CN112255575A - 一种应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障方法及系统，运行于系统中所有电路板之上，其包括：硬件层，该硬件层负责执行变压器一体化测试仪的硬件功能实现；连接层，该连接层用以建立所述硬件层中的各硬件之间的通信；应用层，该应用层根据所接收的测试任务，依据硬件连接规则实现硬件层中各硬件之间的连接并对硬件层中各硬件之间的连接关系进行校验；主控层，该主控层向所述应用层发送当前进行的测试任务，以便于硬件连接校验数据库进行比对。本发明通过对于各硬件模块的连接状态进行监测并生成内部连接图，通过该内部连接图与预先设置的硬件连接规则库和硬件连接校验数据库进行比对从而实现接线监测，达到接线安全保障的作用。

Description

一种应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障方法及系统

技术领域

本发明涉及变压器测试技术领域，特别涉及一种应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障方法系统。

背景技术

变压器一体化测试仪是一种一次接线，提供多种测试内容的工具，相较于传统的变压器测试仪，该测试仪通过内部电路自动切换的方式实现自动化和一体化的测量。由于该仪器采用自动化内部电路接线切换且应用于高压变压器领域，因此该仪器的连线正确性要求极高，在错误连接的情况下，会出现仪器损毁乃至发生安全事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于针对变压器一体化测试仪在测试过程容易出现接线错误的问题而提供一种应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障方法，以保障该仪器内部电路接线的正确性，以防止出现接线错误的情况。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障系统，以保障该仪器内部电路接线的正确性，以防止出现接线错误的情况。

作为本发明第一方面的一种应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障方法,其特征是:主控模块在切换了测量任务之后，变压器一体化测试仪的内部硬件电路开始自动重连，在这个过程中，该内部硬件电路从VCC开始逐层重连——该重连后负担测试功能的硬件电路被称为测试网络——当一个硬件IC模块被连接至测试网络后，连接层的硬件连接通信系统下发启动指令至该硬件IC模块的数据通信接口电路处，该数据通信接口电路在接收到启动指令信息后，记忆存储模块向数据通信接口电路发送响应信息至硬件连接抽象系统；

该硬件连接抽象系统在接收到某个硬件IC模块的响应信息后，分析该响应信息的path部分，对于该硬件IC模块的ictype和上级硬件IC模块的ictype通过查询硬件连接规则库进行校验，以确保每一级的连接正常；

在所有硬件IC模块均连接完毕后，硬件连接抽象系统对于获取的所有响应信息进行抽象处理获得当前硬件连接树，并与硬件连接校验数据库中存储的硬件连接树进行比对，若硬件连接校验数据库中不存在该硬件连接树，则直接向主控层中的主控模块报告连接错误信息；若硬件连接校验数据库中显示该硬件连接树与“任务A”的硬件连接树相同，则向主控层中的主控模块请求当前测量任务名称；若当前测量任务名称为“任务A”，则返回连接正确信息，否则返回连接错误信息。

作为本发明第二方面的一种应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障系统，运行于应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障系统中所有电路板之上，包括：

硬件层，该硬件层负责执行变压器一体化测试仪的硬件功能实现；

连接层，该连接层用以建立所述硬件层中的各硬件之间的通信；

应用层，该应用层根据所接收的测试任务，依据硬件连接规则实现硬件层中各硬件之间的连接并对硬件层中各硬件之间的连接关系进行校验；

主控层，该主控层向所述应用层发送当前进行的测试任务，以便于硬件连接校验数据库进行比对。

在本发明的一个优选实施例中，所述硬件层由若干硬件IC模块和附于每个硬件IC模块上并与对应的硬件IC模块连接的记忆存储模块构成，其中各硬件IC模块负责执行变压器一体化测试仪的硬件功能实现，每个记忆存储模块存储有对应的硬件IC模块的相关资料。

在本发明的一个优选实施例中，每个记忆存储模块与对应的硬件IC模块之间通过一条数据通信接口电路连接，该数据通信接口电路在在硬件IC模块被调用后被接通，该数据通信接口电路在联通后向对应的记忆存储模块发送一条启动指令信息，该启动指令信息的格式如下式所示：

{‘status”:’enable’}

其中，status部分代表该硬件IC模块的启用状态，为被启用状态；

所述记忆存储模块在接收到该启动指令后，向数据通信接口电路发送响应信息，信息格式为：

{‘status”:’enable’,’ictype’:xxx,’icid’:xxx,’icparam’:data,’path’:[]}

其中status与上式定义一致，ictype为当前硬件IC模块的芯片类型，icid为该硬件IC模块的唯一id，icparam包含了该硬件IC模块的功能以及性能参数；所述响应信息还通过数据通信接口电路上传至所述应用层，以供后续调用。

在本发明的一个优选实施例中，所述连接层包含硬件连接通信系统，该硬件连接通信系统由硬件层中的各个硬件IC模块间的数据通信信道构成，每条数据通信信道与对应的所述数据通信接口电路连接，负责维持各个硬件IC模块之间的信道畅通，负责在硬件IC模块被调用后，传递所述应用层发送过来的启动指令信息，并在该硬件IC模块响应该启动命令后传递该硬件IC模块的响应信息。同时，该硬件连接通信系统还负责在硬件IC模块的所述响应信息和所述启动指令信息中添加路径信息。

在本发明的一个优选实施例中，所述应用层包含硬件连接抽象系统，硬件连接规则库和硬件连接校验数据库三个模块；其中：

所述硬件连接抽象系统负责提取各个硬件IC模块连接关系，抽象整体硬件层的连接结构为一张树状图，称为硬件连接树，以供后续各个硬件IC模块连接校验，该硬件连接抽象系统在起始处，即VCC位置设有一起始节点，在后续各个硬件IC模块被调用后，通过所述响应信息，构建所述硬件连接树表结构；

所述硬件连接规则库规定了各个硬件IC模块连接的规则，该规则通过ictype字段进行辨别，针对所述硬件连接抽象系统提取的各个硬件IC模块连接关系中，各个节点与上级节点的连接是否合规进行检查；每一种ictype字段中均包含可以进行连接的上级ictype，通过遍历所述硬件连接树中的每一个节点，检验其上级子节点的ictype是否符合该节点记录与硬件连接规则库中的ictype即可完成硬件连接规则查询；

所述硬件连接校验数据库规定了所述硬件连接树的形状，在所述硬件连接校验数据库中记载了本变压器一体化测试仪的各种形态的硬件连接树。在变压器一体化测试仪完成电路切换后，先暂时不与变压器引申过来的高压线直接连接，而是将抽象出来的硬件连接树与硬件连接校验数据库中的各个硬件连接树和所述主控层中所发布的测试任务名相匹配，若一一匹配完成，则通过硬件连接校验，从而连接变压器引申过来的高压线进行测试。

在本发明的一个优选实施例中，所述主控层包含主控模块。

本发明主要用于变压器一体化测试仪，其主要通过对于各硬件模块的连接状态进行监测并生成内部连接图，通过该内部连接图与预先设置的硬件连接规则库和硬件连接校验数据库进行比对从而实现接线监测，达到接线安全保障的作用。

附图说明

图1为本发明应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障系统的架构示意图。

图2为本发明应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障系统中的连接层各个电路模块的连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本发明。

本发明的应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障系统主要用于变压器一体化测试仪。变压器一体化测试仪为一种一体化变压器性能参数测试仪器，相较于传统的多仪器变压器测试装置，该仪器能够做到一次接线多次测量，多种测量。其原理主要是通过内部硬件电路复用，并采用数码开关进行电路切换以实现自动化。因此，非人工接线在接线过程中可能由于数字电路故障或传输故障导致误接线而产生安全隐患。本系统主要通过对于各硬件模块的连接状态进行监测并生成内部连接图，通过该图与预先设置的硬件连接规则库和硬件连接校验数据库进行比对从而实现接线监测，达到接线安全保障的作用。

本发明的应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障系统运行于系统中所有电路板之上。

参见图1，本发明的应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障系统共分为四个层次，分别为硬件层10、连接层20、应用层30和主控层40。

硬件层10主要由若干硬件IC模块11和附于每一个硬件IC模块11上的记忆存储模块12构成。其中所有的硬件IC模块11负责执行变压器一体化测试仪的硬件功能实现。

在每一个硬件IC模块11上，有一个记忆存储模块12，记忆存储模块12上存储有对应的硬件IC模块11的相关资料(IC类型，IC功能，IC编号等)。于每一个硬件IC模块11的连接部分，其上具有一条数据通信接口电路，该数据通信接口电路在对应的硬件IC模块11被调用后被接通，该数据通信接口电路在联通后向对应的记忆存储模块12发送一条启动指令信息，该启动指令信息的格式如下式所示：

{‘status”:’enable’}

其中，status部分代表该硬件IC模块11的启用状态，为被启用状态。记忆存储模块12在接收到该启动指令信息后，向数据通信接口电路发送响应信息，该响应信息的格式为：

{‘status”:’enable’,’ictype’:xxx,’icid’:xxx,’icparam’:data,’path’:[]}

其中status与上式定义一致。ictype为当前硬件IC模块11的芯片类型，例如adc，dac，放大器，衰减器等。icid为该硬件IC模块11的唯一id。icparam包含了该硬件IC模块11的功能以及性能参数。该信息通过数据通信接口电路上传至应用层30的硬件连接抽象系统31中以供后续调用。path包含了该硬件IC模块11的所属路径，将在下面详细解释。

连接层20包含了硬件连接通信系统21。该硬件连接通信系统21主要由硬件IC模块11间的数据通信信道构成，其连接各硬件IC模块11上方的数据通信接口电路，负责维持各个硬件IC模块11之间的信道畅通，负责在硬件IC模块11被调用后，传递自应用层30的硬件连接抽象系统31发送的启动指令信息，并在该硬件IC模块11响应该命令后传递该硬件IC模块11的响应信息。同时，该硬件连接通信系统21还负责在硬件IC模块11的响应信息和启动指令信息中添加路径信息。

参见图2，该硬件连接通信系统21的电路模块连接顺序中：A模块在传递回应用层30的硬件连接抽象系统31的path为[VCC]；B模块在传递过程中，由B模块的数据通信接口电路途径A模块的数据通信接口电路，在连接层20中，往B模块的响应信息中的path部分添加A模块的信息，再途径VCC部分，故传递回硬件抽象连接系统的path为[A,VCC]。同理，C模块传递回的信息为[B,A,VCC]。同理，D模块传递回的信息为[D,VCC]。同理，VDD模块传递回两条信息，分别为[C,B,A,VCC]和[D,VCC]。通过该处理，各个硬件IC模块11的连接关系跃然纸上。

应用层30包含了硬件连接抽象系统31、硬件连接规则库32和硬件连接校验数据库33三个模块。

硬件连接抽象系统31负责提取各个硬件IC模块11连接关系，抽象整体硬件层10的连接结构为一张树状图，称为硬件连接树，以供后续各个硬件IC模块11连接校验。该硬件连接抽象系统31在起始处，即VCC位置设有一起始节点，在后续硬件IC模块11被调用后，通过响应信息，构建硬件连接树的表结构。

硬件连接规则库32主要规定了各个硬件IC模块11连接的规则，例如ADC模块后跟随数字运算芯片模块等规则。该规则通过ictype字段进行辨别。主要针对上述硬件连接抽象系统31提取的各个硬件IC模块11连接关系中，各个节点与上级节点的连接是否合规进行检查。每一种ictype字段中均包含可以进行连接的上级ictype。通过遍历硬件连接树中的每一个节点，检验其上级子节点的ictype是否符合该节点记录与硬件连接规则库中的ictype即可完成硬件连接规则查询。

硬件连接校验数据库33主要规定了硬件连接树的形状。在硬件连接校验数据库33中记载了本变压器一体化测试仪的各种形态的硬件连接树。在变压器一体化测试仪完成电路切换后，先暂时不与变压器引申过来的高压线直接连接，而是将抽象出来的硬件连接树与硬件连接校验数据库33中的各个硬件连接树和主控层40中所发布的测试任务名相匹配，若一一匹配完成，则通过硬件连接校验，从而连接变压器引申过来的高压线进行测试。

主控层40包含主控模块41，主控模块41主要向硬件连接抽象系统31下发当前进行的测试任务名字，以便于硬件连接校验数据库进行比对。

在具体的测量过程当中，主控模块41在切换了测量任务之后，变压器一体化测试仪的内部硬件电路开始自动重连，在这个过程中，本发明的应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障系统开始运行。该内部硬件电路从VCC开始逐层重连——该重连后负担测试功能的硬件电路被称为测试网络——当一个硬件IC模块11被连接至测试网络后，连接层20的硬件连接通信系统21下发启动指令至该硬件IC模块11的数据通信接口电路处，该数据通信接口电路在接收到启动指令信息后，记忆存储模块12向数据通信接口电路发送响应信息至硬件连接抽象系统31。

该硬件连接抽象系统31在接收到某个硬件IC模块11的响应信息后，分析该响应信息的path部分，对于该硬件IC模块11的ictype和上级硬件IC模块11的ictype通过查询硬件连接规则库进行校验，以确保每一级的连接正常。

在所有硬件IC模块11均连接完毕后，硬件连接抽象系统31对于获取的所有响应信息进行抽象处理获得当前硬件连接树，并与硬件连接校验数据库33中存储的硬件连接树进行比对，若硬件连接校验数据库33中不存在该硬件连接树，则直接向主控层40中的主控模块41报告连接错误信息。若硬件连接校验数据库33中显示该硬件连接树与“任务A”的硬件连接树相同，则向主控层40中的主控模块41请求当前测量任务名称。若当前测量任务名称为“任务A”，则返回连接正确信息，否则返回连接错误信息。

Claims (7)

1.一种应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障方法,其特征是:主控模块在切换了测量任务之后，变压器一体化测试仪的内部硬件电路开始自动重连，在这个过程中，该内部硬件电路从VCC开始逐层重连——该重连后负担测试功能的硬件电路被称为测试网络——当一个硬件IC模块被连接至测试网络后，连接层的硬件连接通信系统下发启动指令至该硬件IC模块的数据通信接口电路处，该数据通信接口电路在接收到启动指令信息后，记忆存储模块向数据通信接口电路发送响应信息至硬件连接抽象系统；

该硬件连接抽象系统在接收到某个硬件IC模块的响应信息后，分析该响应信息的path部分，对于该硬件IC模块的ictype和上级硬件IC模块的ictype通过查询硬件连接规则库进行校验，以确保每一级的连接正常；

在所有硬件IC模块均连接完毕后，硬件连接抽象系统对于获取的所有响应信息进行抽象处理获得当前硬件连接树，并与硬件连接校验数据库中存储的硬件连接树进行比对，若硬件连接校验数据库中不存在该硬件连接树，则直接向主控层中的主控模块报告连接错误信息；若硬件连接校验数据库中显示该硬件连接树与“任务A”的硬件连接树相同，则向主控层中的主控模块请求当前测量任务名称；若当前测量任务名称为“任务A”，则返回连接正确信息，否则返回连接错误信息。

2.一种应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障系统，运行于应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障系统中所有电路板之上，其特征在于，包括：

硬件层，该硬件层负责执行变压器一体化测试仪的硬件功能实现；

连接层，该连接层用以建立所述硬件层中的各硬件之间的通信；

应用层，该应用层根据所接收的测试任务，依据硬件连接规则实现硬件层中各硬件之间的连接并对硬件层中各硬件之间的连接关系进行校验；

主控层，该主控层向所述应用层发送当前进行的测试任务，以便于硬件连接校验数据库进行比对。

3.如权利要求2所述的一种应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障系统，其特征在于，所述硬件层由若干硬件IC模块和附于每个硬件IC模块上并与对应的硬件IC模块连接的记忆存储模块构成，其中各硬件IC模块负责执行变压器一体化测试仪的硬件功能实现，每个记忆存储模块存储有对应的硬件IC模块的相关资料。

4.如权利要求3所述的一种应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障系统，其特征在于，每个记忆存储模块与对应的硬件IC模块之间通过一条数据通信接口电路连接，该数据通信接口电路在在硬件IC模块被调用后被接通，该数据通信接口电路在联通后向对应的记忆存储模块发送一条启动指令信息，该启动指令信息的格式如下式所示：

{‘status”:’enable’}

其中，status部分代表该硬件IC模块的启用状态，为被启用状态；

所述记忆存储模块在接收到该启动指令后，向数据通信接口电路发送响应信息，信息格式为：

{‘status”:’enable’,’ictype’:xxx,’icid’:xxx,’icparam’:data,’path’:[]}

其中status与上式定义一致，ictype为当前硬件IC模块的芯片类型，icid为该硬件IC模块的唯一id，icparam包含了该硬件IC模块的功能以及性能参数；所述响应信息还通过数据通信接口电路上传至所述应用层，以供后续调用。

5.如权利要求4所述的一种应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障系统，其特征在于，所述连接层包含硬件连接通信系统，该硬件连接通信系统由硬件层中的各个硬件IC模块间的数据通信信道构成，每条数据通信信道与对应的所述数据通信接口电路连接，负责维持各个硬件IC模块之间的信道畅通，负责在硬件IC模块被调用后，传递所述应用层发送过来的启动指令信息，并在该硬件IC模块响应该启动命令后传递该硬件IC模块的响应信息。同时，该硬件连接通信系统还负责在硬件IC模块的所述响应信息和所述启动指令信息中添加路径信息。

6.如权利要求5所述的一种应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障系统，其特征在于，所述应用层包含硬件连接抽象系统，硬件连接规则库和硬件连接校验数据库三个模块；其中：

所述硬件连接抽象系统负责提取各个硬件IC模块连接关系，抽象整体硬件层的连接结构为一张树状图，称为硬件连接树，以供后续各个硬件IC模块连接校验，该硬件连接抽象系统在起始处，即VCC位置设有一起始节点，在后续各个硬件IC模块被调用后，通过所述响应信息，构建所述硬件连接树表结构；

所述硬件连接规则库规定了各个硬件IC模块连接的规则，该规则通过ictype字段进行辨别，针对所述硬件连接抽象系统提取的各个硬件IC模块连接关系中，各个节点与上级节点的连接是否合规进行检查；每一种ictype字段中均包含可以进行连接的上级ictype，通过遍历所述硬件连接树中的每一个节点，检验其上级子节点的ictype是否符合该节点记录与硬件连接规则库中的ictype即可完成硬件连接规则查询；

所述硬件连接校验数据库规定了所述硬件连接树的形状，在所述硬件连接校验数据库中记载了本变压器一体化测试仪的各种形态的硬件连接树。在变压器一体化测试仪完成电路切换后，先暂时不与变压器引申过来的高压线直接连接，而是将抽象出来的硬件连接树与硬件连接校验数据库中的各个硬件连接树和所述主控层中所发布的测试任务名相匹配，若一一匹配完成，则通过硬件连接校验，从而连接变压器引申过来的高压线进行测试。

7.如权利要求6所述的一种应用于变压器一体化测试仪的接线安全保障系统，其特征在于，所述主控层包含主控模块。

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