CN102750136A

CN102750136A - 基于soa的氧化锌电阻片老化试验软件

Info

Publication number: CN102750136A
Application number: CN2011101002814A
Authority: CN
Inventors: 唐善成
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2012-10-24

Abstract

氧化锌避雷器广泛用于高低压电力系统、电气设备中，一般采用加速老化方法来评价其热稳定性，其老化试验就是针对氧化锌电阻片进行。已有试验系统存在以下问题：试验过程无法全程监测，试验数据和图像无法永久保存，形成了信息孤岛。本发明基于标准GB110322-2000的“8.6.2加速老化程序”。试验系统包括试验台、可编程控制器、电流表、电压表、数据采集卡、工控机等；工控机上运行的“基于SOA的氧化锌电阻片老化试验软件”从试验台并发采集多回路的电压、电流，从可编程控制器获取试验状态，存储试验信息，实时生成并存储多回路的电压、电流、功率曲线图；基于SOA将本系统有机地和其他系统整合起来，避免信息孤岛。本发明可广泛用于氧化锌电阻片的生产检测和老化试验。

Description

基于SOA的氧化锌电阻片老化试验软件

1.技术领域

氧化锌避雷器已广泛用于高低压电力系统、电气设备和电子电路中，其长期运行稳定性是人们最为关心的指标之一，评价稳定性的方法是老化试验；但实际中避雷器的老化需要很长的时间，有些避雷器寿命高达几十年甚至上百年，故一般采用加速老化的方法来评价其热稳定性。氧化锌电阻片是氧化锌避雷器的重要组成部分，氧化锌避雷器的老化试验(后简称老化试验)就是针对氧化锌电阻片进行。

2.背景技术

本发明基于标准GB110322-2000/IEC 60099-4：1991，其中“8.6.2加速老化程序”部分规定了氧化锌电阻片老化试验的基本要求和试验方法。

本软件基于Windows操作系统、COM组件技术、数据库技术、SOA(Service-Oriented Architecture)、Web Service。

3.发明内容

氧化锌电阻片老化试验系统包括试验台、可编程控制器、电流表、电压表、数据采集卡、工控机等，试验台包括试验箱、试验控制电路，试验箱通过底座和试验控制电路相连。

工控机上运行的“基于SOA的氧化锌电阻片老化试验软件”从试验台并发采集多回路的电压、电流，根据电压、电流、试验模式计算功率，从可编程控制器获取试验状态，并根据试验状态采取合适的动作，存储试验信息，信息包括试验编号、试验开始时间、结束时间、回路、电压值、电流值、功率、与老化有关的实验参数等；实时生成多回路的电压、电流、功率曲线图；软件体系结构包括基础层、组件层、系统服务层，组件层包括可编程控制器组件，电压电流功率组件，数据库组件、曲线组件、消息组件。

经验证，本发明效果良好，完全满足试验的技术需要，安全可靠，实际应用证明克服已有系统的缺点，通过SOA架构和其他系统融合在一起，避免了信息孤岛，可永久保存试验数据和图像，能全程监测试验过程。

本发明可以广泛用于氧化锌电阻片的生产检测和试验。

4.附图说明

图1：氧化锌电阻片老化试验系统的体系结构，展示老化试验系统的体系结构。

图2：基于SOA的氧化锌电阻片老化试验软件的体系结构，展示信息采集与控制软件的体系结构。

图3：基于SOA的氧化锌电阻片老化试验软件的运行界面，展示信息采集与控制软件的实际运行界面。

5.具体实施方式

5.1氧化锌电阻片老化试验系统

氧化锌电阻片老化试验系统主要由以下几个部分组成：试验台、PLC、电流电压表、工控机、Web Service服务器，如图1。各个组成部分的功能如下所述：

试验台：试验台包括试验箱、试验控制电路。试验箱用来放置氧化锌电阻片样品，可同时最多放置6个样品，即可以同时支持6个回路的试验，根据需要可以很容易地扩展回路，通过底座和试验控制电路相连，试验箱有保温功能，用来维持试验箱内的温度。试验控制电路接收PLC的控制指令，并根据指令动作；为PLC提供试验中的各种状态信息；为电流电压表提供测量点。

可编程控制器(PLC)：系统的控制中心。给试验控制电路发送各种控制指令，控制试验过程；从试验控制电路获取各种状态信息，根据状态信息发送控制指令；从电流电压表实时获取电流电压信息，根据电流电压发送控制指令；根据需要将试验状态信息发送给工控机，影响工控机的动作。

电流电压表：从试验控制电路实时获取试验所需测量的电流和电压；基于PLC的指令将电流、电压测量数据发送给PLC。

工控机：系统的信息中心，运行“基于SOA的氧化锌电阻片老化试验软件”。基于PCI总线数据采集卡从试验台并发获取多回路的电压、电流；根据电压、电流、试验模式(交流模式或直流模式)计算功率；从PLC获取试验状态，并根据试验状态采取合适的动作；存储试验信息，信息包括试验编号、试验开始时间、结束时间、回路、电压值、电流值、功率等等；实时生成多回路的电压、电流、功率曲线图。

Web Service服务器：包装老化试验系统的逻辑功能提供服务，如果成本有限制，可以将Web Service服务器集成到工控机上。

5.2组件间接口与通信

主要系统组件间的接口与通信方式如下所述：

工控机和试验台之间：试验台提供电流电压测量点，工控机加载数据采集卡，二者通过专用数据采集线缆连接。

PLC和电流电压表之间：电流表、电压表和PLC都提供RS232串口，串口之间通过铜线连接；二者之间采用Modbus协议通信，电流电压表是Modbus服务器，PLC是Modbus上位机。

工控机和PLC之间：二者提供RS232串口，串口之间通过铜线或光纤连接；二者之间采用自定义的通信协议通信，工控机基于事件触发方式获取来自PLC的信息。

工控机和Web服务器之间：二者通过以太网相连；主要通信协议有TCP/IP、HTTP等。

总的来说，工控机需要提供1个RS232串口、1个以太网口、1个PCI扩展槽。

5.3基于SOA的氧化锌电阻片老化试验软件的体系结构

基于SOA的氧化锌电阻片老化试验软件的体系结构如图2所示。

基础层：主要包括串口驱动、总线数据采集卡驱动、数据库管理系统。基础层基于操作系统为上层的组件层提供服务。

组件层：主要包括PLC组件(基于串口驱动)，电压电流功率组件(基于总线数据采集卡驱动)，数据库组件(基于数据库管理系统)、曲线组件、换肤组件、消息组件。组件层为系统提供功能组件。

系统和服务层：基于组件层实现系统所需功能，Web Service服务接口包装了系统愿意暴露给其他系统或用户的功能，以Web Service的形式通过企业服务总线(ESB)提供给服务请求者。

5.4基于SOA的氧化锌电阻片老化试验软件的实现

最后，实现了上述的基于SOA的氧化锌电阻片老化试验软件，软件能同时进行6回路老化试验(可很容易地扩展回路)，有老化试验、试验中断恢复、试验数据存储与查询、试验报表管理、系统初始化、系统备份、系统用户管理等功能，如图3，该实现已经被应用到我国河南、深圳等地的防雷设备厂商，实用效果良好。

Claims

1.氧化锌电阻片老化试验系统包括试验台、可编程控制器、电流表、电压表、数据采集卡、工控机等，试验台包括试验箱、试验控制电路，试验箱通过底座和试验控制电路相连；工控机上运行的“基于SOA的氧化锌电阻片老化试验软件”从试验台并发采集多回路的电压、电流，根据电压、电流、试验模式计算功率，从可编程控制器获取试验状态，并根据试验状态采取合适的动作，存储试验信息，信息包括试验编号、试验开始时间、结束时间、回路、电压值、电流值、功率、与老化有关的实验参数等；实时生成并存储多回路的电压、电流、功率曲线图；软件体系结构包括基础层、组件层、系统服务层，组件层包括可编程控制器组件，电压电流功率组件，数据库组件、曲线组件、消息组件；基于SOA架构和其他系统融合在一起，避免了信息孤岛，可永久保存试验数据和图像，能全程监测试验过程。经验证，本发明效果良好，完全满足试验的技术需要，安全可靠。