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摘要：通过对电测量仪表检定装置的自动检定及数据管理系统的开发、研究及编辑软件实现对电测量仪表(交直流电流、电压、功率)检定装置的自动检定及管理。快速准确的实现对电测量仪表检定装置的自动检定,保证了量值传递的统一、准确、可靠,从而保证供电局和电厂运行仪表测量和保护的准确,保证电网的安全经济运行。
关键词：电测量仪表；自动校验检定系统；开发应用
1、系统概述
电测量仪表检定装置自动校验检定系统由标准表、计算机、被校验对象(仪表、校验仪、测量装置等)及系统程控软件等构成。包括了底层接口控制模块、数据管理模块、综合查询模块、用户操作及管理模块等部分。
1)具有友好的可视化操作界面,对各种管理及控制功能进行简便的操作。
2)自动检测计算机中的串行端口,调整与标准表或被检装置通讯的串行端口。
3)实现标准表和被检装置的全自动控制。
4)实现被检装置的全自动校验检定、全量程线性连续测量及对标准表和被检装置进行数据采集。
5)实现数据库管理,保存被检装置和标准表的基本信息,对各种检测数据进行分析、计算和处理,并自动存档、自动生成和填写各种检定表格。
6)具有备份和查询功能,对保存的数据、表格进行备份,可通过日期、证书编号、设备编号等进行查询。
7)数据采集、数据处理和数据修约快速正确。
2、系统方案设计
2.1系统结构
电测量仪表检定装置自动校验检定系统构成见如图1。
图1 系统框图
2.2系统硬件
2.2.1系统功能
交直流电测仪表检定/校验装置中的标准表:
(1)(0.02)级2003型三相多功能标准表和(0.01级)RD-33-233三相多功能标准表量程:三相(单):电压0～750V;电流0～120A。
测量功能:可同时测量三(单)相电压、电流、有功功率、视在功率、无功功率、功率因数、相位、频率等。
(2)9080A型交直流标准表量程(单相)交直流:电压0～750V,电流0～50A。
测量功能:交直流电压、电流、功率、频率、功率因数等。
准确度等级:0.01级。
可见,该系统可对等级数≧0.05级的电测量仪表检定装置进行检定校验。系统通过RS-232串行接口实现软硬件信息交换,所以要求被检装置须具有RS-232串行接口。
2.2.2系统连接
由于该电测量仪表检定装置自动校验检定系统,主要是针对在实验室内进行校验检测,因此,计算机与各仪表间通讯距离一般都在10米以内,这样就无须考虑长距离传输数据所带来的各种影响,直接采用RS-232串行通讯电缆将计算机与各仪表联系起来即可。
2.3系统软件
2.3.1软件层次结构
电测量仪表检定装置自动校验检定系统软件采用三层结构。
1)表示层是软件的用户接口部分。担负着用户与应用程序间的对话功能。它用于对标准表、被检装置发出控制命令;收集标准表、被检装置、键盘等输入的数据;并显示必要的数据。
2)功能层相当于应用的主体,它将具体的处理逻辑编入程序中。按照设置好的检定点以一定的方式进行检定;以及用设定好的公式对数据进行计算。
3)数据层就是数据库管理系统,负责对数据库数据的读写。
三层结构具有以下优点:
1)合理的划分三层结构的功能,使之在逻辑上保持相对独立,从而使整个系统的逻辑结构更清晰,能提高系统和软件的可维护性和可扩展性。
2)更灵活有效地选用相应的平台和硬件系统,当被检装置的类型逐渐增加,只需修改表示层的程序,具有更广的适用范围。
3)充分利用功能层将表示层和数据层有效的隔离,为安全管理奠定了基础,使整个系统的管理也更加合理。
2.3.2功能模块划分
功能模块见图2。
图2 系统功能模块
2.3.3模块详细功能
1)底层接口控制模块:检定系统软件的底层接口控制模块是处于功能层的最底层的控制模块,通过控制软件实现系统标准仪表与程控计算机的数据交换。
底层接口控制模块是通过RS-232串行接口实现信息交换的,所以要求被检装置须具有RS-232串行接口。
2)用户操作及管理模块:用户操作及管理模块是底层接口以及数据库与用户间的中间信息交换层,是将用户的各种操作信息发布给数据库以及底层接口,将其转化为计算机和仪表能识别的命令代码对标准表和被检装置实现管理和控制。
3)数据管理模块:是软件的数据库管理层,它的作用是将数据库中的子表按照用户所需要的方式关联在一起,形成完整的数据库,在软件使用的过程中需要存储的数据都被放在这个模块中。
4)报表打印查询模块:是用户管理数据的模块,用户可在软件操作层对已经存在于数据库中的数据发布、查询等管理信息,计算机再通过用户操作管理模块将信息发布给下层数据库。
2.4系统开发平台
系统采用C++Builder6工具进行开发,采用C++语言作为开发语言,核心属于可视化快速开发工具,所以避免了C++语言开发窗口环境程序的困难,使程序员能够将精力更多的集中在数据处理、程序可靠性等方面。
3、数据库设计
系统数据库层数据结构,见图3。
数据库中各数据表的内容及字段说明如下:
4、系统接口设计
系统接口采用RS-232串行口设计,RS-232在硬件设计上比较简单。在通讯方式上方便、灵活,且通用性强、抗干扰能力高;而且各厂家生产的仪表基本配置有RS-232串口,软件与仪表间传输的数据量不大对数据传输速度的要求不高。系统的RS-232接口设置如下:
标准表部分:
波特率:9600
数据位:8位
奇偶校验位:无
停止位:1位
被检表部分:被检表部分的RS-232接口设置需根据被检表厂家提供的通信规约中给出的接口参数改变。
系统软件可从计算机注册表中读出通信端口的端口号并自动生成与设置选项中供用户选择。
5、结束语
电测量仪表检定装置自动校验检定系统作为一个专业的、针对性强的仪表装置程控校验检定系统,具有实用、易用,方便,准确、可靠等特点。系统建设是一个不断扩展、完善的过程。目前该程控软件只能针对某些特定型号的仪表(如CL302C和TCM-10C)检定装置进行检定,这不仅远远不能满足使用者的需求,也给设计编程者带来巨大的工作量。鉴于此,倡导建立一个通用的行业通信规约标准,使各生产厂家的仪表检定装置通信规约都按此标准执行,就能在一个统一的操作平台上完成对各种不同型号仪表检定装置的程控检定。
参考文献
[1]张翼.仪表检定系统现状的研究[J].民营科技，2010(7):34－35.
[4]严义，包健.一种实用视觉识别的仪表自动检定系统[J].仪表技术与传感器，2002(1):28－30.
论文作者:王军
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/15
标签：系统论文; 装置论文; 仪表论文; 测量论文; 数据论文; 接口论文; 软件论文; 《防护工程》2019年10期论文;