CN111413656A - 自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法和系统，方法为：实时采集低压电流互感器自动化检定系统基本误差数据；将采集到的误差数据传输到数据处理中心并计算其所对应的综合过程性能指数P_pL’；以P_pL’为分析对象，建立过程能力均值‑标准差控制图，并根据P_pL’分布情况在线监测检定系统计量过程能力，若异常则报警；反之，继续根据下控制限的波动情况对检定系统计量过程能力进行不同情况预警。本发明克服了低压电流互感器自动化检定系统在大批量、高负荷工况下，运行状态缺乏实时监测的弊端，不仅能定量计算检定系统过程能力，还可在线监测过程能力变化趋势，及时提供风险预警，确保检定过程处于统计控制状态，降低计量风险。

Description

自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法和系统

技术领域

本发明属于电测量领域，涉及一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法和系统，具体的说是涉及低压电流互感器自动化检定系统计量过程能力的监控。

背景技术

低压电流互感器广泛应用于配电线路中的电能计量，属于列入国家强制检定目录的用于贸易计算的强检计量检定器具，其计量性能直接影响电能计量的准确性。随着智能电网的发展，全国各省相继建立了低压电流互感器自动化检定系统(以下简称检定系统)，实现了低压电流互感器的大批量自动化检定，大大提高检定效率，但如何保证大规模自动化检定系统的可靠性，以及长时间大负荷的工作状态下检定结果的准确性，对计量检定机构的工作提出了新的考验。

目前对检定系统可靠性、准确性的研究大多停留在按照检定规程、校准规范将检定系统主要的计量标准器具，如标准电流互感器，校验仪、负荷箱等周期送检，检定间隔通常为1到2年，以及进行期间核查、抽检等能力验证以及计量监督等手段，保证检定系统的计量性能。传统检定方法对于出现异常的产品，不能及时发现，更不能及时采取措施，存在较大的滞后性，对于检定系统本身的运行状态，缺乏有效的监测，一旦检定系统出现问题，将会形成大范围的电能计量结果失控，严重影响电能贸易的公平公正。

过程能力是指过程的加工水平满足技术标准的能力，取决于人、机、料、法、环等各种因素，过程能力水平直接影响产品的质量性能。对过程能力的分析最初应用于工业生产，用于提高质量控制水平，目前已广泛用于各种过程，如设计过程、管理过程、流程式生产。本发明通过对低压电流互感器自动化检定系统关键量值，即基本误差数据的分析，对计量过程进行连续的统计检验，以过程性能指数为指标，对过程能力进行定量计算，并建立控制图，使每次的测量结果与所建立的初始过程参数闭环，建立检定系统计量过程能力在线监测系统。所述系统不仅能够定量反映检定系统的过程能力，还可以在线监测过程能力变化趋势，及时提供风险预警，确保检定过程稳定可靠，降低计量过程风险。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本发明的目的在于提供一种低压电流互感器自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法和系统。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法，包括以下步骤：

(1)实时在线采集自动化检定系统基本误差数据；

(2)将步骤(1)采集到的基本误差数据实时传输到数据处理中心，实时计算出误差数据所对应的综合过程性能指数P_pL’；

(3)以步骤(2)所得综合过程性能指数P_pL’为分析对象，实时建立过程能力均值-标准差控制图，并根据综合过程性能指数P_pL’的分布情况在线监测检定系统计量过程能力，若异常，则报警；反之，进入下一步；

(4)基于步骤(3)中实时更新的均值控制图的下控制限的波动情况来对检定系统计量过程能力进行不同情况预警。

上述技术方案中，步骤(2)中，综合过程性能指数P_pL’为多个工位的计量过程性能指数P_pL的平均值，每个工位的计量过程性能指数P_pL均通过该工位不同工况下所得误差数据的计量过程性能指数P_pL(n)计算所得；

其中，P_pL(n)中的n＝1、2、3…i…n，i为每个工位中第i个工况、n为每个工位中工况种数；每个工位中工况包括低压电流互感器在负载条件、轻载条件下1％、5％、20％、100％和120％的额定电流比进行检定。

上述技术方案中，步骤(3)中，将步骤(2)所得综合过程性能指数P_pL’，以被试低压电流互感器检定时间为顺序，选择连续N次综合过程性能指数P_pL’为1个子组，连续收集M个子组数据，计算样本数据均值、标准差，在线实时建立过程能力均值-标准差控制图。

上述技术方案中，步骤(3)中，以综合过程性能指数P_pL’为分析对象，样本容量包括实时更新的综合过程性能指数和历史储存的综合过程性能指数；

其中，N≥5；M≥25，且M随着更新的综合过程性能指数的数量增大而增大。

上述技术方案中，步骤(3)中，所述的过程能力均值-标准差控制图采用下单侧均值控制图和双侧标准差控制图；

所述双侧标准差控制图，用于观察综合过程性能指数波动情况，仅作为检定系统的可靠性的参考，不对标准差控制图判异；

所述下单侧控制图，以反映检定过程情况的综合过程性能指数为分析对象，用于观察综合过程性能指数分布情况，若综合过程性能指数判异，则报警，表示检定系统计量过程能力不足，需要检修；若综合过程性能指数正常，则进行下一步；其中，判异方法采用点出界就判异；

所述下单侧均值控制图包括中心线

和下控制限

且所述中心线

下控制限

的数值随着综合过程性能指数统计次数的增加而变化。

上述技术方案中，步骤(4)中，基于步骤(3)实时更新的均值控制图的下控制限的波动范围来对检定系统计量过程能力进行不同情况预警，其具体方法为：

1)在线实时获取下单侧均值控制图的下控制限；

2)以测量次数为横坐标、下单侧均值控制图的下控制限的取值为纵坐标，建立预警图，且预警图中设定有上判断参考线和下判断参考线；

3)将1)中实时获取的下单侧均值控制图的下控制限分别对应与预警图中的上判断参考线和下判断参考线进行比较，判断检定系统的计量过程能力；

判定过程为：上判断参考线和下判断参考线将单侧均值控制图分为A区、B区和C区3个区间：以下控制限在预警图上打点，A区为红色报警区，对应

即下控制限位于A区，表示检定系统计量过程能力不足，需要检修；B区为黄色警戒区，对应下判断

时，即下控制限位于B区，表示检定系统计量过程能力尚可，需要密切关注；C区为蓝色正常区，对应

时，即下控制限位于C区，表示检定系统计量过程能力充分，检定系统稳定可控。

一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警系统，包括自动化检定系统数据库、生产调度平台中心系统和数据处理中心；

所述自动化检定系统数据库，用于采集低压电流互感器自动化检定系统(以下简称检定系统)检定过程中产生的基本误差数据，并将该数据上传到生产调度平台中心系统；

所述生产调度平台中心系统，即MDS系统，用于实时接收自动化检定系统数据库上传的低压电流互感器基本误差数据，并将数据传输给数据处理中心；

所述数据处理中心包括计量过程性能指数计算单元、计量过程性能指数分析单元、计量过程能力在线监测单元和中心数据库；

所述中心数据库与生产调度平台中心系统数据连接，实时存储生产调度平台中心系统上传的低压电流互感器基本误差数据；

所述计量过程性能指数计算单元与中心数据库数据连接，用于读取调用中心数据库所存储的低压电流互感器基本误差数据、并计算基本误差中每个工位中各个工况的计量过程性能指数P_pL(n)；所述计量过程性能指数分析单元与计量过程性能指数计算单元数据连接，用于根据每个工位中各个工况的计量过程性能指数P_pL(n)计算得到每个工况的计量过程性能指数P_pL，多个工位的计量过程性能指数P_pL计算反映检定系统计量过程能力的综合计量性能指数P_pL’，并以综合过程性能指数P_pL’为分析对象，在线实时建立过程能力均值-标准差控制图；所述计量过程能力在线监测单元与计量过程性能指数分析单元数据连接，用于根据实时的过程能力均值-标准差控制图分析当前综合过程性能指数P_pL’的分布情况，若异常，则报警，反之，则继续根据当前的均值控制图的下控制限的波动情况来对检定系统计量过程能力进行不同情况预警。

所述中心数据库还与计量过程性能指数分析单元数据连接，用于存储新的综合计量性能指数P_pL’和过程能力均值-标准差控制图，并供计量过程性能指数分析单元调用历史存储的综合计量性能指数P_pL’；

所述中心数据库还与计量过程能力在线监测单元数据连接，用于实时存储检定系统计量过程能力的监测结果。

上述技术方案中，所述数据处理中心还包括监测显示单元和预警单元，所述监测显示单元与计量过程能力在线监测单元和中心数据库数据连接，分别用于动态实时显示计量过程能力在线监测单元所得的检定系统计量过程能力的监测结果以及调用中心数据库所存储的历史监测结果。

所述预警单元与计量过程能力在线监测单元数据连接，用于计量过程能力在线监测单元中的综合过程性能指数判异报警和均值控制图的下控制限的不同波动情况预警。

上述技术方案中，所述基本误差数据包括在不同工位中，不同额定电流百分值、不同负载下的比值差、相位差值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提供的方法以反映检定系统计量准确度的被试低压电流互感器基本误差数据为分析对象，引入反映检定系统当前过程能力的过程性能指数，通过对检定系统不同工位不同工况情况下的数据分析，定量得到检定系统综合过程性能指数；

2、本发明从均值-标准差控制图对综合过程性能指数分布情况分析、以及均值控制图的下控制限的波动范围这两方面来对检定系统计量过程能力进行监测预警，使得监测结果更加全面准确。

3、本发明提供的在线监测系统，以所得综合过程性能指数为控制指标，建立综合过程性能指数控制图，通过统计过程控制，在线监测检定系统计量过程能力。其中，样本容量包括历史数据和更新的数据，通过统计学计算，实时更新综合过程性能指数控制图。系统通过预警模块实现对异常情况予以告警，保证检定系统一直处于统计控制状态。

本发明提出的低压电流互感器自动化检定系统计量过程能力在线监测方法和系统，以克服了目前对检定系统大批量高负荷工况下，保证计量准确性和稳定性运行状态缺乏实时监测的弊端，通过对检定系统的过程能力分析以及建立过程能力在线监测系统，不仅可以对检定系统的计量过程能力定量，还可以实时监测检定系统计量过程能力波动情况，对可能发生的计量风险提供预警。

附图说明

图1为本发明中自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法的流程框图；

图2为本发明中自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警系统的结构示意图；

图3为本发明中数据处理中心的结构示意图；

图4为现有技术中自动化检定系统的基本误差测量流程框图；

图5为具体实施例中M＝26时，综合过程性能指数P_pL’分布情况的当前监测图；图中，横坐标为组数，纵坐标为综合过程性能指数P_pL’；

图6为具体实施例中下单侧均值控制图的下控制限波动范围的预警图；图中，横坐标为统计次数，纵坐标为下控制限的数值；

图7为具体实施例中综合过程性能指数P_pL’分布情况的历史监测图；图中，横坐标为组数，纵坐标为综合过程性能指数P_pL’；

附图标记说明：

1、自动化检定系统数据库；2、生产调度平台中心系统；3、数据处理中心；31、计量过程性能指数计算单元；32、计量过程性能指数分析单元；33、计量过程能力在线监测单元；34、中心数据库；35、监测显示单元；36、预警单元。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本发明是如何实施的。

现有技术中，过程性能指数的数值越大说明过程能力越强，对过程的要求越高，在对低压电流互感器自动化检定系统计量过程能力监测时，只对其下限有要求，因此本发明只计算其下单侧过程性能指数。

参阅图1，一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法，包括以下步骤：

(1)实时在线采集自动化检定系统基本误差数据；具体的，如图2和图4所示，生产调度平台中心系统2，即MDS系统，实时接收采集自动化检定系统数据库上传的低压电流互感器基本误差数据；

(2)将步骤(1)采集到的基本误差数据实时传输到数据处理中心，实时计算出基本误差数据所对应的综合过程性能指数P_pL’；

步骤(2)中，综合过程性能指数P_pL’为多个工位的计量过程性能指数P_pL的平均值，每个工位的计量过程性能指数P_pL均通过该工位不同工况下所得误差数据的计量过程性能指数P_pL(n)加权按照计算所得；

其中，P_pL(n)中的n＝1、2、3…i，i为每个工位中工况的种数；每个工位中工况包括低压电流互感器在负载条件、轻载条件、以及1％、5％、20％、100％、和120％的额定电流比条件下进行检定。

具体方法为：

(2-1)对于每种工况的计量过程性能指数P_pL(n)进行计算时，为了充分利用历史数据，样本容量应该包含历史数据，对于每次新的误差数据，应该重新计算样本均值

和样本标准差s。

计量过程性能指数

n＝1、2、3…i，i为每个工位中工况的种数；

P_pL(n)：为某一种工况的下单侧过程性能指数；

某一种工况的样本均值；

T_L：技术标准规定的下规格界限；

s：某一种工况的样本标准差；

(2-2)通过该工位不同工况下所得误差数据的计量过程性能指数P_pL(n)，加权计算每个工位的计量过程性能指数P_pL；

P_pL＝t₁P_pL(1)+t₂P_pL(2)+…+t_iP_pL(i)；

其中，P_pL(1)、P_pL(2)…P_pL(i)为某个工位的计量过程性能指数，t₁、t₂、…t_i为某个工位对应某一工况的加权系数，加权系数具体取值根据实际检定系统中该工况在该工位中的重要程度而赋予该工况加权系数某一特征值。

(2-3)对检定系统多个工位的计量过程性能指数P_pL计算平均值，即得到综合过程性能指数P_pL’。

(3)以步骤(2)所得综合过程性能指数P_pL’为分析对象，实时建立过程能力均值-标准差控制图，并根据综合过程性能指数P_pL’的分布情况在线监测检定系统计量过程能力，若异常，则报警；反之，进入下一步；

建立过程能力均值-标准差控制图的具体方法为：

(3-1)将步骤(2)所得综合过程性能指数P_pL’，以被试低压电流互感器检定时间为顺序，选择连续N(N≥5)次综合过程性能指数P_pL’为1个子组，连续收集M(M≥25，且M随着更新的综合过程性能指数的数量增大而增大)个子组数据，计算每个子组的平均值

和标准差s_N，以及全部组数的平均值

的平均值

以及全部组数的标准差s_N的平均标准差

其中，样本容量包括实时更新的综合过程性能指数和历史储存的综合过程性能指数；

(3-2)确定综合过程性能指数控制图的下控制限和中心线；

分别为每组测量值的平均值

的中心线和下控制限，

分别为每组测量值的标准差s_N的上控制限、中心线和下控制限，A3、B3、B4为常数，其值按照预先设置的参数对应表，即测量次数N对应的数值。

其中，标准差控制图用于观察综合过程性能指数波动情况，仅作为检定系统的可靠性的参考，不对标准差控制图判异；

根据综合过程性能指数P_pL’的分布情况在线监测检定系统计量过程能力，其具体方法为：

以均值控制图作为监测对象，只需要下单侧控制图，用于观察综合过程性能指数分布情况，如图2所示，若综合过程性能指数判异，则报警，表示检定系统计量过程能力不足，需要检修；若综合过程性能指数正常，则进行下一步；其中，判异方法采用点出界就判异；

(4)基于步骤(3)中实时更新的均值控制图的下控制限的波动情况来对检定系统计量过程能力进行不同情况预警，其具体方法为：

1)在线实时获取下单侧均值控制图的下控制限的数值；

2)以测量次数为横坐标、下单侧均值控制图的下控制限的取值为纵坐标，建立预警图，如图3所示，且预警图中设定有上判断参考线和下判断参考线；上判断参考线和下判断参考线的取值根据监测级别进行设置，其初始取值为：上判断参考线的参考值为1.33、下判断参考线的参考值为1.0；

3)将1)中实时获取的下单侧均值控制图的下控制限分别对应与上判断参考线和下判断参考线进行比较，判断检定系统的过程能力；

判定过程为：上判断参考线和下判断参考线将单侧均值控制图分为A区、B区和C区3个区间：以下控制限在预警图上打点，A区为红色报警区，对应

即下控制限位于A区，表示检定系统计量过程能力不足，需要检修；B区为黄色警戒区，对应

时，即下控制限位于B区，表示检定系统计量过程能力尚可，需要密切关注；C区为蓝色正常区，对应下

时，即下控制限位于C区，表示检定系统计量过程能力充分，检定系统稳定可控。

参阅图2至图4，本发明提供了一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警系统，包括自动化检定系统数据库1、生产调度平台中心系统2和数据处理中心3；

所述自动化检定系统数据库1，用于采集低压电流互感器自动化检定系统(以下简称检定系统)检定过程中产生的基本误差数据，并将该数据上传到生产调度平台中心系统2；

所述生产调度平台中心系统2，即MDS系统，用于实时接收自动化检定系统数据库上传的低压电流互感器基本误差数据，并将数据传输给数据处理中心；

所述数据处理中心3包括计量过程性能指数计算单元31、计量过程性能指数分析单元32、计量过程能力在线监测单元33、中心数据库34、监测显示单元35和预警单元36；

所述中心数据库34与生产调度平台中心系统2数据连接，实时存储生产调度平台中心系统2上传的低压电流互感器基本误差数据；所述中心数据库34还与计量过程性能指数计算单元31数据连接，其所存储的低压电流互感器基本误差数据供计量过程性能指数计算单元31调用；

所述计量过程性能指数计算单元31与中心数据库34数据连接，用于读取调用中心数据库34所存储的低压电流互感器基本误差数据、并计算基本误差中每个工位中各个工况的计量过程性能指数P_pL(n)；所述计量过程性能指数分析单元32与计量过程性能指数计算单元31数据连接，用于根据每个工位中各个工况的计量过程性能指数P_pL(n)计算得到每个工况的计量过程性能指数P_pL，多个工位的计量过程性能指数P_pL计算反映检定系统计量过程能力的综合计量性能指数P_pL’，并以综合过程性能指数P_pL’为分析对象，在线实时建立过程能力均值-标准差控制图；所述计量过程能力在线监测单元33与计量过程性能指数分析单元32数据连接，用于根据实时的过程能力均值-标准差控制图分析当前综合过程性能指数P_pL’的分布情况，若异常，则报警，并将报警信息发送到预警单元36；反之，则继续根据当前的均值控制图的下控制限的波动情况来对检定系统计量过程能力进行不同情况预警，并根据不同情况发送不同预警信息到预警单元36。

所述中心数据库34还与与计量过程性能指数分析单元32数据连接，用于存储新的综合计量性能指数P_pL’和过程能力均值-标准差控制图，并供计量过程性能指数分析单元32调用历史存储的综合计量性能指数P_pL’；

所述中心数据库34还与计量过程能力在线监测单元33相连接，用于实时存储检定系统计量过程能力的监测结果。

本发明中，还包括监测显示单元35和预警单元36，所述监测显示单元35与计量过程能力在线监测单元33和中心数据库34数据连接，分别用于动态实时显示计量过程能力在线监测单元33所得的检定系统计量过程能力的监测结果(包括监测图和预警图)以及调用中心数据库34所存储的历史监测结果，监测显示单元35中，可以显示过程性能指数P_pL’分布情况的当前监测图、综合过程性能指数P_pL’的分布情况的历史监测图、以及下单侧均值控制图的下控制限的波动情况的预警图；

所述预警单元36与计量过程能力在线监测单元33数据连接，用于计量过程能力在线监测单元33中的综合过程性能指数判异报警和均值控制图的下控制限的不同波动情况预警，进一步的，预警单元36根据均值控制图的下控制限的不同波动情况(下控制限位于A、B、C三区)进行不同级别的预警。

本发明中，所述基本误差数据包括在不同工位中，不同额定电流百分值、不同负载下的比值差、相位差值。

本发明中，P_pL、P_pL(n)、P_pL’中任意一个数值小于下判断参考线，则认为检定系统计量过程能力不足，报警检修。

具体实施例

以某省国网电力公司计量中心低压电流互感器自动化检定系统为例，对一批次型号规格为150A/5A，0.2S级的电流互感器进行检定，单条自动化检定系统有12个工位，可以同时对12只电流互感器进行检定。

根据本发明提供的自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警系统，包括某省国网电力公司计量中心低压电流互感器自动化检定系统数据库、MDS(生产调度平台中心系统)和数据处理中心，MDS(生产调度平台中心系统)接收到某省国网电力公司计量中心低压电流互感器自动化检定系统数据库实时上传12个工位中的12只低压电流互感器在负载以及轻载条件下，1％、5％、20％、100％、120％的额定电流比下的比值差和相位差数据，并将其下发到数据处理中心。根据本发明提供的低压电流互感器自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警系统，实时调出数据处理中心的中心数据库中新存储的基本误差数据和历史数据，计算样本数据的样本均值

和样本标准差s，根据《常规控制图》提供的计算方法，计算反映当前实时过程能力的过程性能指数P_pL(n)，包括对不同负载、不同额定电流百分比下的计量过程性能指数P_pL(1)、P_pL(2)…P_pL(7)，其中P_pL(1)、P_pL(2)…P_pL(7)分别对应为负载条件、轻载条件1％、5％、20％、100％、和120％的额定电流的计量过程性能指数，最后对各种不同工况下的计量过程性能指数P_pL(1)、P_pL(2)…P_pL(7)加权计算得到其中一个低压电流互感器所在检定工位的计量过程性能指数P_pL，将12个工位所得的计量过程性能指数P_pL的平均值作为检定系统实时过程能力的综合过程性能指数P_pL'。

以综合过程性能指数P_pL'为分析对象，以被试低压电流互感器检定时间为顺序，第一次统计时，选择连续5次综合过程性能指数P_pL'作为1个子组(即N＝5)，连续采集25个子组数据(即M＝25)，即以125个综合过程性能指数P_pL'为基本数据，建立均值-标准差控制图，

采用下单侧均值控制图来观察综合过程性能指数P_pL’的分布情况，以在线监测检定系统计量过程能力，若综合过程性能指数判异，则报警，表示检定系统计量过程能力不足，需要检修；若综合过程性能指数正常，则进行下一步；其中，判异方法采用点出界就判异；

若综合过程性能指数正常，实时更新的均值控制图的下控制限的波动范围来对检定系统计量过程能力进行不同情况预警，其具体方法为：

1)在线实时获取下单侧均值控制图的下控制限的数值；

2)以统计次数为横坐标、下单侧均值控制图的下控制限的取值为纵坐标，建立预警图，且预警图中设定有上判断参考线和下判断参考线；其中，根据过程能力评价标准，上判断参考线的参考值为1.33、下判断参考线的参考值为1.0，也可根据实际工况对上判断参考线和下判断参考线的取值进行适当调整；

3)将1)中实时获取的下单侧均值控制图的下控制限分别对应与预警图中的上判断参考线和下判断参考线进行比较，判断检定系统的计量过程能力；

判定过程为：上判断参考线和下判断参考线将预警图分为A区、B区和C区3个区间：以下控制限在预警图上打点，A区为红色报警区，对应

即下控制限位于A区，表示检定系统计量过程能力不足，需要检修；B区为黄色警戒区，对应

时，即下控制限位于B区，表示检定系统计量过程能力尚可，需要密切关注；C区为蓝色正常区，对应

时，即下控制限位于C区，表示检定系统计量过程能力充分，检定系统稳定可控。

第二次统计时，根据更新的基本误差数据，计算得综合过程性能指数P_pL'(M＝26时的数值)、并结合历史综合过程性能指数P_pL'(M＝1、2...24、25时的数值)，通过统计学计算，在线实时建立均值-标准差控制图，采用下单侧均值控制图来观察综合过程性能指数P_pL’的分布情况，以在线监测检定系统计量过程能力，根据点出界就判异的判异方法，若综合过程性能指数判异，则报警，表示检定系统计量过程能力不足，需要检修；

若综合过程性能指数正常，则继续根据实时更新的均值控制图的下控制限的波动范围来对检定系统计量过程能力进行不同情况预警；

以此类推，实时更新统计，根据更新的基本误差数据，计算得综合过程性能指数P_pL'、并结合历史综合过程性能指数P_pL'，通过统计学计算，在线实时建立均值-标准差控制图，并根据综合过程性能指数P_pL’的分布情况在线监测检定系统计量过程能力，若异常，则报警；反之，继续根据实时更新的均值控制图的下控制限的波动情况来对检定系统计量过程能力进行不同情况预警。

本实施例中，数据处理中心3的监测显示单元35可以显示过程性能指数P_pL’分布情况的当前监测图(如图5)、综合过程性能指数P_pL’的分布情况的历史监测图(如图7)、以及下单侧均值控制图的下控制限的波动情况的预警图(如图6)；图5为组数M＝26时，综合过程性能指数P_pL’分布情况的当前监测图，图中虚线表示上一次(M＝25，第一次统计)的下单侧均值控制图的中心线和下控制限，实线为当前(M＝26，第二次统计)的下单侧均值控制图的中心线和下控制限；图中设置实虚线的目的是可以及时观察下控制限的波动情况是收窄还是拓宽，且每次显示的当前监测图都只显示上一次、及最新一次所对应的中心线和下控制限；同时可以根据图中综合过程性能指数P_pL’与当前下控制限的位置关系来确定综合过程性能指数P_pL’分布情况。图6为下单侧均值控制图的下控制限的波动情况的预警图，根据图中下控制限所处的上、下判断参考线划分区域，来反映检定系统计量过程能力，判定检定系统的情况。图7为综合过程性能指数P_pL’的分布情况的历史监测图，用于反映总体趋势。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (9)

1.一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)实时在线采集自动化检定系统基本误差数据；

(2)将步骤(1)采集到的基本误差数据实时传输到数据处理中心，实时计算出基本误差数据所对应的综合过程性能指数P_pL’；

(3)以步骤(2)所得综合过程性能指数P_pL’为分析对象，实时建立过程能力均值-标准差控制图，并根据综合过程性能指数P_pL’的分布情况在线监测检定系统计量过程能力，若异常，则报警；反之，进入下一步；

(4)基于步骤(3)中实时更新的均值控制图的下控制限的波动情况来对检定系统计量过程能力进行不同情况预警。

2.根据权利要求1所述的一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法，其特征在于，步骤(2)中，所述综合过程性能指数P_pL’为多个工位的计量过程性能指数P_pL的平均值，每个工位的计量过程性能指数P_pL均通过该工位不同工况下所得误差数据的计量过程性能指数P_pL(n)计算所得；

其中，P_pL(n)中的n＝1、2、3…i…n，i为每个工位中的第i种工况、n为每个工位中工况种数；每个工位中的工况包括低压电流互感器在负载条件、轻载条件下1％、5％、20％、100％、120％的额定电流比下进行检定。

3.根据权利要求1所述的一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法，其特征在于，步骤(3)中，将步骤(2)所得综合过程性能指数P_pL’，以被试低压电流互感器检定时间为顺序，选择连续N次综合过程性能指数P_pL’为1个子组，连续收集M个子组数据，计算样本数据均值、标准差，在线实时建立过程能力均值-标准差控制图。

4.根据权利要求3所述的一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法，其特征在于，步骤(3)中，以综合过程性能指数P_pL’为分析对象，样本容量包括实时更新的综合过程性能指数和历史储存的综合过程性能指数；

其中，N≥5；M≥25，且M随着更新的综合过程性能指数的数量增大而增大。

5.根据权利要求1所述的一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的过程能力均值-标准差控制图采用下单侧均值控制图和双侧标准差控制图；

所述双侧标准差控制图，用于观察综合过程性能指数波动情况，仅作为检定系统的可靠性的参考，不对标准差控制图判异；

所述下单侧均值控制图，以反映检定过程情况的综合过程性能指数为分析对象，用于观察综合过程性能指数分布情况，若综合过程性能指数判异，则报警，表示检定系统计量过程能力不足，需要检修；若综合过程性能指数正常，则进行下一步；其中，判异方法采用点出界就判异；

所述下单侧均值控制图包括中心线

和下控制限

且所述中心线

下控制限

的数值随着综合过程性能指数统计次数的增加而变化。

6.根据权利要求1所述的一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法，其特征在于，步骤(4)中，基于步骤(3)实时更新的均值控制图的下控制限的波动情况来对检定系统计量过程能力进行不同情况预警，其具体方法为：

1)在线实时获取下单侧均值控制图的下控制限的数值；

2)以测量次数为横坐标、下单侧均值控制图的下控制限的取值为纵坐标，建立预警图，且预警图中设定有上判断参考线和下判断参考线；

3)将1)中实时获取的下单侧均值控制图的下控制限分别对应与预警图中的上判断参考线和下判断参考线进行比较，判断检定系统的计量过程能力；

判定过程为：上判断参考线和下判断参考线将预警图分为A区、B区和C区3个区间：以下控制限在预警图上打点，A区为红色报警区，对应下控制限

<下判断参考线，即下控制限位于A区，表示检定系统计量过程能力不足，需要检修；B区为黄色警戒区，对应下判断参考线≤下控制限

≤上判断参考线时，即下控制限位于B区，表示检定系统计量过程能力尚可，需要密切关注；C区为蓝色正常区，对应下控制限

>上判断参考线时，即下控制限位于C区，表示检定系统计量过程能力充分，检定系统稳定可控。

7.一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警系统，其特征在于，包括自动化检定系统数据库(1)、生产调度平台中心系统(2)和数据处理中心(3)；

所述自动化检定系统数据库(1)，用于采集低压电流互感器自动化检定系统检定过程中产生的基本误差数据，并将该数据上传到生产调度平台中心系统(2)；

所述生产调度平台中心系统(2)，即MDS系统，用于实时接收自动化检定系统数据库上传的低压电流互感器基本误差数据，并将数据传输给数据处理中心；

所述数据处理中心(3)包括计量过程性能指数计算单元(31)、计量过程性能指数分析单元(32)、计量过程能力在线监测单元(33)和中心数据库(34)；

所述中心数据库(34)与生产调度平台中心系统(2)数据连接，实时存储生产调度平台中心系统(2)上传的低压电流互感器基本误差数据；

所述计量过程性能指数计算单元(31)与中心数据库(34)数据连接，用于读取调用中心数据库(34)所存储的低压电流互感器基本误差数据、并计算基本误差中每个工位中各个工况的计量过程性能指数P_pL(n)；所述计量过程性能指数分析单元(32)与计量过程性能指数计算单元(31)数据连接，用于根据每个工位中各个工况的计量过程性能指数P_pL(n)计算得到每个工况的计量过程性能指数P_pL，多个工位的计量过程性能指数P_pL计算反映检定系统计量过程能力的综合计量性能指数P_pL’，并以综合过程性能指数P_pL’为分析对象，在线实时建立过程能力均值-标准差控制图；所述计量过程能力在线监测单元(33)与计量过程性能指数分析单元(32)数据连接，用于根据实时的过程能力均值-标准差控制图分析当前综合过程性能指数P_pL’的分布情况，若异常，则报警，反之，则继续根据当前的均值控制图的下控制限的波动情况来对检定系统计量过程能力进行不同情况预警；

所述中心数据库(34)还与计量过程性能指数分析单元(32)数据连接，用于存储新的综合计量性能指数P_pL’和过程能力均值-标准差控制图，并供计量过程性能指数分析单元(32)调用历史存储的综合计量性能指数P_pL’；

所述中心数据库(34)还与计量过程能力在线监测单元(33)数据连接，用于实时存储检定系统计量过程能力的监测结果。

8.根据权利要求7所述的一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警系统，其特征在于，所述数据处理中心(3)还包括监测显示单元(35)和预警单元(36)，所述监测显示单元(35)与计量过程能力在线监测单元(33)和中心数据库(34)数据连接，分别用于动态实时显示计量过程能力在线监测单元(33)所得的检定系统计量过程能力的监测结果以及调用中心数据库(34)所存储的历史监测结果；

所述预警单元(36)与计量过程能力在线监测单元(33)数据连接，用于计量过程能力在线监测单元(33)中的综合过程性能指数判异报警和均值控制图的下控制限的不同波动情况预警。

9.根据权利要求7所述的一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警系统，其特征在于，所述基本误差数据包括在不同工位中，不同额定电流百分值、不同负载下的比值差、相位差值。

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