一種基於網絡的高壓開關設備試驗管理系統及方法與流程
2024-03-05 23:12:15 1
【技術領域】
本發明屬於高壓電器檢測設備技術領域，具體涉及一種基於網絡的高壓開關設備試驗管理系統及方法。
背景技術：
高壓開關是電力系統中的重要組成設備之一，它是保護電力系統運行安全和控制電力系統電路的重要設備，因此高壓開關的運行狀態關係到整個電力系統的安全。
高壓開關設備結構複雜，出廠試驗環節眾多，試驗情況複雜，主要的試驗項目包括機械特性試驗、迴路電阻測試試驗、絕緣試驗、雷電衝擊試驗、氣密性試驗和局部放電試驗等。目前的試驗方法都為離線式，獨立的試驗方案，試驗數據通過紙質報告或者離散的數字文件保存，沒有統一的管理方案，管理混亂，而且需要管理人員耗費大量的精力整理資料完善數據，效率低下。
技術實現要素：
針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種基於網絡的高壓開關設備試驗管理系統及方法，該系統實現了高壓開關出廠試驗的數位化網絡化管理，簡化了試驗流程，提高了試驗效率，並保證了試驗數據的安全性和真實性。
為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案：
一種基於網絡的高壓開關設備試驗管理系統，包括試驗終端、數據中心、網絡系統、試驗管理系統四部分，使用了網絡技術、計算機技術和資料庫技術實現高壓開關設備試驗的試驗參數自動配置、試驗數據的資料庫管理和試驗報告的自動生成；
所述的試驗終端為試驗數據採集設備，用於採集高壓開關設備的各項參數，所有試驗數據採集設備通過有線或者無線網絡與數據中心通訊，實現用戶管理、試驗計劃獲取、試驗參數設置、試驗數據上傳工作；
所述的數據中心安裝在可訪問的網絡節點上，用於提供數據存儲服務，存儲的數據包括試驗參數、試驗數據、用戶信息、項目信息；
所述的網絡系統分為兩部分，第一部分為試驗終端網絡，採用基於wifi技術的無線區域網，該區域網用於實現試驗終端與數據中心的數據交換；第二部分為數據中心網絡，採用基於防火牆隔離技術的網絡系統，數據中心實現網際網路訪問，但是網際網路不能進入試驗終端的網絡系統中；
所述的試驗管理系統安裝於試驗管理部門，該系統可實現試驗參數獲取、試驗計劃下達、試驗數據管理、試驗數據報表分析和試驗報告生成工作，是整個系統的管理核心；試驗管理系統包括用戶驗證與管理模塊、試驗計劃管理模塊、試驗參數管理模塊、試驗數據管理模塊和試驗報告生成模塊，其中試驗計劃管理模塊用於生成產品試驗二維碼信息。
進一步，試驗終端包括機械特性試驗裝置、迴路電阻測試試驗裝置、絕緣試驗裝置、雷電衝擊試驗裝置、氣密性試驗裝置和局部放電試驗裝置中的一種或多種。
進一步，試驗終端能夠通過二維碼掃描功能實現產品試驗狀態的快速檢索。
進一步，網絡系統物理結構分為三部分，第一層為試驗層，該層網絡採用基於wifi的無線網絡系統，試驗終端通過wifi與試驗場所的無線路由器連接，路由器負責與企業內網進行通訊獲取數據中心數據；第二層為管理層網絡，所有管理層設備通過企業內網連接，數據中心可與試驗管理系統、數據接口和試驗終端通訊；第三層為網際網路層，數據中心通過防火牆與乙太網連接，實現試驗數據的網際網路訪問。
進一步，所述試驗終端包括試驗終端主機、無線網絡模塊、二維碼掃描模塊、傳感器接口、數據顯示模塊、交互模塊和電源系統；其中無線網絡模塊負責與試驗場所無線路由器連接，獲取數據中心數據；二維碼掃描模塊用於掃描試驗對象二維碼，實現試驗計劃的快速獲取和檢索；傳感器接口提供試驗終端的所有試驗用傳感器的連接接口，根據不同的試驗類型接口有數字接口、模擬接口和開關量接口；
試驗終端主機為試驗終端的核心設備，該設備負責協調試驗終端各模塊工作，並提供試驗計劃獲取、試驗數據測量和試驗數據上傳功能；數據顯示模塊和交互模塊負責試驗設備與試驗員的交互；電源系統提供試驗終端的電源供給，同時可向試驗設備提供控制和測量電源。
一種高壓開關設備試驗管理方法，包括以下步驟：
(1)維護試驗參數，如果該項試驗是首次進行，在系統中建立試驗參數；
(2)試驗計劃管理，建立試驗項目的基本信息，並根據試驗項目生成詳細的試驗計劃，並把試驗計劃推送至數據中心；
(3)打開試驗終端，自動獲取數據中心的試驗計劃，根據試驗計劃完成試驗，並把試驗數據和試驗結果推送至數據中心；
(4)打開試驗管理系統，定位到相應的項目中獲取對應的試驗數據及其試驗結果，試驗管理系統根據試驗數據實現試驗數據分析、試驗報告生成和試驗數據統計功能。
進一步，其特徵在於步驟(1)中的維護試驗參數的具體方法為：
首先根據高壓開關設備的出廠規範獲取該試驗的具體試驗參數範圍；然後把該項試驗的所有試驗參數保存在數據中心的對應資料庫中並指定數據索引；最後給該類型試驗提供一個唯一編號；該編號用於調用該類型試驗參數的唯一標示。
進一步，其特徵在於步驟(2)中生成試驗計劃的具體方法為：
首先建立試驗項目的基本信息，包括試驗編號、試驗類型、試驗部位信息；然後選擇試驗參數編號，實現試驗計劃與試驗參數的匹配；最後，根據試驗參數要求，自動生成所有的試驗計劃並推送至數據中心。
進一步，步驟(3)為試驗終端的完成試驗功能，試驗終端通過wifi網絡可獲取當前需要完成的所有試驗計劃，根據試驗計劃完成試驗，如果試驗合格，則把試驗數據通過網絡傳送至數據中心；試驗終端可通過二維碼快速檢索試驗對象的當前試驗狀態。
進一步，步驟(4)為試驗數據管理功能，試驗管理系統通過網絡獲取數據中心的試驗參數和試驗數據，可繪製數據曲線、生成試驗報告、統計試驗合格率功能。
基於網絡的高壓開關設備試驗管理系統及方法，通過使用計算機技術、資料庫技術、網絡技術等，實現了高壓開關出廠試驗的網絡化，數位化管理；該系統實現了試驗終端參數自動配置、試驗數據的資料庫管理、試驗計劃的自動生成、試驗報告的生成等工作，同時該系統還可向外提供可訪問的接口，實現檢驗數據的遠程共享；通過使用該系統，簡化了試驗流程，提高了試驗的準確性，保證了試驗數據的真實性和安全性。
與現有技術相比，本發明至少具有以下有益效果：本發明通過使用資料庫技術、無線網絡技術和計算機技術，實現了高壓開關設備出廠試驗的數位化和網絡化管理；該系統具有以下優點：第一，簡化了試驗流程提高試驗效率；第二，所有試驗數據保存在數據中心為試驗數據的二次利用提供了便捷條件；第三，可方便得實現對試驗數據的統計，較少了試驗數據統計的工作量；第四，實現了試驗計劃的自動生成和試驗報告的自動撰寫；第五，提供了檢驗數據的訪問接口，實現了檢驗數據的遠程共享。
【附圖說明】
圖1示出了本發明系統的原理圖。
圖2示出了本發明的網絡結構圖。
圖3示出了本發明試驗終端原理圖。
圖4示出了本發明數據交換原理圖。
圖5示出了本發明系統工作流程圖。
圖6示出了本發明試驗管理系統功能圖。
【具體實施方式】
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
一種基於網絡的高壓開關設備試驗管理系統，包括試驗終端、數據中心、網絡系統、試驗管理系統四部分；所述的試驗終端為試驗數據採集設備，可以是機械特性試驗裝置、迴路電阻測試試驗裝置、絕緣試驗裝置、雷電衝擊試驗裝置、氣密性試驗裝置和局部放電試驗裝置中的一種或多種，所有試驗裝置通過有線或者無線網絡與數據中心通訊，實現用戶管理、試驗計劃獲取、試驗參數設置、試驗數據上傳等工作，同時試驗終端可通過二維碼掃描功能實現產品試驗狀態的快速檢索。
所述的數據中心安裝在可訪問的網絡節點上，用於提供數據存儲服務，存儲的數據包括試驗參數、試驗數據、用戶信息、項目信息等。
所述的網絡系統分為兩部分，第一部分為試驗終端網絡採用基於wifi技術的無線區域網，該區域網可以實現與數據中心的數據交換；第二部分為數據中心網絡，採用基於防火牆隔離技術的網絡系統，數據中心可以實現網際網路訪問，但是網際網路不能進入試驗終端的網絡系統中。
所述的試驗管理系統安裝於試驗管理部門，該系統可實現試驗參數獲取、試驗計劃下達、試驗數據管理、試驗數據報表分析和試驗報告生成等工作，是整個系統的管理核心。該系統包括用戶驗證與管理模塊、試驗計劃管理模塊、試驗參數管理模塊、試驗數據管理模塊和試驗報告生成模塊。其中試驗計劃管理模塊可用於生成產品試驗二維碼信息。
如圖1所示，本發明提供了基於網絡的高壓開關設備試驗系統，包括試驗終端、數據中心和試驗管理系統。試驗終端12與試驗對象11相連接，獲取試驗數據；試驗終端12與數據中心通過網絡連接，獲取數據中心的試驗技術和試驗參數並推送試驗數據到數據中心，是試驗完成單元；試驗管理系統14與數據中心13相連接，是整個系統的管理核心，負責試驗參數管理、試驗計劃下達，同時，該系統提供試驗數據分析15、試驗數據統計和試驗報告生成等功能。
如圖2所示，為該發明的網絡結構圖，該網絡分為三部分，第一層為試驗層，該層網絡採用基於wifi的無線網絡系統，試驗終端通過wifi與試驗場所的無線路由器連接，路由器負責與企業內網進行通訊獲取數據中心數據；第二層為管理層網絡，所有管理層設備通過企業內網連接，數據中心可與試驗管理系統、數據接口和試驗終端通訊；第三層為網際網路層，數據中心通過防火牆與乙太網連接，可實現試驗數據的網際網路訪問。
如圖3所示，為本發明的試驗終端的結構，試驗終端由試驗終端主機24、無線網絡模塊21、二維碼掃描模塊22、傳感器接口23、數據顯示模塊25、交互模塊26和電源系統27組成。其中無線網絡模塊22負責與試驗場所無線路由器連接，獲取數據中心數據；二維碼掃描模塊22用於掃描試驗對象二維碼，實現試驗計劃的快速獲取和檢索；傳感器接口21提供試驗終端的所有試驗用傳感器的連接接口，根據不同的試驗類型，傳感器接口有所不同，同時試驗終端可提供多種傳感器接口以適應不同的試驗種類；試驗終端主機24為試驗終端的核心設備，該設備負責協調試驗終端各模塊共組，並提供試驗計劃獲取、試驗數據測量和試驗數據上傳等功能；數據顯示模塊25和交互模塊26負責試驗設備與試驗員的交互；電源系統27提供試驗終端的電源供給，同時可向試驗設備提供控制和測量電源。
圖4為系統工作時的數據交換過程，試驗管理系統和試驗終端通過網絡與數據中心通訊，數據中心作為紐帶，連接試驗管理系統和試驗終端。一項試驗開始前，首先在試驗管理系統中生成試驗計劃，並把試驗計劃推送至數據中心；數據中心中保存了試驗參數、項目信息和機構參數等基本數據；試驗終端通過網絡，實時同步數據中心的試驗計劃生成試驗列表，根據試驗計劃完成試驗後，把試驗數據和試驗結構推送至數據中心。
圖5為基於網絡的高壓開關設備試驗系統的工作流程圖，首先由試驗員使用試驗管理系統生成試驗計劃，試驗計劃自動同步至數據中心；然後，試驗人員在試驗終端上查看試驗計劃並完成試驗，試驗過程中試驗終端調取數據中心的試驗要求與試驗結果對比，如果合格則自動進入下一項試驗，如不合格則重新進行試驗；試驗合格後試驗數據和試驗結果會自動上傳至數據中心完成數據歸檔存庫；試驗完成後利用試驗管理系統可實現試驗數據檢索、分析和試驗報告的生成工作。
圖6示出了試驗管理系統的主要功能，包括試驗計劃管理、產品參數管理、數據管理和用戶管理四個部分。其中試驗計劃管理包括項目基本信息、項目狀態、計劃自動生成和產品類型匹配等功能；產品參數管理包括產品基本信息、產品計算參數、產品詳細信息和產品額定參數範圍管理等功能；數據管理包括試驗數據檢索、試驗報告生成和數據波形顯示等；用戶管理包括用戶基本信息維護、用於權限信息維護和用戶密碼信息維護等功能。
本發明具有的優點和積極效果是：本發明通過使用資料庫技術、無線網絡技術和計算機技術，試驗了高壓開關設備出廠試驗的數位化和網絡化管理；該系統具有以下優點：第一，簡化了試驗流程提高試驗效率；第二，所有試驗數據保存在數據中心為試驗數據的二次利用提供了便捷條件；第三，可方便得實現對試驗數據的統計，較少了試驗數據統計的工作量；第四，實現了試驗計劃的自動生成和試驗報告的自動撰寫；第五，提供了檢驗數據的訪問接口，實現了檢驗數據的遠程共享。
以上內容是對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施方式僅限於此，對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應當視為屬於本發明由所提交的權利要求書確定發明保護範圍。