CN104133123A - 一种低压电器测试实验室数据处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低压电器测试实验室数据处理系统，包括数据存储服务器、应用程序服务器、WEB服务器、测试上位机和客户机，所述的客户机通过WEB服务器与应用程序服务器连接，所述的应用程序服务器分别连接测试上位机和数据存储服务器，所述的测试上位机分别连接PLC和多功能记录仪；客户机依次通过WEB服务器、应用程序服务器和测试上位机向PLC发送PLC控制指令，多功能记录仪实时采集测试数据并传输给测试上位机，测试上位机根据测试数据生成检测结果并传输给应用程序服务器，应用程序服务器根据客户需要对检测结果进行。与现有技术相比，本发明具有智能化、分布式实时控制、操作方便、扩展性强的等优点。

Description

一种低压电器测试实验室数据处理系统

技术领域

本发明涉及一种数据处理控制系统，尤其是涉及一种低压电器测试实验室数据处理系统。

背景技术

低压电器是电器工业的重要组成部分，在生产制造过程中主要起开关、控制、保护、检测、指示和报警等作用，它直接体现着一个国家的先进制造业和装备自动化水平。据预测，2006-2010年我国每年均增加发电量660-770亿kW·h，每年平均新增装机容量为21GW左右，按每增加1万KW发电设备，约需4万件左右的各类低压电器元件与之配套计算，每年需增加8400万件低压电器。从中可看出：未来几年是低压电器随着电能需求的增加而迅猛发展的时机，也是企业间和国家间优胜劣汰重新洗牌的大好时机。近年来几乎所有制造低压电器的国际大公司均推出新一代系列产品，同时电力安全与节能降耗已成为新一代低压电器开发的热点，因此，我国低压电器的发展将面临着众多新的机遇，未来的5-10年将步入一个崭新的融入智能化、机电一体化、节能、安全环保等高新技术的低压电器快速发展时期。对低压电器进行权威、公正的检测，不仅对低压电器生产起着评价、把关、预防和信息反馈等作用，也是国际贸易中低压电器交换不可或缺的依据。因此，即使在现代质量管理中，对低压电器进行质量检验也是不可或缺的重要因素和环节。

目前，测控系统正向网络化、远程化发展，并具有分布式、开放性、可扩展性的特点。为改变低压电器靠传统的手动检测方法，需充分运用计算机技术、网络通信技术、软件技术及数据采集技术，开发一套集监控、测量、控制一体化测控软件系统，具有数据采集、模块化控制、全方位保护、自动实时监控及自动生成试验数据等诸多功能，可大大提高可靠性实验室的检测能力。

现有的一种控制系统是基于集控站/分控站控制方式(C/S)三层架构设计开发的，控制系统C/S架构具有以下优点：

1)经过长时期的发展拥有很多成熟稳定的技术；

2)可方便存取和处理各种试验数据；

3)客户端程序完整，交互性很强，在处理大量试验数据优势明显；

4)网络资源占用较少，传输速度快。

但是，该控制系统仍然存在以下不足：

1)当客户需要新的功能时，需要对服务器和多个客户端同时进行程序更新，整体软件升级表现易出错，繁琐，扩展性差；从用户角度来看，C/S架构的信息系统对试验测试人员要求较高，且其控制界面死板、处理问题格式化和信息流向单一等等这些不足；

2)低压电器测试报告需要客户到检测所拿；

3)没有对电能质量进行分析功能。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种智能化、分布式实时控制、操作方便、扩展性强的低压电器测试实验室数据处理系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种低压电器测试实验室数据处理系统，所述的测试实验室中设有低压电器检测操作机构，所述的低压电器检测操作机构分别连接有PLC和多功能记录仪，所述的信息系统包括数据存储服务器、应用程序服务器、WEB服务器、测试上位机和客户机，所述的客户机通过WEB服务器与应用程序服务器连接，所述的应用程序服务器分别连接测试上位机和数据存储服务器，所述的测试上位机分别连接PLC和多功能记录仪；

客户机依次通过WEB服务器、应用程序服务器和测试上位机向PLC发送PLC控制指令，PLC控制有低压电器检测操作机构完成检测，多功能记录仪实时采集测试数据并传输给测试上位机，测试上位机根据测试数据生成检测结果并传输给应用程序服务器，应用程序服务器根据客户需要对检测结果进行，并通过WEB服务器将检测结果显示在客户机上，同时将检测结果和处理分析结果保存至数据存储服务器中。

所述的测试上位机包括OPC-PLC接口、操作机构控制模块、数据处理模块、安防管理模块、波形处理模块、报表生成模块和通讯模块，所述的操作机构控制模块通过OPC-PLC接口与PLC连接，所述的波形处理模块与多功能记录仪连接，所述的数据处理模块分别连接操作机构控制模块、安防管理模块、波形处理模块、报表生成模块和通讯模块，所述的通讯模块连接应用程序服务器。

所述的波形处理模块接收多功能记录仪实时采集的电压电流信号，根据电压电流信号输出波形数据。

所述的客户机中设有用户权限管理模块。

所述的客户机设有多个，分别通过WEB服务器与应用程序服务器连接。

所述的测试上位机设有多个，分别与应用程序服务器连接。

所述的数据存储服务器包括用于存储测试历史数据的SIMIS数据库和用于存储实时分析结果的检测数据库，所述的应用程序服务器分别连接SIMIS数据库和检测数据库。

所述的应用程序服务器包括数据导出模块，该数据导出模块与外部Intemet连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明结合测试实验室实际情况，结合虚拟技术、分布式控制技术、组件化构建技术、网络通讯技术研究开发出了低压电器测试实验室数据处理系统，实现了测试系统的智能化、自动化和信息化，系统具有对用户操作权限有效控制、海量数据实时存储和离线分析等功能。

2、本发明可实时采集测试操作机构和实验室主回路的数据，并根据采集数据对实验室当前检测的低压电器状态进行分析，可以实时显示实验室主回路和操作机构的工作情况。

3、本发明系统采用B/S即浏览器/服务器结构，由多台客户机分别控制测试过程中多个控制回路，具有操作方便、扩展性强的优点，而且B/S模式可集中获取数据、集中管理和集中控制，适合发布公开信息，低压电器送检厂家可通过网络查询低压电器测试结果。

4、本发明测试上位机中设有波形处理模块，增加了对电压暂降，暂升和短时中断，谐波产生的电压波形畸变等进行分析功能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的数据流图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，一种低压电器测试实验室数据处理系统，所述的测试实验室中设有低压电器检测操作机构8，所述的低压电器检测操作机构8分别连接有PLC1和多功能记录仪2，所述的多功能记录仪2分别连接检测操作机构的电流传感器和电压传感器。所述的信息系统包括数据存储服务器5、应用程序服务器4、WEB服务器6、测试上位机3和客户机7，所述的客户机7通过WEB服务器6与应用程序服务器4连接，所述的应用程序服务器4分别连接测试上位机3和数据存储服务器5，所述的测试上位机3分别连接PLC1和多功能记录仪2。客户机7依次通过WEB服务器6、应用程序服务器4和测试上位机3向PLC1发送PLC控制指令，PLC1控制有低压电器检测操作机构8完成检测，多功能记录仪2实时采集检测操作机构的测试数据并传输给测试上位机3，测试上位机根据测试数据生成检测结果并传输给应用程序服务器，应用程序服务器根据客户需要对检测结果进行处理分析，并通过WEB服务器6将检测结果显示在客户机7上，同时将检测结果和处理分析结果保存至数据存储服务器5中，便于客户查阅。多功能记录仪采集不同形式的接近开关操作频率，处理系统根据接近开关输出信号的响应频率或者根据其输出信号与基准传感器输出信号间的延时换算得到操作频率值。

用户可通过WEB服务器6浏览查看厂家送检的低压电器检测结果，也可依次通过WEB服务器6和应用程序服务器4获取数据存储服务器5中的测试数据进行离线分析。

所述的测试上位机3包括OPC-PLC接口、操作机构控制模块、数据处理模块、安防管理模块、波形处理模块、报表生成模块和通讯模块，所述的操作机构控制模块通过OPC-PLC接口与PLC1连接，所述的波形处理模块与多功能记录仪2连接，所述的数据处理模块分别连接操作机构控制模块、安防管理模块、波形处理模块、报表生成模块和通讯模块，所述的通讯模块连接应用程序服务器4。所述的波形处理模块接收多功能记录仪实时采集的电压电流信号，解析相电压和相电流数据，根据电压电流信号输出波形数据。所述的报表生成模块封装数据源连接串与SQL语句。WORD和EXCEL数据可直接导入、导出检测数据库中。测试上位机3接收由客户机传送来的PLC控制信号，并依次通过操作机构控制模块、OPC-PLC接口将该控制传输给PLC，PLC和多功能记录仪同时实时采集低压电器检测操作机构的测试数据，并由数据处理模块生成检测结果，并通过报表生成模块生成报表，当在检测过程中存在问题时，由安防管理模块产生报警信息。

所述的客户机7设有多个，分别通过WEB服务器6与应用程序服务器4连接。所述的测试实验室中包括多个房间，每个房间配置有一台测试上位机3，各测试上位机分别与应用程序服务器连接。客户机7采用B/S模式通过WEB服务器6与应用程序服务器4连接，测试上位机3采用C/S模式直接与应用程序服务器4连接。

所述的客户机7中设有用户权限管理模块，不同用户分配不同权限，采用位映射法来控制用户权限，控制多个操作者和多个权限级别，客户机是连接在Intemet上的计算机，送检厂家根据可以通过Intemet远程查阅被送检低压电器的检测结果，检测所测试人员通过Intemet可以进行检测试验。

应用程序服务器中的服务系统采用模块化开发方式，开发工具选用VisualStudio2008，部分调用接口的动态库使用Visual C++6.0编写，处理分析方法采用本领域常用方法。

如图2所示为本发明的数据流程图，同类低压电器测试试品的测试历史数据从SIMIS数据库模块中获取；测试中电流、电压数据通过与Synergy多功能记录仪进行通讯实时获取波形数据，可分析暂时或瞬态过电压、波形畸变(谐波)、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。

所述的数据存储服务器5包括用于存储测试历史数据的SIMIS数据库和用于存储实时分析结果的检测数据库，所述的应用程序服务器分别连接SIMIS数据库、检测数据库，数据库选用SQL Server2005。

所述的应用程序服务器4包括数据导出模块，该数据导出模块与外部Intemet连接，可非常方便的通过网路实现数据共享，也可以很方便地连接到其它的工业外围设备，以便实时地将采集数据保存到硬盘中，便于后期对数据进行分析和处理。

Claims (8)

1.一种低压电器测试实验室数据处理系统，所述的测试实验室中设有低压电器检测操作机构，所述的低压电器检测操作机构分别连接有PLC和多功能记录仪，其特征在于，所述的信息系统包括数据存储服务器、应用程序服务器、WEB服务器、测试上位机和客户机，所述的客户机通过WEB服务器与应用程序服务器连接，所述的应用程序服务器分别连接测试上位机和数据存储服务器，所述的测试上位机分别连接PLC和多功能记录仪；

客户机依次通过WEB服务器、应用程序服务器和测试上位机向PLC发送PLC控制指令，PLC控制低压电器检测操作机构完成检测，多功能记录仪实时采集测试数据并传输给测试上位机，测试上位机根据测试数据生成检测结果并传输给应用程序服务器，应用程序服务器根据客户需要对检测结果进行处理分析，并通过WEB服务器将检测结果显示在客户机上，同时将检测结果和处理分析结果保存至数据存储服务器中。

2.根据权利要求1所述的一种低压电器测试实验室数据处理系统，其特征在于，所述的测试上位机包括OPC-PLC接口、操作机构控制模块、数据处理模块、安防管理模块、波形处理模块、报表生成模块和通讯模块，所述的操作机构控制模块通过OPC-PLC接口与PLC连接，所述的波形处理模块与多功能记录仪连接，所述的数据处理模块分别连接操作机构控制模块、安防管理模块、波形处理模块、报表生成模块和通讯模块，所述的通讯模块连接应用程序服务器。

3.根据权利要求2所述的一种低压电器测试实验室数据处理系统，其特征在于，所述的波形处理模块接收多功能记录仪实时采集的电压电流信号，根据电压电流信号输出波形数据。

4.根据权利要求1所述的一种低压电器测试实验室数据处理系统，其特征在于，所述的客户机中设有用户权限管理模块。

5.根据权利要求1所述的一种低压电器测试实验室数据处理系统，其特征在于，所述的客户机设有多个，分别通过WEB服务器与应用程序服务器连接。

6.根据权利要求1所述的一种低压电器测试实验室数据处理系统，其特征在于，所述的测试上位机设有多个，分别与应用程序服务器连接。

7.根据权利要求1所述的一种低压电器测试实验室数据处理系统，其特征在于，所述的数据存储服务器包括用于存储测试历史数据的SIMIS数据库和用于存储实时分析结果的检测数据库，所述的应用程序服务器分别连接SIMIS数据库和检测数据库。

8.根据权利要求1所述的一种低压电器测试实验室数据处理系统，其特征在于，所述的应用程序服务器包括数据导出模块，该数据导出模块与外部Internet连接。