CN104155562A - 基于采集系统远程检测电表接线情况的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力系统调度自动化领域，特别涉及基于采集系统远程检测电表接线情况的方法。本发明利用采集终端采集并上传到系统主站的电表的电压、电流、相位角数据，在系统主站端基于Rapha?l矢量图形库封装的六角图绘制方法，能够在浏览器页面上自动绘制电力六角图，通过六角图直观展示电表各相电压、电流的位置关系，从而检测电表接线情况，这种远程检测方法相比现场人工检测更加安全，并且有效提高了检测效率。

Description

基于采集系统远程检测电表接线情况的方法

技术领域

本发明涉及电力系统调度自动化领域，特别涉及基于采集系统远程检测电表接线情况的方法。

背景技术

电能表是电能计量的重要器具，它的准确可靠直接关系到供用双方的利益，是供用双方关注的焦点，同时也是计量工作的重点。在日常检测和维护工作中，经常接触到计量高电压、大容量的三相三线有功电能表接线错误，在这种错误的运行状态下，一方面极易损坏电力设备，另一方面给供电企业带来经济损失。目前，在检查三相三线电能表的接线是否正确时，采用的方法是：工作人员到现场利用伏安相位表测量三相三线电能表所对应的对地电压，然后测量该相所对应的线电压及电流，测量该线电压对应的相位角，如果为300°是正相序。若相位角为60°，则是逆相序，最后根据上述测量画出相量图。上述测量方法存在如下缺点：利用人工测量，由于工业现场带电操作，给工作人员带来较大的安全风险；并且，利用人工逐个测量，费时费力，测量可能存在误动作导致测量数据不精确。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明以采集系统采集的智能电表的电压、电流、相位角数据为基础，基于Raphaël矢量图形库，开发了电力六角图的绘制方法。在系统主站浏览器上以六角图形式直观展示各相电流、电压的位置关系，可远程检测电表的接线情况。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于采集系统远程检测电表接线情况的方法，包括采集终端和采集系统主站，采集系统主站对采集终端上传的待检测电表数据进行处理，基于Raphaël矢量图形库，在浏览器Web页面上绘制与待检测电表数据对应的六角图，根据六角图展示的各相电压、电流的位置关系，对待检测电表接线情况作出判断。在此所需的待检测电表数据包括三相电压、三相电流及相位角。

在浏览器Web页面上绘制六角图的步骤如下：

（1）确定六角图在web页面上显示的中心点及电压、电流相对画布的缩放比例，根据缩放比例计算出新的输入参数；

（2）利用几何推导确定六角图的对象数组；

（3）遍历对象数组，逐一绘制对象元素、添加元素样式。

步骤（1）具体为：在web页面上设置一画布，设定六角图在画布上的中心点，对输入的三相电压和三相电流分别进行设定比例的缩放，相位角参数不变，将缩放后的电压和电流以及相位角作为新的输入参数。Raphaël画布是以左上角为坐标原点，画布上的中心点坐标为(width/2, height/2)。 根据实际需求设置画布尺寸和内边距，以画布中心点作为六角图的中心，即所有线条的起点，然后根据画布的实际尺寸设置，对原始电压和电流进行适当缩放，以较好的在画布可绘制范围内绘制六角图。

根据实际六角图的展现形式，给出一个优选缩放比例。

电压相对画布缩放比例为：

，

电流相对画布缩放比例为：

，

其中，width、height和padding分别代表画布的宽、高和内边距，内边距是指画布上实际可绘图区域与画布的边的距离。

步骤（2）具体为：根据新的输入参数利用几何学原理分别计算出各电压、电流对应的各对象的属性值，电压和电流对应的线条对象属性包括type、x、y、dx、dy、attr，其中，type表示对象元素类型，x和y表示起点的坐标，dx和dy表示起点到终点的x轴、y轴增量，attr表示对象的显示样式；标示线条含义的文本对象属性包括type、x、y、t、attr，其中，type表示对象元素类型，x和y表示文本的坐标，线条终点右移适当像素作为文本坐标点 ，t表示文本的内容，attr表示对象的显示样式，根据各对象的属性值，得到各对象的数据描述{“属性名”：“属性值”}，从而得到与六角图三相电流和三相电压对应的六个线条对象和六个文本对象组成的对象数组。其中，线条对象对应的“type”值为“line” ，显示样式包括线条的颜色、宽度等；文本对象对应的“type”值为“text”，显示样式包括文字大小、颜色等。通过计算，确定每个对象，最后得到六角图的对象数组。输入参数体现的是各电压和电流的大小及其夹角关系，已知电力系统中，三相电压互成120度，首先，任意确定一相电压方向后，就可以画出其他两相电压，然后，三相电流通过电压电流夹角关系进行确定。根据三角公式计算出各电压和电流在画布X轴和Y轴上的分量，即可得出其线条起始点坐标，从而绘制线条。

比如A相电压经计算和处理后，生成的线条对象格式为{"type":"line","x":300,"y":300,"dx":210,"dy":0,"attr":{"stroke":"#ffff00","stroke-width":2}}，其中，样式中stroke表示线条颜色，stroke-width表示线条宽度。经过本步骤的处理，将六角图的三相电流、三相电压处理成6个线条对象和标识线条的6个文本对象组成的对象数组。

步骤（3）具体为：六角图绘制函数循环判断每个对象的对象元素类型属性type的值，若type值为line,则调用Raphaël.js提供的path函数根据对象其他属性参数绘制线条，并通过Raphaël.js提供的transform函数对当前线条做两次旋转和一定比例压缩，绘制每条线对应的箭头；若type值为text,则调用Raphaël.js提供的text函数绘制文本对象；对象样式通过Raphaël.js提供的attr()进行处理 ；遍历对象数组的所有对象，完成六角图绘制。

本发明利用采集终端采集并上传到系统主站的电表的电压、电流、相位角数据，在系统主站端基于Raphaël矢量图形库封装的六角图绘制方法，能够在浏览器页面上自动绘制电力六角图，通过六角图直观展示电表各相电压、电流的位置关系，从而检测电表接线情况，这种远程检测方法相比现场人工检测更加安全，并且有效提高了检测效率。

附图说明

图1是本发明信息采集系统结构图；

图2是本发明的六角图绘制流程图；

图3是实施例的六角图；

图4是实施例智能电表的实际接线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

如图1所示，本发明所述采集系统包括智能电能表、采集终端/集中器及采集系统主站，采集系统主站包括采集系统前置机、采集系统相关服务模块及主站Web应用，采集终端采集所辖区域的电能表数据（包括电压、电流、相位角），通过有线或无线通道传输给采集系统前置机，采集系统前置机采集到的数据经各服务模块进行业务处理，最终通过浏览器展示主站Web应用，用户从浏览器查询远程智能电表数据，这里就是三相电流、电压、相位角各数据，Web页面上自动绘制对应的六角图。检测人员根据六角图数据判断智能电表的接线情况,作出实际错误接线图。

电力六角图绘制方法是基于Raphaël矢量工具开发的，该图形库提供了大量基本矢量元素的接口，比如：点、路径、圆、矩形、椭圆、文本等等，电力六角图可以认为是由线条、文本这两种基本元素组合成的矢量图，即三相电压、三相电流对应的六个线条对象及其相应的标示其含义的六个文本对象的组合。首先将六角图参数处理成对象元素数组，然后通过Raphaël提供的path函数、text函数、attr函数、transform函数 ，封装矢量六角图函数。

基于上述原理，如图2所示，六角图的绘制过程如下：

步骤（1）：在web页面上设置一画布，根据实际需求设置画布的尺寸和内边距，Raphaël画布的中心点坐标为(width/2, height/2)，以此中心点作为六角图的中心，即所有线条的起点。 对输入的三相电压和三相电流分别进行设定比例的缩放，相位角参数不变，将缩放后的电压和电流以及相位角作为新的输入参数。

其中，电压相对画布缩放比例，

电流相对画布缩放比例

，

其中，width、height和padding分别代表画布的宽、高和内边距。

步骤（2）：根据新的输入参数利用几何学原理分别计算出各电压、电流对应的各对象的属性值，电压和电流对应的线条对象属性包括type、x、y、dx、dy、attr，其中，type表示对象元素类型，线条对象对应值“line”， x和y表示起点的坐标，dx和dy表示起点到终点的x轴、y轴增量，attr表示对象的显示样式，即线条的颜色、宽度等；标示线条含义的文本对象属性包括type、x、y、t、attr，其中，type表示对象元素类型，文本对象对应值“text”， x和y表示文本的坐标，t表示文本的内容，attr表示对象的显示样式，即文字大小、颜色等,根据各对象的属性值，得到各对象的数据描述{“属性名”：“属性值”}。经过本步骤的处理，将六角图的三相电流、三相电压处理成6个线条对象和标识线条的6个文本对象组成的对象数组。

步骤（3）：六角图函数循环判断每个对象的对象元素类型属性type的值，若type值为line,则调用Raphaël.js提供的path函数根据对象其他属性参数绘制线条，并通过Raphaël.js提供的transform函数对当前线条做两次旋转和一定比例压缩，绘制每条线对应的箭头；若type值为text,则调用Raphaël.js提供的text函数绘制文本对象；对象样式通过Raphaël.js提供的attr()进行处理 ；遍历对象数组的所有对象，完成六角图绘制。

下面举例说明具体实施过程：以三相四线有功电能表计量为例，该电能表经电流互感器接入，采集系统采集的量测数据如表所示：

设置画布宽：300，高：460，内边距padding:25，上表采集参数{219,220,221,2.49,2.48,2.50,210,30,30}，得到电压缩放比例为0.57，电流缩放比例为33.47，参数缩放后变为{124.43,125,125.57,83.33,83,83.67,210,30,30}，将参数传入六角图绘制函数，就可以在网页指定位置绘制六角图，见图3。根据六角图反应的各相位关系，分析：三相电压基本对称，正相序，电压回路接线正确并且三相电流基本平衡。根据图3和量测数据，检测人员可以进行判断，并作出电表错误接线图，见图4，用于接线纠错。

Claims (7)

1.一种基于采集系统远程检测电表接线情况的方法，包括采集终端和采集系统主站，其特征在于：采集系统主站对采集终端上传的待检测电表数据进行处理，基于Raphaël矢量图形库，在浏览器Web页面上绘制与待检测电表数据对应的六角图，根据六角图展示的各相电压、电流的位置关系，对待检测电表接线情况作出判断。

2.根据权利要求1所述的基于采集系统远程检测电表接线情况的方法，其特征在于：待检测电表数据包括三相电压、三相电流及相位角。

3.根据权利要求2所述的基于采集系统远程检测电表接线情况的方法，其特征在于：在浏览器Web页面上绘制六角图的步骤如下：

（1）确定六角图在Web页面上显示的中心点及电压、电流相对画布的缩放比例，根据缩放比例计算出新的输入参数；

（2）利用几何推导确定六角图的对象数组；

（3）遍历对象数组，逐一绘制对象元素、添加元素样式。

4.根据权利要求3所述的基于采集系统远程检测电表接线情况的方法，其特征在于：步骤（1）具体为：在web页面上设置一画布，设定六角图在画布上的中心点，对输入的三相电压和三相电流分别进行设定比例的缩放，相位角参数不变，将缩放后的电压和电流以及相位角作为新的输入参数。

5.根据权利要求4所述的基于采集系统远程检测电表接线情况的方法，其特征在于：电压相对画布缩放比例为： ，

电流相对画布缩放比例为：

，

其中，width、height和padding分别代表画布的宽、高和内边距。

6.根据权利要求3所述的基于采集系统远程检测电表接线情况的方法，其特征在于：步骤（2）具体为：根据新的输入参数利用几何学原理分别计算出各电压、电流对应的各对象的属性值，电压和电流对应的线条对象属性包括type、x、y、dx、dy、attr，其中，type表示对象元素类型，x和y表示起点的坐标，dx和dy表示起点到终点的x轴、y轴增量，attr表示对象的显示样式；标示线条含义的文本对象属性包括type、x、y、t、attr，其中，type表示对象元素类型，x和y表示文本的坐标，t表示文本的内容，attr表示对象的显示样式，根据各对象的属性值，得到各对象的数据描述{“属性名”：“属性值”}，从而得到与六角图三相电流和三相电压对应的六个线条对象和六个文本对象组成的对象数组。

7.根据权利要求3所述的基于采集系统远程检测电表接线情况的方法，其特征在于：步骤（3）具体为：六角图绘制函数循环判断每个对象的对象元素类型属性type的值，若type值为line,则调用Raphaël.js提供的path函数根据对象其他属性参数绘制线条，并通过Raphaël.js提供的transform函数对当前线条做两次旋转和一定比例压缩，绘制每条线对应的箭头；若type值为text,则调用Raphaël.js提供的text函数绘制文本对象；对象样式通过Raphaël.js提供的attr()进行处理 ；遍历对象数组的所有对象，完成六角图绘制。