèi)，記錄對應(yīng)于信號重復(fù)出現(xiàn)次數(shù)的計(jì)數(shù)脈沖個(gè)數(shù)。</p><p><b>　　(2-13)</b></p><p>　　其中，N為信號對應(yīng)的脈沖個(gè)數(shù)，t為產(chǎn)生N個(gè)脈沖所需的時(shí)間。</p><p>　　為了適當(dāng)?shù)剡x擇應(yīng)該測周期還是頻率，提出了中介頻率的概念：于同一信號，當(dāng)直接測量頻率和直接測量周期所得的誤差相等時(shí)，此時(shí)信號的輸

62、入頻率稱為中介頻率。</p><p><b>　　(2-14)</b></p><p>　　式中各變量的定義，分別與式(2-12), (2-13)中的變量定義相同。通過比較兩種測量方法所得結(jié)果與中介頻率的差值，從而選擇更為合適的一種測量方法。</p><p><b>　　2.3 工作原理</b></p>&l

63、t;p>　　電測儀表的檢定，以前主要是人工操作、記錄數(shù)據(jù)、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、填寫報(bào)告，既費(fèi)工又費(fèi)時(shí)且容易造成人為差錯(cuò)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和儀器儀表技術(shù)的發(fā)展，儀表的檢定方法也由傳統(tǒng)繁瑣的手工檢定向簡單可靠的自動(dòng)檢定發(fā)展。本系統(tǒng)中儀表自動(dòng)檢定功能的研制，使儀表的檢定擺脫了過去的手工校驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化檢定，既節(jié)省了時(shí)間、減少了勞動(dòng)量，又消除了人為誤差，提高了檢定效率，同時(shí)系統(tǒng)檢定界面友好，操作簡便。</p><p>

64、　　2.3.1 軟件結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　電測儀表檢定的整個(gè)過程都是在系統(tǒng)軟件的控制下完成。軟件設(shè)計(jì)以手工檢定的步驟為基礎(chǔ)，以國家有關(guān)檢定規(guī)程為依據(jù)，以虛擬化的方式顯示檢定過程。其結(jié)構(gòu)框圖如圖2.7所示：</p><p>　　圖2.7 指示儀表檢定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.3.2 軟件運(yùn)行過程</p><p>　　用戶從系統(tǒng)主

65、界面進(jìn)入儀表檢定功能模塊后，首先進(jìn)入密碼驗(yàn)證登陸窗口，通過驗(yàn)證后進(jìn)入指示儀表自動(dòng)檢定系統(tǒng)，接著需要選擇被檢表的類型，如果儀表數(shù)據(jù)庫中沒有被檢表類型，則首先要更新儀表數(shù)據(jù)庫。</p><p>　　被檢表類型選擇正確后軟件能自動(dòng)讀入基本量限、檢定尺格數(shù)和檢定間隔等設(shè)置信息，然后點(diǎn)擊“下一步”按鍵并選擇起始刻度、雙刻度點(diǎn)以及全檢量程，然后進(jìn)入被檢表信息確認(rèn)界面，經(jīng)確認(rèn)后進(jìn)入校表程序，同時(shí)通過GPIB或者RS232接口進(jìn)

66、行標(biāo)準(zhǔn)儀器初始化，自動(dòng)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)儀器的量程等初始化信息，程序流程圖見圖2.8。</p><p>　　開始校表，此時(shí)程序窗口自動(dòng)列出量限和需要檢定的指示值。調(diào)節(jié)電源檢定儀表的上升和下降刻度范圍，程序通過GPIB接口卡，或者RS232接口自動(dòng)讀入被檢表的實(shí)際值和標(biāo)準(zhǔn)值，全檢量限檢定完成后，系統(tǒng)根據(jù)被檢定刻度對應(yīng)的上升值和下降值計(jì)算平均值，對平均值按照檢定規(guī)程要求進(jìn)行修約求出修約值并將它們添加到數(shù)據(jù)庫，然后系統(tǒng)會(huì)根據(jù)被檢

67、儀表的設(shè)定進(jìn)入其他量程檢定程序。當(dāng)所有量限檢定完成后，點(diǎn)擊“下一步”，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入打印模塊，你可以選擇檢定證書打印或者退出以后打印，程序流程圖見圖2.8。</p><p>　　3．電測儀表檢定的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　電測儀表的檢定，以前主要是人工操作、記錄數(shù)據(jù)、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、填寫報(bào)告，既費(fèi)工又費(fèi)時(shí)且容易造成人為差錯(cuò)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和儀器儀表技術(shù)的發(fā)展，儀表的檢定方法也由傳統(tǒng)繁瑣的手工檢

68、定向簡單可靠的自動(dòng)檢定發(fā)展。本系統(tǒng)中儀表自動(dòng)檢定功能的研制，使儀表的檢定擺脫了過去的手工校驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化檢定，既節(jié)省了時(shí)間、減少了勞動(dòng)量，又消除了人為誤差，提高了檢定效率，同時(shí)系統(tǒng)檢定界面友好，操作簡便。本章介紹了儀表檢定系統(tǒng)的主要功能與特點(diǎn)，重點(diǎn)闡述了儀表檢定的工作過程及其操作界面。</p><p>　　首先，運(yùn)行系統(tǒng)初始化程序（見圖3.1）系統(tǒng)初始化，選擇指示儀表檢定按鈕后進(jìn)入電測儀表檢定系統(tǒng)密碼驗(yàn)證界面

69、（見圖3.2）。在密碼驗(yàn)證界面中，可以通過選擇一位已經(jīng)在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置好的用戶，以該用戶的名稱登陸檢定系統(tǒng)。</p><p>　　通過密碼驗(yàn)證后進(jìn)入指示儀表檢定系統(tǒng)主程序界面（見圖3.3）。</p><p>　　點(diǎn)擊第一個(gè)按鈕，或者選擇菜單中的新表檢定菜單將進(jìn)入儀表檢定程序，首先打開一個(gè)被檢表信息輸入窗口。（見圖3.4）</p><p>　　用戶可以在這個(gè)窗口選擇或設(shè)置

70、儀表名稱、生產(chǎn)廠家、儀表型號、儀表等級、儀表量范、出廠編號、單位類別、檢定日期、環(huán)境溫度、絕對濕度、預(yù)熱時(shí)間、單位名稱等被檢表數(shù)據(jù)。</p><p>　　如果沒有找到被檢表信息，可以在維護(hù)菜單中選擇增加儀表型號菜單，進(jìn)行新增儀表信息的設(shè)定，通過儀表信息設(shè)置窗口（見圖3.5），可以輸入儀表信息，例如儀表名稱、儀表型號、生產(chǎn)廠家、等級、儀表滿刻度值、步進(jìn)值、保留小數(shù)點(diǎn)幾位、按多少修約并設(shè)置儀表量范。</p>

71、;<p>　　被檢表設(shè)置完成后點(diǎn)擊“下一步”。進(jìn)入儀表檢定設(shè)置界面（見圖3.6）,在這個(gè)界面中，你可以設(shè)置起始刻度、雙刻度點(diǎn)以及全檢量程。設(shè)置正確后點(diǎn)擊“下一步”進(jìn)入被檢表信息確認(rèn)窗口（見圖3.7）。</p><p>　　果發(fā)現(xiàn)被檢表信息設(shè)置有問題，可以點(diǎn)擊按鈕“上一步”進(jìn)行糾正，如果正確就點(diǎn)擊“聯(lián)機(jī)檢定”，軟件將通過HP82350GPIB接口卡或者RS232接口和標(biāo)準(zhǔn)儀器聯(lián)機(jī)，進(jìn)入計(jì)算機(jī)檢定階段，

72、同時(shí)打開全檢量程的檢定窗口（圖3.8）。在此窗口中，計(jì)算機(jī)將根據(jù)相關(guān)指示檢定規(guī)程，逐個(gè)自動(dòng)顯示指示值、下降值、上升值、并通過計(jì)算顯示修約值。由HP34401A</p><p>　　或者BS3001等標(biāo)準(zhǔn)儀器提供的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)將通過HP82350GPIB接口卡或者RS232接口采集進(jìn)入計(jì)算機(jī)，并顯示在此檢定窗口上，經(jīng)過計(jì)算機(jī)軟件處理，超差的數(shù)據(jù)將以紅色顯示，以起到提醒使用者的功能。全檢量程檢定結(jié)束后，自動(dòng)進(jìn)入其他量程的

73、檢定，計(jì)算機(jī)會(huì)根據(jù)全檢量程檢定結(jié)果和國家檢定規(guī)程的規(guī)定，自動(dòng)選擇3個(gè)點(diǎn)作為其他量程的檢定數(shù)據(jù)，進(jìn)行其他量程的檢定。所有量程都檢定完畢后點(diǎn)擊“下一步”進(jìn)入打印窗口。</p><p>　　使用打印功能，可以打印檢定證書、測試報(bào)告、檢定結(jié)果通知書、檢定記錄、檢定合格證等報(bào)表。在此窗口中，也可以在打印前選擇打印預(yù)覽功能先看一下打印格式，正確后再打印。（圖3.9）</p><p>　　歷史數(shù)據(jù)的查詢

74、可以通過查詢窗口完成（見圖3.10），在圖3.10中，可以實(shí)現(xiàn)多種方式的組合查詢，包括按檢定時(shí)間、按儀器型號、按送檢單位和按證書編號等查詢方式，給用戶提供快捷、便利的數(shù)據(jù)查詢服務(wù)。設(shè)定查詢條件后，按“確定”按鈕就進(jìn)入查詢結(jié)果的顯示窗口（見圖3.11），在此窗口中，可以完成新建檢定記錄、刪除所選記錄、修改證書編號、查看詳細(xì)數(shù)據(jù)、打印報(bào)表、打印報(bào)告等功能和作用。（報(bào)表格式見附錄ABCD）</p><p>　　當(dāng)打開程

75、序中的“設(shè)定檢定環(huán)境”按鈕時(shí)，出現(xiàn)檢定環(huán)境設(shè)定窗口（見圖3.12），在這里可以選擇設(shè)定不同的標(biāo)準(zhǔn)儀器，設(shè)定完畢后可以通過點(diǎn)擊“測試”，軟件將向一起發(fā)送設(shè)置和測試信號，試驗(yàn)儀器連接是否成功。</p><p>　　在設(shè)定送檢單位窗口中（見圖3.13），可以對送檢單位信息進(jìn)行設(shè)置和修改。</p><p>　　4．基于PI數(shù)據(jù)庫的主變油溫監(jiān)測系統(tǒng)</p><p>　　在實(shí)際

76、工作中，主變油溫的遙測數(shù)據(jù)是比較重要的，直接關(guān)系到主變的運(yùn)行狀態(tài)的正確判斷。而我們在平時(shí)工作中，經(jīng)常要查詢油溫歷史運(yùn)行數(shù)據(jù) ，并進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)分析，為了提高工作效率，開發(fā)了此PI系統(tǒng)。此系統(tǒng)提供本地地區(qū)220KV變電所主變油溫的遙測數(shù)據(jù)監(jiān)測。集成了各變電所油溫歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)的查詢 ，對主變溫度計(jì)工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和分析，對提高實(shí)際工作中遙測數(shù)據(jù)校驗(yàn)工作和故障消缺有很大幫助，提高了工作效率。</p><p>　　此作品

77、實(shí)現(xiàn)了：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測、實(shí)時(shí)報(bào)警，歷史趨勢展示和數(shù)據(jù)分析及故障輔助判斷。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測主要實(shí)現(xiàn)了220KV變電所主變狀態(tài)監(jiān)測和二個(gè)主變趨勢曲線；在主變油溫柱圖中實(shí)現(xiàn)了多狀態(tài)油溫超限報(bào)警；數(shù)據(jù)分析及故障輔助判斷主要實(shí)現(xiàn)了主變本體二個(gè)溫度計(jì)油溫遙測數(shù)據(jù)的趨勢圖，和其差集的趨勢曲線。根據(jù)差集趨勢曲線的變化，可以反映二個(gè)溫度計(jì)和主變的工作狀態(tài)是否良好。如果差集曲線波動(dòng)較大或某一時(shí)刻差值超過一定范圍，就必須在日常巡視中多注意溫度計(jì)的工作狀態(tài)。<

78、/p><p>　　4.1 主界面應(yīng)用效果</p><p>　　首先，運(yùn)行系統(tǒng)初始化程序（見圖3.1）系統(tǒng)初始化，選擇實(shí)時(shí)監(jiān)測按鈕后進(jìn)入主程序界面，（見圖4.1）。</p><p>　　為了便于使用，所有的顯示和控制都集成在一個(gè)主監(jiān)測畫面中，通過此主畫面可以完成整個(gè)PI應(yīng)用產(chǎn)品的所有功能。在主界面中，以圖形化的方式集成了主變二個(gè)溫度計(jì)油溫監(jiān)測趨勢曲線，二個(gè)變壓器遙測量數(shù)據(jù)

79、，主要采集了主變?nèi)齻?cè)的電流和功率值，并配合柱狀圖的形式顯示，此外集成了變電所切換下拉菜單和日期選擇控件，并通過一個(gè)顯示溫度監(jiān)測按鈕打開溫度監(jiān)測報(bào)警功能模塊的功能。</p><p>　　這個(gè)軟件實(shí)現(xiàn)了對本地地區(qū)8個(gè)220KV變電所主變油溫的遠(yuǎn)程監(jiān)測，并可以通過WEB發(fā)布的方式，在整個(gè)本地電力局局域網(wǎng)上任何一臺工作站上通過IE瀏覽器啟動(dòng)油溫監(jiān)測系統(tǒng)。</p><p><b>　　4．

80、2 功能介紹</b></p><p>　　主變溫度計(jì)的校驗(yàn)是變電所遙測數(shù)據(jù)校驗(yàn)中比較重要的一個(gè)項(xiàng)目，主變油溫溫度計(jì)的好壞，直接影響主變狀態(tài)的監(jiān)測。因此，我們考慮是否可以通過對油溫趨勢曲線的分析，判斷出溫度計(jì)工作狀態(tài)是否良好。而目前主變本地都安裝二個(gè)溫度計(jì)，它們的遙測數(shù)據(jù)反應(yīng)的量應(yīng)該是基本一致的，因此我們通過對主變二個(gè)溫度計(jì)遙測量差值趨勢曲線的分析，就可以對溫度計(jì)工作狀態(tài)進(jìn)行評估。例如，當(dāng)某一曲線波動(dòng)

81、較大或者某一點(diǎn)差值超限。就應(yīng)該對工作不太穩(wěn)定的溫度計(jì)進(jìn)行關(guān)注，以實(shí)現(xiàn)故障的提前預(yù)警（見圖4.2 溫度計(jì)數(shù)據(jù)分析界面）。</p><p>　　溫度計(jì)數(shù)據(jù)分析界面如下：</p><p>　　主變狀態(tài)監(jiān)測功能的實(shí)現(xiàn)（見圖4.3主變狀態(tài)監(jiān)測），是由一個(gè)圖形化的變壓器圖案并在低壓側(cè)、中壓側(cè)、高壓側(cè)分別標(biāo)注顯示實(shí)時(shí)電流和功率值。右下側(cè)是一個(gè)主變溫度多狀態(tài)柱圖，可根據(jù)程序設(shè)定顯示正常溫度和報(bào)警溫度，具體

82、設(shè)置數(shù)值（見圖4.4溫度報(bào)警設(shè)置）</p><p>　　油溫監(jiān)測系統(tǒng)主要功能是對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的監(jiān)測和分析，在主界面上顯示的都是實(shí)時(shí)量，而實(shí)際使用中，對歷史數(shù)據(jù)的查詢分析也是很重要的。因此，我們設(shè)置了歷史數(shù)據(jù)查詢功能，具體操作是通過一個(gè)VB的日期控件得以實(shí)現(xiàn)，通過對日期控件編程，可以實(shí)現(xiàn)對任意時(shí)間段的趨勢曲線查詢和，歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢（見圖4.5歷史數(shù)據(jù)查詢控件）</p><p>　　圖4.6顯

83、示的是油溫和負(fù)荷監(jiān)測功能區(qū)，主要功能是通過溫度的多狀態(tài)柱狀圖，和電流的多狀態(tài)柱圖對變壓器油溫和負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)測。</p><p>　　變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，其狀態(tài)好壞，直接影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。電力變壓器溫升是衡量變壓器是否滿足運(yùn)行的重要指標(biāo)，在電力變壓器的運(yùn)行維護(hù)中,用戶用直觀的變壓器溫度變化來判斷變壓器運(yùn)行工況。因此，對電力變壓器進(jìn)行在線監(jiān)測，及時(shí)掌握設(shè)備的狀態(tài)，一直是電力工作者的夢想和追求。變壓器的狀態(tài)監(jiān)測

84、，就是通過對有關(guān)參數(shù)、信號的采集和分析，檢出內(nèi)部的初期故障及其發(fā)展趨勢，生產(chǎn)主管部門立即組織人員進(jìn)行綜合分析，診斷設(shè)備的狀態(tài)，減少損失, 避免惡性事故的發(fā)生, 將傳統(tǒng)的定期維護(hù)轉(zhuǎn)為狀態(tài)維護(hù)，從而提高電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，改善對用戶的服務(wù)質(zhì)量。</p><p>　　此系統(tǒng)是基于PI（Plant Information System）數(shù)據(jù)庫軟件完成，PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)測點(diǎn)數(shù)據(jù)來自變電所自動(dòng)化系統(tǒng)RTU，或

85、其他的虛擬儀器采集裝置。油溫監(jiān)測主程序界面由PI ProcessBook套件完成，其中的數(shù)據(jù)處理、狀態(tài)分析和一些操作切換功能均由PI ProcessBook內(nèi)嵌的VBA編程語言完成。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的運(yùn)行、監(jiān)控、調(diào)度、操作等諸方面已經(jīng)大量實(shí)現(xiàn)了微機(jī)化、智能化，其引入大幅的提高了生產(chǎn)效

86、率以及系統(tǒng)的可靠性。然而，在其它的管理方面，如測量等監(jiān)督專業(yè)的管理還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到全面的系統(tǒng)化的要求，儀器儀表檢定管理、設(shè)備管理、資料臺帳的管理還停留在手工或部分計(jì)算機(jī)輔助管理的方式，大量重復(fù)的勞動(dòng)不僅強(qiáng)度大，還效率低。傳統(tǒng)的信息管理方式和手段，與電測監(jiān)督專業(yè)的發(fā)展已經(jīng)不適應(yīng)。該系統(tǒng)的研制成功，將為本地電業(yè)局電測專業(yè)的管理提供一個(gè)高度自動(dòng)化的平臺，使得工作效率更高，信息更準(zhǔn)確及時(shí)，使其管理能力有了很大提高，收到了良好的效果。</p&

87、gt;<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 中華人民共和國國家技術(shù)監(jiān)督局.電流表、功率表及電阻表. 中華人民共和國國家計(jì)量檢定規(guī)程JJG124-93，1993</p><p>　　[2] 程虎.虛擬儀器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢.現(xiàn)代科學(xué)儀器，1999(4)：6-9</p><p>　　[3] 楊樂平，李海濤，肖

88、相生.LabVIEW程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用，北京：電子工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[4] 張毅剛，喬立巖等. 虛擬儀器軟件開發(fā)環(huán)境LabWindows/CVI6.0編程指南，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.308－311</p><p>　　[5] 國家電力公司發(fā)輸電運(yùn)營部.電力系統(tǒng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)匯編(電測部分)，北京：中國電力出版社，2006</p><p>