文摘
为了解决频繁的切换和跳闸的问题智能功率计和无效的电源故障,质量数据收集和质量监测提出了基于加速度传感器。首先,本文简要描述了对象和方法的质量数据采集和质量监控的智能电度表。同时,基于需求的分析质量数据采集和质量监控的智能电度表和基于B / S架构,数据采集质量和质量监控的智能电度表的设计框架。最后,一个智能电表质量监控界面和友好的交互和实时显示加速度传感器是使用SVG和JavaScript构建技术。结果表明,基于加速度传感器采集和监测数据,三批三相0.2智能电能米,满足操作要求。其中,批失败率和分类错误率在第三批的操作很低,和抽样合格率高,这是一个很好的水平。智能电表质量数据收集和监测系统的加速度传感器也可以满足全部需求的生命周期监测智能电度表的质量。它提供了一种新的智能电力仪表的数据采集方法,希望提供一些参考质量问题的及时发现和解决方案在未来智能电能计。
1。介绍
智能电能计是一种测量技术基于现代计算机技术和通信技术。智能电度表的工作原理:首先,用户的电压和电流信号通过计量芯片连续采样和A / D转换器,然后,获得的采样信号被发送到一个专用集成电路的电压和电流信号处理和分析并转换为电信号。脉冲信号成正比的能量输出到单片机,最后通过单片机的控制和处理、脉冲信号表示为电能并显示在显示。目前,智能配电网建设的大规模进行。作为智能配电网的基本数据采集设备,智能电度表已进入全面建设阶段(1]。2020年,国家电网智能电表的招标总量达到5205.6万人,涉及金额110.7亿元。大多数城市实现了智能电表的全覆盖。的过程中扩大应用范围的智能电力仪表、智能电力仪表的质量问题继续出现,如时钟故障和不完整显示的显示屏幕。传统的智能电能质量数据采集方法计已无法满足智能电力仪表的质量监测的要求。有滞后质量监测信息的传播等问题和缺乏故障预防和趋势分析在操作阶段2]。因此,探索具有重要意义的系统设计方案智能电度表质量数据采集和质量监控的角度提高智能电度表的及时性质量数据采集和质量监控的可靠性。智能电能仪表是智能电网的智能终端,具有智能功能,比如基本的功耗测量,多向和多重速率的测量、功耗信息存储、双向的数据通信中,用户终端控制和antielectricity盗窃(3]。智能电力仪表的升级产品的新时代。与普通电力能源计量表相比,它有许多“武术。“它的功能更精确的测量,记忆能力,和远程传输的信息。米和普通能源的智能仪表之间的区别如下。(1)智能能源米添加了新的功能,如计量信息管理,电力消费信息管理,电力账单,电力消耗监控。电力客户提供准确和及时的电费计算和提前还款功能。(2)未来电网可能会改变现有的电力传输方法。用户不仅可以使用电力的电网也依靠自建风车,太阳能电池板,和其他发电设备供电电网和智能能源米拥有先进的双向计量。它支持分布式能源的利用率。 In addition to recording the amount of electricity entering the user, it can also record the amount of electricity the user provides to the grid.
基于加速度传感器的智能电能计主要由电子元器件组成的。在其操作,它可以收集用户的供电电压和电流实时数据。采样电压和电流信号是由特殊的电能计量集成电路和处理转化成电能脉冲输出成正比。最后,它由单片机控制和处理显示为功耗之前输出。质量数据是指质量指标的特征值(4]。广义上说,质量数据包括生产批次,质量成本损失,无效的操作时间,库存积压,和其他数据反映多个工作的质量,可以通过精益质量管理改进。在狭义上,质量数据是指与产品质量有关的数据,如合格率、数量的有缺陷的产品,维修率,和直通率。著名的波动,可以通过简单随机抽样收集和全面检查5]。Kinigstein和其他设计电能仪表的数据采集方案基于电力线载波和无线通讯技术的结合(6]。生产等人提出了一个基于通道的电力线载波系统认知,它可以自动识别并找到最好的频段系统工作频段,以保证系统的可靠性(7]。克里斯托瓦尔等人提出了一个前向纠错基于OFDM电力线载波调制方案,这提高了数据传输的高速窄带干扰和脉冲噪声问题[8]。王等人设计了一个智能计读者基于红外通信电路增加通信距离的红外数据采集9]。Jurgielewicz和其他激光和红外目标聚合技术引入电表的红外通信,提高了数据采集的效率(10]。上面的方法改进的基础上,现有的通信方法,不从根本上解决数据采集效率低的问题,无法在停电的情况下进行沟通。
2。研究方法
2.1。对象和方法的质量数据采集和质量监控的智能电度表
2.1.1。质量数据采集和质量监控对象
数据,数据质量问题往往发现被动,所以数据质量的问题是大多数企业数据部门必须面对的问题。数据质量验证的目的是监控正确性,一致性,从生产者和及时性的数据,处理阶段,消费者的数据管道。数据质量需要得到证实。当严重污染和其他数据事件发生时,报警和数据处理链接需要阻塞最小化问题引起的上游和下游数据质量。根据智能电能质量数据采集要求的米,我们可以从GB / t32904 - 2016的相关要求,构建质量数据采集模型,选择合适的测量方法(模糊综合评价法、专家咨询法、优先级方法,层次分析法,等等),并完成质量数据收集、计算和统计智能电能米。考虑工业操作的特殊性质的智能电度表,主要质量特征可以设置为功能性和可靠性10]。前者包括智能电能仪表的常规函数项中指定Q / GDM 1354 - 2013,如时间、电能测量,时钟,存款转移结算日,清零,测量的需求。后者主要涵盖了项目深入测试功能需求中指定Q / GDM 1354 - 2013,这是密切相关容错缺陷,软件方便,限制,和其他因素,如全速率切换测量时钟带边界时机、极限载荷测量,交割日容错,波特率边界测试,时间变异冻结试验,限制负载功率开关测试,存储的数据限制测试。此外,它也是很有必要考虑智能瓦特小时米的质量要求在一个特定的情况下(没有规定的功能规格和检测标准瓦特小时米),如multicommunication检测、高功率无线电干扰测试、负载波动和信号干扰。
2.1.2。质量数据采集和质量监控方法
首先,共模输出电压之间的rs - 485是7 V、12 V,和最小输入阻抗是12 kQ,而rs - 422的输出电压范围只有7 V - 7,和最小输入阻抗只有4 kQ。因此,rs - 485与rs - 422兼容电气规范。也就是说,rs - 485适配器可用于rs - 422网络的兼容性也很好,但是反过来,rs - 422适配器不能用于rs - 485网络。质量数据采集对象确定后,可以选择层次分析法进行数据采集质量分层的智能电力能源计量表,明确每一层的收购对象,比较和评价不同的收购对象,并量化的影响不同的收购对象的整体质量智能电能仪表、综合决策提供支持(11]。对于具体的定量分析,以下公式可以被指的内容介绍了GB / t129831.3测量值的测量方法和计算:
在(1),质量数据采集智能电能仪表、指数和值范围是什么 。 方法1,表明更全面的质量数据采集智能电能仪表; 代表收集的可靠性/函数项数量不满足功能需求的智能电度表和可靠性/函数项智能电度表的数量满足需求的需求。在收集数据,智能电度表的特征加权和总结获得的最终价值的质量智能电度表,即
在(2),是最后的收集质量数据的价值智能电能仪表;和是质量特性的测量值和相应的重量的质量特征,分别和质量特征识别的智能电力仪表,的值 。
2.2。要求质量数据采集和智能电度表的质量监控
2.2.1。性能需求
质量数据采集和智能电能质量监测仪表应符合标准化的要求,易用性和可伸缩性。的标准要求是指整个过程质量数据采集智能电能仪表应符合DL / t448 - 2000要求的电能计量装置的精度和可靠性。易用性的需求具体指的质量数据采集和质量监督系统智能电能仪表应当促进运营商的高速和快速操作。可伸缩性需求指的质量数据采集和质量监督系统智能电度表可以按照结构的不断变化的需求的智能电度表和添加新的功能模块来解决新问题。
(1)功能需求。在智能电度表的操作质量数据采集和质量监控系统,系统管理和基础数据管理的功能是至关重要的。此外,它还需要有数据收集器/集中器管理的功能,电度表管理、CPU卡管理、计划管理、综合查询等。系统管理功能应包括权限管理、部门管理、数据管理等功能。这主要是由于广泛的应用范围和大量的智能电力能源计量表的用户。根据用户类别,权限管理模块可以添加单位管理和数据管理的基础上满足灵活的需求收集和管理的智能电力能源计量表的质量数据。
根据维护数据智能电能性能,基本数据维护管理应包括精度水平,技术维护、基础类型维护、计划设置,测试项目维护,电压/电流维护、集中器/收集器测试项目维护、检测设备维护,以及其他功能。上面的函数必遮盖的整个过程基本数据智能电度表的检测和数据统计。
作为一个模块不能或失踪的质量监控智能电力能源计量表,数据收集器/集中器管理应包括功能,如数据采集、查询和分析(12]。
为核心的整个质量数据采集和质量监控系统,电度表管理应包括基本信息输入,固定样本检测管理、飞行抽样管理、抽样验收和信息输入到来后,操作质量监控,全面验收监测、手术台抽样监测等功能。其中,基本信息输入质量数据的应用程序的基础。它需要投入时间和全面,和输入的信息应定期测试。合格之后,应当转移到航班到达后抽样管理和抽样验收管理模块。智能瓦特小时米的操作期间,疑似错误瓦特小时米也可以reverified取代形成一个闭环质量监督和控制系统。
CPU卡管理需要卡查询等功能功能,电力购买卡发行,和电力购买卡查询,以满足运营商的需求理解电力购买卡的使用(时间、来源和批处理)在短时间内,避免手工纸的缺点特别人员记录。计划管理应包括计划查询、供应计划设置的所有者,和其他功能。前的前提是每个链接的操作计划的设置,可以满足要求的智能电度表的精确查询。后者是面向智能电度表的质量监测链接并设置固定样本检测计划结合基本数据(13]。
综合查询智能电度表的最关心的内容质量主管,其中应该包括操作故障统计、供应商服务问卷调查,质量监测报告、抽样验收质量监测报告,综合输入基本信息,固定样本综合查询监控,每周报告统计,presupply质量监测报告,操作故障统计数据,和其他功能。
2.3。质量数据采集和质量监控方案设计的加速度传感器
2.3.1。总体结构
加速度计是一种传感器,能够测量加速度。通常是由质量块、阻尼器、弹性元素,敏感的元素,和自适应电路。在加速过程中传感器的加速度值是通过使用牛顿第二定律通过测量质量块的惯性力。常见的加速度传感器包括电容、电感、应变,压敏电阻,压电。加速度计是一种可以感知加速度传感器,将它转换成可用输出信号。它有精确测量的优点,性能稳定,可靠性高,灵活使用。在许多领域广泛应用。为了促进互联网用户和内部网络用户通过客户端浏览器发送业务请求,B / S结构的三层体系结构可以采用,如图1。
如图1,数据持久层根据这本书主要是访问数据库的设计方法和实现信息交互与数据库。业务逻辑层可以实现各种业务规则的制定,完成多个层面之间的数据交换,并执行多个业务规则的逻辑处理。表示层是一个web界面,为用户提供操作服务。整个框架的发展历程选择Java技术,使用系统具有良好的可移植性,并执行多个移植无需更改源代码,从而实现多线程操作和多任务并行性。
当系统部署框架,它可以直接连接到广域网,允许用户在电力广域网直接使用现有的网络系统对系统的访问。地区不连接到广域网,一组子系统具有相同功能的主要系统将部署在PC,允许运营商子系统的数据导入到主系统实现无缝对接的数据(14]。
2.3.2。硬件设计
为了弥补智能功率计的准确性和效率低质量的加速度传感器,主要组成部分的质量一致性监视模块PCB板智能电能仪表可以结合构造样本比较的实际需求的智能电力仪表和指的三轴联动控制工业相机的自动相机运动机构。从图像预处理、图像匹配、字符识别中,投影失真校正、自动监测的一致性硬件PCB板,外观类型和软件沟通规划multimodel智能电度表。在功能模块的建设过程中,运动单元(2)、控制器、计算机、检测,和照相机单元(2)可以合理匹配。
(1)自动控制技术、伺服电机、工业相机和固定。考虑到外观类型也大大改变当智能电能计的模型发生变化时,确保权力的差异的基础上检测的单相智能电能仪表、三相三线智能电力能源计量表和三相四线智能电能仪表、硬件PCB的协作环境质量监测的单相智能电能计和硬件PCB质量监控的三相智能电能仪表进行;也就是说,使用自动控制技术和PLC精确控制运动单元,促进运动的伺服电机的操作单元,并为高分辨率的工业相机定位提供驱动力和摄影。同时,光源LED智能控制,工业相机是固定的相机单元,和收集到的图像的智能电力仪表和硬件PCB板的前面。然后,图像处理技术的支持下,开展了智能光源的调整,硬件PCB图像像素比较和智能识别,并完成质量数据收集等外观类型的智能电度表和硬件PCB的一致性。
(2)三轴联动控制运动机构,CMOS黑白工业相机。等可靠性数据时钟带边界时机、极限载荷测量,结算日容错的智能电力仪表,摄像机运动单位可以安装在三轴联动控制机制。相机的载体单元是一个5 m像素CMOS黑白工业相机。为了确保质量数据收集的准确性,三组线性模块和滑动rails可以设置当三轴联动控制运动机制构建。的 - - - - - -轴和 - - - - - -轴线在水平方向上驱动镜头单元沿水平方向移动,这样镜头单元可以收集不同的智能电力仪表的位置数据。添加一个线性导轨两侧的对接给有限的价值水平旋转推进机制,确保自由的可靠性和数据采集智能电力仪表的准确性。的 - - - - - -轴在垂直方向助攻摄像机单元来完成自动聚焦,它提供了一个基础的质量数据收集多个模型智能瓦特小时米。一般来说,形成的 - - - - - -轴, - - - - - -轴, - - - - - -轴可以设置为60厘米,30厘米,30厘米,分别重复定位精度为0.001毫米。高速运动装备的最大速度在运动控制轴是每分钟5000转,从而提高可靠性和数据收集效率的智能电力仪表。
(3)饲料伺服电机。智能功率计通信监管质量加速度传感器的数据,有必要给伺服电机提供动力相对应的标准终端基础上电检测位置。控制输出电压范围相结合的智能电力能源计量表,建立了线性模块和大扭矩电机完成自动和可靠供电的智能电力仪表的数据采集模块。同时,在电脑上使用通信协议一致性检测程序,DL / t645 - 2007的支持下,读写数据的方法,介绍了通过计算机RS232接口和智能RS485接口来完成通信协议和交互信息的内容检测智能电度表和计算机之间的转换。
2.3.3。核心功能
(1)系统管理和基础数据管理。系统管理模块包括三个部分:角色管理、用户管理、和单元管理。用户是系统管理员和数据项和处理规则基本上是相同的。角色名称是必需的。其他处理规则点击“添加”,输入名称和言论;点击“修改”按钮修改名称和备注;点击“删除”按钮删除创建的名称和相应的菜单。
基本数据管理模块包括技术基础维护、监测项目维护,供应商维护,智能电度表类型维护、和其他地方15,16]。所有项目是可选的,除了名字是必需的。其他处理规则是单击add创建一个新的供应商或精度等级和表类型;点击“删除”按钮删除供应商或精度等级和表类型;点击“修改”按钮修改供应商或精度等级和表类型。
(2)计划管理。计划管理主要包括两个部分:计划查询和设置。它涉及计划定制、计划类型、航班抽样计划,操作表抽样计划,固定样本检测技术,制定抽样数量。通过设计函数,它可以满足的要求修改选中的计划信息,查询计划功能和名字,和查询的执行过程检测阶段。
(3)集中器/收集器管理。集中器/收集器管理的一个重要组成部分是智能电度表质量数据采集和质量监控,包括飞行抽样检验和集中测试。有必要将每个测试数据输入系统查询,包括集合开始,进入数据库,综合查询。函数可以被设计为输入/修改/删除一个集中器或收集信息。同时,通过单元测试和测试类型的条件,执行快速统计、分析和查询的数据并将其显示在电子表格和图形17]。应该注意的是,收集器,可以设置两种模式,其中一个是直接收购模式。通过连接终端应用程序和边缘采集终端,终端指令发送采集终端和设备水平的水平快速获得反馈数据。另一种模式是设备主动报告模式;即建立连接和终端应用程序之间的边缘采集终端、智能电度表积极传播质量数据采集终端、边缘和边缘采集终端反馈实时数据终端应用程序。
(4)CPU卡管理。CPU卡管理主要是基于算子的快速理解CPU卡的要求并完成相关管理方面的信息水平电力购买卡,统一管理的电力购买卡,和使用电力购买卡。在功能发挥的整个过程中,您可以添加/删除/修改的记录电力购买卡发行信息完成记录,方便后续运营商开展电力购买卡信息不同的单位和不同时期通过搜索条件。
(5)综合查询统计。综合查询包括操作质量查询,操作随机检验统计报告,后到达接受查询,和其他模块。设计功能可以输入名称/模型/批处理,快速查询质量故障和历史的错,和出口电子表格。
(6)智能功率计加速度计传感器的管理。加速度计传感器的智能功率计管理包括基本信息输入,完整的验收管理,操作表抽样管理,基本信息输入。总体功能设计,应使用树结构显示智能电度表的基本信息,点击任意节点,所有的节点下的智能电度表信息应当显示。此时,您可以添加/删除/修改一个新的智能电度表通过点击添加/删除/修改按钮。此外,一些质量问题将不可避免地发生在操作智能瓦特小时米。需要添加一个错误条目链接到完整的条目从两个方面:单表条目和批处理出错条目。具体的过程如图2。
2.3.4。数据库设计
在数据库设计中,基于冗余控制要求的各种类型的数据,实现完整性和一致性的原则,综合考虑自由交流需求的各种数据表和e - r图,初步确定每个实体的属性,定义实体之间的比例关系,最后来到智能功率计质量的整体名单如下(表数据采集和监测数据库1)。
字段包含在总表上方列表是ID(主键)所需,解决其他领域(可选),其他字段(可选),节点ID其他领域(可选)和评论其他领域(可选)。以维护表精度水平为例,它主要包括一个要求主键项目级id和两个可选items-level名称、备注,请注意。细节如下(表2)。
2.3.5。交互界面
智能功率计的交互式界面加速度传感器的质量数据收集和监测系统应当符合要求的图形直观的可视化和数据图像数据,这样用户可以直接操作系统接口的图形元素来完成智能电度表的调整和设置质量数据监测参数,自动生成的工作订单,信息搜索和查询任务(18]。同时,图形显示系统实时刷新数据质量指标的变化参数的智能电力仪表和执行的质量预警和报警智能电能仪表实时结合地理信息。在此基础上,在设计智能电度表的交互式界面质量数据采集和质量监控系统,根元素<见sub >、< g >,实体<符号>,< def >引用元素,和基本形状元素<圆>,< >,<多边形>的帮助下可以定义基于XML的开放SVG矢量图形格式。同时,考虑到有几个图形相同类型、相同的结构和不同的方向和位置的图形显示界面智能电表质量数据采集和质量监控系统,DOM树水槽接口函数可以用来识别SVG文档,和SVG图形交互可以通过JavaScript完成的。或通过使用< >元素,结合ID属性,直接使用<符号>元素定义的图形模板。细节如下。
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在这个时候,当智能电度表图形元素需要应用于智能电度表的交互式界面质量数据采集和监控系统,只需输入<使用Xlink: href = " # zhiningdiannengbiao " >,和相应的图形元素可以应用。或单击智能电度表批信息选项操作信息列触发智能电度表的时间质量数据采集或质量监测信息交互实现批处理。同时,当智能电能计有一个严重的故障问题,它可以刷新实时故障状态并显示报警通过结合SVG图形和特定信息和Ajax (19,20.]。整个操作过程如下:在第一步中,客户端发送一个请求到服务器,并创建一个刷新对象请求服务器地址信息。在第二步中,服务器执行PLSQL语言与数据库交换数据的智能电表质量数据采集和质量监测系统获得数据以XML格式。第三步是返回到客户端并分析和处理客户端基于Ajax的异步通信。第四步:调用JavaScript脚本,编写新的SVG文件中的数据,并刷新故障信息收集的智能电度表质量数据收集和质量实时监测系统。客户端与服务器进行数据交互,服务器数据分析和相应的SVG图形修改完成,并实现实时报警的形式SVG动画。
2.3.6。安全机制
确保安全运行的智能电表质量数据收集和质量监控系统的加速度传感器,除了及时启动实时数据库数据的备份和适当的加密模式,还需要添加一个数据库系统安全设计模块。也就是说,从预防和控制用户的直接删除或添加或修改数据库中的数据质量,MD5加密算法用于数据加密。用户可以修改数据库中的数据质量只有登录访问数据库的应用程序软件,并通过他们的帐户。即,首先创建一个表与表名和S_Name S_taff name字段,然后,创建一个MD5加密函数,即,创建函数[dbo] [MD5] (@src varchar(255))返回varchar (255)。
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MD5加密函数创建后,进入“选择dbo。md5(‘123’)”,查询结果(没有列名)。在这个时候,s_Name调用数据表和结果。
的基础上确保安全运行智能电力能源计量表的数据库,可信认证方法引入数据接口访问链接。根据应用场景和数据传输模式,相应的可信认证方法可以运行,而不是传统的数据密码加密方法,可以构造和密码系统在区域和地区质量数据传输,以防止非法用户窃取重要信息的链接。确保安全的数据阅读和写作质量数据采集智能电度表的阶段。信任的快速签名验证作为一个例子。AlipaySignature。rsaCheckV1可用于正常界面,虽然sign_type不参与签名,和保留的参数参与签名验证。
IEEE P1159.3 / D9已经开发了一种电能质量数据传输的标准数据格式,即PQDIF国际标准。PQDIF采用平面文件结构,它由一组相关的记录,每个记录由一组元素。这些元素定义内容从物理和逻辑层的记录。作为一个标准规范,PQDIF有利于标准化的电能质量监测系统的发展。因此,电能质量监测系统还采用PQDIF标准作为数据传输规范。按照定义的数据转换模块PQDIF结构和提取电能质量数据从数据管理模块,获得封装为标准数据格式的信息。电能质量监测系统作为PQDIF文件的标准数据源,包含文件中读取数据,并将其存储在数据库中。
3所示。结果的讨论
3.1。质量数据收集和质量监控操作加速度传感器的影响
3.1.1。操作环境
智能电力仪表的操作环境质量数据采集和质量监控系统是PC计算机网卡和IE浏览器。服务器需要满足双核心i7 3.4 GHz,硬盘和内存需求达到2 T。服务器端软件应包括Windows Server 2010操作系统,数据库SQL Server 2010,应当超过ie10.0浏览器,网络协议TCP / IP协议。
3.1.2。操作结果
取三个批次的对象基于加速度传感器的智能电力仪表产生的某些制造商;质量数据采集和质量监控系统智能瓦特小时米设计早期阶段是用来收集和处理各种质量参数。三个批次的相关数据的三相智能瓦特小时0.2米如下(表3)。
收集和监测的结果基于加速度传感器的智能电表质量数据是已知的;可以看出,这三个批次的三相0.2智能电能米满足操作要求。其中,批失败率和分类错误率在第三批的操作很低,和抽样检验合格率高,这是一个很好的水平。智能电表质量数据收集和监测系统还可以满足智能功率计质量的需求生命周期监测。
4所示。结论
总之,目前传统的加速度传感器智能电表质量数据收集和质量监测手段有很高的经济价值,数量巨大,繁杂,操作周期,复杂的管理,分散的缺陷,数据收集和传输效率的缺乏,精密,不能反映整个生命周期的质量监控。因此,分析的基础上的需求智能功率计质量数据收集和加速度传感器的质量监控,我们可以开始的综合性系统,设计的质量数据采集和质量监控体系结构B / S结构,并允许用户访问智能电力仪表的质量数据通过电力广域网、互联网/ VPN的高压大厅,手动访问WAP网站,等。同时,轻量级的证书,分布式授权终端身份验证和访问,快速信任的签名验证机制,和分布式信任授权认证管理模型技术应用于构建一个完善的安全机制,以便我及时,定位,并消除相关因素时遇到的风险因素,以支持质量操作智能电度表的加速度传感器。实验表明,该数据采集系统和生产过程智能监控技术用于这项研究非常实用,将是一个有效的方法来提高电力公司的形象和电力市场竞争的综合实力。
数据可用性
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
支持的研究是中国国家电网公司科技项目(质量分析和评价技术研究和应用的智能电度表基于整个链数据,项目编号5600 - 201955458 - 0 - 0 - 00)。