CN105629094B - 一种变压器试验数据采集处理*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变压器试验数据采集处理***，包括试验数据采集***和试验数据处理***，所述的试验数据采集***包括有线采集模块和无线采集模块；所述的试验数据处理***包括试验方案设计模块、试验数据处理模块、曲线绘制模块、试验过程监控模块、变压器故障分析模块和打印模块，本发明通过试验数据采集***用于采集、存储试验数据并与试验数据处理***建立通信，从而可以实现实时处理试验数据，并能实时监控试验进度。大大提高了试验数据处理速度，及时发现变压器存在的问题和薄弱点，提高了变压器试验效率。

Description

一种变压器试验数据采集处理***

技术领域

本发明涉及网络通信技术、数据库软件和计算机控制技术在变压器试验方面的具体应用，具体涉及一种变压器试验数据采集处理***。

背景技术

目前在变压器试验前期准备工作中，一般由技术人员设计变压器试验方案。而在设计变压器试验方案时，依据相应电压等级的变压器试验标准、变压器设计值和变压器用户技术协议，需要耗费大量时间和精力进行反复计算校核评审，才能最终给出一套合理的试验方案。设计不合理的试验方案会直接导致变压器试验数据不真实，甚至难以反映变压器设计质量和使用寿命。

此外，变压器生产厂家一般采用的变压器试验测量方式是：做何种试验用何种仪器，并将试验数据手动记录在纸上或测量仪器中，现有变压器试验数据处理方式大都是将采集到的试验数据离线手动处理，再与标准值和设计值进行比较、判断该项试验数据是否符合设计要求和标准规范的方式，但这种数据处理方式实时性差，效率低，不能及时有效处理试验数据，分析变压器是否存在问题。即使像局放、温升、长时空载、雷电冲击可以在线进行试验数据采集处理的试验，也存在试验数据处理能力较差和共享性差缺点。当试验数据异常时，不能及时告知相关技术人员当前变压器的试验情况，尽快采取措施处理变压器故障。对于试验技术人员来说，由于每台变压器出厂试验项目种类繁多，试验周期长，试验数据量大，技术人员的业务水平有差异，再加上试验数据处理人员与试验操作人员不同，会造成变压器试验数据记录有所遗漏缺失，处理滞后，故障分析不到位，共享性差的问题，从而导致难以及时发现变压器故障种类和原因，用户监造代表查看试验数据困难，甚至影响变压器的生产、出厂和交货时间以及生产效率各方面问题。

对于试验报告撰写人员来说，同样，由于每台变压器都包括例行试验、型式试验、特殊试验，试验项目繁多，试验数据量大，数据曲线和表格多，变压器试验数据整理周期短的特点，进而造成变压器试验报告编订任务紧，周期长，易出现错误纰漏，变压器交货时间长，浪费技术人员大量工作时间问题。以纸质形式存档的试验报告，会造成查阅历史变压器试验数据十分困难，变压器生产试验过程可追溯性差，尤其是查看相同型号不同时间生产的变压器试验数据的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种便于工作人员实时监控试验过程，便于及时归集、处理试验数据、提高故障分析能力的变压器试验数据采集处理***。

为解决上述问题本发明采取的技术方案为：一种变压器试验数据采集处理***，包括试验数据采集***和试验数据处理***，所述的试验数据采集***包括有线采集模块和无线采集模块，其中有线采集模块采集处理试验项目的试验数据及数据文件，通过有线通讯方式上传至试验数据处理***数据库；无线采集模块采集处理试验项目的试验数据，通过无线通讯方式上传至试验数据处理***数据库；所述的试验数据处理***包括试验方案设计模块、试验数据处理模块、曲线绘制模块、试验过程监控模块、变压器故障分析模块和打印模块，其中

所述的试验方案设计模块用于根据试验数据处理***数据库中不同电压等级的变压器试验标准、变压器用户技术协议和变压器设计值，设计试验方案，将计算出的标准值和试验方案保存至试验数据处理***数据库；

所述的试验数据处理模块用于将试验数据处理***数据库中的试验数据与标准值进行比较，判断试验结果是否符合标准，进而判断变压器设计是否符合要求，并在不符合标准时给出警告提示；当试验结果不符合标准时，根据问题的严重性，给出不同级别的警告提示和可能存在的问题，便于技术负责人做出判断采取相应措施。

所述的曲线绘制模块用于绘制同台变压器不同试验项目的数据曲线、显示来自测量设备的试验数据曲线图、绘制不同变压器相同试验项目的数据曲线和导出绘制曲线；

所述的试验过程监控模块用于以进度条的形式监控变压器试验项目的进展情况和试验项目完成剩余时间，并以表格的形式显示已完成试验项目、正在进行的试验项目、未完成的试验项目、试验完成时间、试验数据误差和是否符合标准要求各信息情况，监控试验过程；

所述的变压器故障分析模块用于分析处理变压器试验数据，并对处理后的数据结果进行分析，预测变压器试验项目可能存在的问题和变压器的故障，并展示给技术工作人员和提供相关技术参考意见和解决措施；所述的变压器故障分析模块利用小波分析理论处理变压器试验数据、标准值和数据库存储的历史数据，将数据进行归一化，然后再借助网络神经算法和遗传算法对归一化之后的数据进行学习分析，并通过专家***对处理后的数据结果进行综合分析，最终预测出变压器试验项目可能存在的问题和变压器的薄弱点及故障，并针对变压器可能存在的缺陷，以表格和图标的形式向技术工作人员展示，并提供相关技术参考意见和解决措施。根据参考意见，技术人员再决定是否对变压器做进一步处理，以保证每台变压器设计质量都满足客户技术协议要求和设计标准。同时，处理后的数据结果将保存至管理***的数据库中，当下次出现类似问题时，自动弹出故障问题原因和应急处理方案提示框，减少了管理***的数据处理量。

所述的打印模块用于根据用户需求打印各试验项目的曲线、报表及试验结论，并以不同格式输出保存。打印模块可以在试验全部结束后采用不同格式打印出所有试验项目的报告，也可以打印单个试验项目报告并根据技术标准和客户技术协议要求不同再对试验报告格式做出调整。

有线采集模块采集雷电冲击、温升、绕组变形试验项目的试验数据。有线采集模块是将基于C#语言开发的客户端软件安装于目标电脑中，用于采集处理雷电冲击、温升、局部放电、操作冲击电压、感应电压和绕组变形试验项目的试验数据及数据文件，并利用RS485、RS232或RJ-45信号线将采集到的试验数据及数据文件上传载入试验数据处理***数据库中，试验数据处理***将处理后的试验结果反馈至客户端。

无线采集模块采集直阻变比、套管介质损耗和插板试验项目的试验数据。

所述的无线采集模块为移动手持终端，利用Zigbee无线方式上传数据。

所述的无线采集模块是利用基于单片机开发的移动手持数据采集终端设备采集处理直阻变比、套管介质损耗试验项目的试验数据，然后将试验数据输入手持数据终端设备中，再利用Zigbee无线技术将试验数据上传至试验数据处理***数据库中，试验数据处理***将处理后的试验结果反馈至客户端。在Zigbee网线网络覆盖范围内，实现无线传输数据，使手持设备摆脱了数据传输线带来不便。最大程度上发挥了手持设备的灵活性，并消除了纸张记录带来的不便。

所述的试验数据处理***还包括用户管理模块，该模块包括用户信息管理、用户权限管理和用户注册管理三个子模块，其中用户权限管理子模块为管理员、技术用户和普通用户赋予不同的权限，用户信息管理子模块用于维护***所有用户信息，用户注册管理子模块用于管理新用户注册信息。其中，管理员权限最高，具有管理数据库、管理用户和查看历史试验数据的权限；技术用户具有查看数据库、导入和导出试验数据以及处理结果的权限，但不能删除数据库中的数据，也不能查看其它权限用户信息；普通用户仅能查看当前变压器试验进度和试验数据误差的基本信息，不能导入导出任何试验数据。

所述的试验数据处理***还包括历史数据查询模块，用于查询已完成的变压器试验数据，并能比较相似型号的不同变压器相同试验项目的试验数据，将比较结果展示给用户。历史数据查询模块，可以按照变压器试验日期、变压器型号、变压器设计人员、变压器用户和变压器试验故障类型等五种条件查询管理试验数据，历史数据查询模块还具有快速查询相似型号的变压器相同试验项目试验数据的功能，并以表格和曲线形式展现给用户。

所述的试验数据处理***还包括数据库维护管理模块，用于载入、转换存储并管理各种试验数据处理***数据库数据。数据库维护管理模块，用于试验数据处理***数据库数据的载入、转换存储及管理各种数据、DBMS分类组织、数据库安全性保护及控制、运行日志管理和事务管理。由于本数据库中包含用户信息表、用户操作日志表、变压器技术协议表、变压器试验标准值表、变压器试验方案表和变压器不同试验项目中不同的数据表，数据量大，数据库操作复杂。为保证数据***正常运行，引入数据库维护管理模块是很有必要的，主要用于数据库数据的载入、检查、数据转换存储及管理功能，保证了存取方法选择合理，提高了存储空间的利用效率；DBMS分类组织，对数据表进行分类管理；数据库安全性保护及控制功能，防止数据被恶意破坏篡改，控制数据在数据库中的载入导出速度；运行日志管理功能，记录用户对数据库的所有操作，当出现运行错误时向用户弹出错误提示框；事务管理功能，实现各类数据表之间的联系以及各种文件结构和数据在存储级上的组织方式。

本发明集中了试验方案设计功能，为技术人员设计一份合理的试验方案，减少了由于试验方案设计人员操作原因造成的错误，减轻了技术人员的工作量，缩短了试验方案设计周期。

本发明减少了分散试验设备试验后试验数据处理任务，提高了试验数据处理速度和实时性，使得数据报表和数据曲线处理更加集中，缩短了试验报告撰写周期。该***的故障分析功能，及时发现变压器中存在的问题，为技术人员提供相关技术参考意见和解决措施，提高了故障诊断效率。变压器历史数据查询功能，减少了历史试验数据查询时间。数据库运行维护功能，提高了数据的载入导出效率，为试验数据保存和查阅提供了极大便利。所有试验数据操作都在网络上统一进行，消除了纸张记录存储带来的不便。

本发明通过试验数据采集***用于采集、存储试验数据并与试验数据处理***建立通信，从而可以实现实时处理试验数据，并能实时监控试验进度。大大提高了试验数据处理速度，及时发现变压器存在的问题和薄弱点，提高了变压器试验效率。

附图说明

图1是有线采集模块流程图；

图2是无线采集模块框架图；

图3是试验数据处理***框架图。

具体实施方式

一种变压器试验数据采集处理***，包括试验数据采集***和试验数据处理***，所述的试验数据采集***包括有线采集模块和无线采集模块，其中有线采集模块采集雷电冲击、温升、局部放电、操作冲击电压、感应电压和绕组变形试验项目的试验数据及数据文件，通过RS485、RS232或RJ-45信号线上传至试验数据处理***数据库；图1所示为有线采集模块流程图，首先建立通信连接，待试验结束后发送试验数据并检验试验数据是否正常，不正常时采取相应的措施。无线采集模块为移动手持终端，采集处理直阻变比、套管介质损耗和插板试验项目的试验数据，通过Zigbee无线方式上传至试验数据处理***数据库。图2所示为无线采集模块的框架图，通过移动手持终端采集试验数据，并与数据处理***的主机建立无线连接将试验数据发送至试验数据处理***数据库。

如图3所示，所述的试验数据处理***包括试验方案设计模块、试验数据处理模块、曲线绘制模块、试验过程监控模块、变压器故障分析模块和打印模块，其中所述的试验方案设计模块用于根据试验数据处理***数据库中不同电压等级的变压器试验标准、变压器用户技术协议和变压器设计值，设计试验方案，将计算出的标准值和试验方案保存至***试验数据处理***数据库；

所述的试验数据处理模块用于将试验数据处理***数据库中的试验数据与标准值进行比较，判断试验结果是否符合标准，进而判断变压器设计是否符合要求，并在不符合标准时给出警告提示；

所述的曲线绘制模块用于绘制同台变压器不同试验项目的数据曲线、显示来自测量设备的试验数据曲线图、绘制不同变压器相同试验项目的数据曲线和导出绘制曲线；

所述的试验过程监控模块用于以进度条的形式监控变压器试验项目的进展情况和试验项目完成剩余时间，并以表格的形式显示已完成试验项目、正在进行的试验项目、未完成的试验项目、试验完成时间、试验数据误差和是否符合标准要求各信息情况，监控试验过程；

所述的变压器故障分析模块用于分析处理变压器试验数据，并对处理后的数据结果进行分析，预测变压器试验项目可能存在的问题和变压器的故障，并展示给技术工作人员和提供相关技术参考意见和解决措施；所述的打印模块用于根据用户需求打印各试验项目的曲线、报表及试验结论，并以不同格式输出保存。

所述的试验数据处理***还包括用户管理模块、历史数据查询模块以及数据库维护管理模块，所述的用户管理模块包括用户信息管理、用户权限管理和用户注册管理三个子模块，其中用户权限管理子模块为管理员、技术用户和普通用户赋予不同的权限，用户信息管理子模块用于维护***所有用户信息，用户注册管理子模块用于管理新用户注册信息。所述的历史数据查询模块，用于查询已完成的变压器试验数据，并能比较相似型号不同变压器相同试验项目的试验数据，将比较结果展示给用户。所述的数据库维护管理模块，用于载入、转换存储并管理各种试验数据处理***数据库数据。

Claims (7)

1.一种变压器试验数据采集处理***，包括试验数据采集***和试验数据处理***，其特征在于：

所述的试验数据采集***包括有线采集模块和无线采集模块，其中有线采集模块采集处理试验项目的试验数据及数据文件，通过有线通讯方式上传至试验数据处理***数据库；无线采集模块采集处理试验项目的试验数据，通过无线通讯方式上传至试验数据处理***数据库；所述的试验数据处理***包括试验方案设计模块、试验数据处理模块、曲线绘制模块、试验过程监控模块、变压器故障分析模块和打印模块，其中

所述的试验方案设计模块用于根据试验数据处理***数据库中不同电压等级的变压器试验标准、变压器用户技术协议和变压器设计值，设计试验方案，将计算出的标准值和试验方案保存至试验数据处理***数据库；

所述的试验数据处理模块用于将试验数据处理***数据库中的试验数据与标准值进行比较，判断试验结果是否符合标准，进而判断变压器设计是否符合要求，并在不符合标准时给出警告提示；

所述的曲线绘制模块用于绘制同台变压器不同试验项目的数据曲线、显示来自试验项目中变压器测量设备的试验数据曲线图、绘制不同变压器相同试验项目的数据曲线和导出绘制曲线；

所述的试验过程监控模块用于以进度条的形式监控变压器试验项目的进展情况和试验项目完成剩余时间，并以表格的形式显示已完成试验项目、正在进行的试验项目、未完成的试验项目、试验完成时间、试验数据误差和是否符合标准要求各信息情况，监控试验过程；

所述的变压器故障分析模块用于分析处理变压器试验数据，并对处理后的数据结果进行分析，预测变压器试验项目可能存在的问题和变压器的故障，并展示给技术工作人员和提供相关技术参考意见和解决措施；

所述的打印模块作用是根据用户需求，将各试验项目的曲线、数据报表及试验结论以不同的文件格式导出并保存。

2.根据权利要求1所述的变压器试验数据采集处理***，其特征在于：有线采集模块采集雷电冲击、温升、局部放电、操作冲击电压、感应电压和绕组变形试验项目的试验数据。

3.根据权利要求1所述的变压器试验数据采集处理***，其特征在于：无线采集模块采集直阻变比、套管介质损耗和插板试验项目的试验数据。

4.根据权利要求3所述的变压器试验数据采集处理***，其特征在于：所述的无线采集模块为移动手持终端，利用Zigbee无线方式上传数据。

5.根据权利要求1至4任一项所述的变压器试验数据采集处理***，其特征在于：所述的试验数据处理***还包括用户管理模块，该模块包括用户信息管理、用户权限管理和用户注册管理三个子模块，其中用户权限管理子模块为管理员、技术用户和普通用户赋予不同的权限，用户信息管理子模块用于维护***所有用户信息，用户注册管理子模块用于管理新用户注册信息。

6.根据权利要求1至4任一项所述的变压器试验数据采集处理***，其特征在于：所述的试验数据处理***还包括历史数据查询模块，用于查询已完成的变压器试验数据，并能比较相似型号不同变压器相同试验项目的试验数据，将比较结果展示给用户。

7.根据权利要求1至4任一项所述的变压器试验数据采集处理***，其特征在于：所述的试验数据处理***还包括数据库维护管理模块，用于载入、转换存储并管理各种试验数据处理***数据库数据。