供電設備絕緣油綜合診斷系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
摘 要:介紹充油供電設備絕緣油色譜分析、常規(guī)化驗結果處理的微機管理、診斷,以及網絡信息化管理的軟件設計和部分功能的實現(xiàn)。
在供電運營單位,對充油供電設備運行的質量監(jiān)督,主要體現(xiàn)在對絕緣油的分析和化驗上。對絕緣油的分析,就是利用油中溶解氣體的色譜分析,對充油供電設備的運行狀態(tài)進行有無潛伏性故障的診斷。對絕緣油的化驗,就是對絕緣油進行有關項目的化驗以確定其油質的優(yōu)劣。兩者在結果處理的分析診斷上都存在著專業(yè)化程度高、相對復雜和繁瑣的特點。本文介紹將以上過程融為一體,運用微機進行管理與綜合處理診斷,同時利用網絡技術,在局域網內對運行設備的分析結果實現(xiàn)信息共享的軟件設計。
一、系統(tǒng)設計
1.設計原則
在色譜分析的診斷管理設計上,根據(jù)GB/T 7252-2001《變壓器油中溶解氣體分析與判斷導則》,綜合電力系統(tǒng)變壓器油色譜分析專家知識,總結在該領域長期實踐的經驗,對原DOS版進行升級和擴容。在絕緣油化驗分析方面的設計,依據(jù)DL/T596-1996《電力設備預防性試驗規(guī)程》有關試驗項目和要求進行研制。在結果信息處理上,采用CS及B/S結構,形成一個基于Windows視窗界面,對充油供電設備絕緣油進行綜合、全面的分析處理以及設備運行質量的專家診斷的網絡信息管理系統(tǒng)。
2.總體結構
該系統(tǒng)基于Delphi+ADO+SQL Server基本框架,客戶(局域網內其他部門)無須安裝任何軟件,可通過瀏覽器進行設備診斷和查詢訪問,高級用戶(數(shù)據(jù)控制中心)可對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、診斷規(guī)則進行網絡遠程維護??傮w結構框圖見圖1。
系統(tǒng)使用SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫作為后臺數(shù)據(jù)庫,客戶機/服務器+Data Base Web應用程序,基于Web技術的三層結構模型。其中,客戶層:Web瀏覽器,實現(xiàn)客戶界面;應用邏輯層:兼有應用服務器功能的web的服務器,響應客戶請求,實現(xiàn)應用邏輯,完成對數(shù)據(jù)庫的連接和訪問;數(shù)據(jù)層:數(shù)據(jù)庫服務器,實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的管理,其中數(shù)據(jù)控制中心實際上也是一個客戶機(數(shù)據(jù)庫工作站)。
圖1 總體結構框圖
在數(shù)據(jù)控制中心,系統(tǒng)按屏幕菜單方式顯示其屏幕結構(圖2)。選定“設備選擇”,打開色譜庫時,在原屏幕上方的主菜單中增加如圖3所示的四項;打開“油化驗庫”時,在原屏幕上方的主菜單中增加如圖4所示的四項。
圖2 總體屏幕框圖
圖3 色譜分析操作屏幕框圖
圖4 油化驗分析操作屏幕框圖
3.系統(tǒng)主要功能、特點
(1)一個獨立的、變壓器油色譜分析和油化驗結果處理、管理診斷的綜合全面工作臺面。
(2)數(shù)據(jù)中心單機版基于多窗口多文檔菜單快捷按鈕界面,一次可調入任意個色譜數(shù)據(jù)庫、油化驗分析數(shù)據(jù)庫進行相關操作。
(3)含BIS結構的網絡版,為入網其他部門提供充油供電設備運行狀態(tài)診斷咨詢服務,網上數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)中心自動上傳更新。
(4)提供方便、快捷的色譜庫、油化驗分析庫的建立、刪除;庫記錄的瀏覽增加、修改、插入、刪除等全面的數(shù)據(jù)庫管理功能。
(5)色譜分析中,根據(jù)需要可選擇按含量值輸入或按色譜試
驗峰高輸入并自動計算出結果,顯示在庫記錄中。
(6)油化驗分析中,根據(jù)不同設備、不同電壓等級自動確定應試驗及輸入的項目;水溶性酸、酸值、閃點、擊穿電壓可由原始記錄自動換算出結果,顯示在庫記錄中。
(7)對任一充油設備,根據(jù)色譜分析結果進行設備的運行狀態(tài)專家診斷;根據(jù)油化驗分析結果進行變壓器的油質診斷。庫記錄的結論自動生成。
(8)隨時察看色譜分析各組分和油化驗分析有關項目的三維立體折線圖。
(9)隨時瀏覽打印任一設備任一次記錄的色譜和油化驗分析報告;任一設備的記錄臺賬;任一時間段的月報表。
(10)對存在故障和油值異?;蛐枰粉櫡治龅脑O備,提供自動統(tǒng)計的診斷和報警功能。
二、系統(tǒng)實現(xiàn)
1.系統(tǒng)界面平臺
為了使本軟件具有賞心悅目、操作便利的環(huán)境界面,使用Delphi的Main Menu控件及菜單編輯器制作主菜單,并在主窗體上對主菜單中一些常用的菜單項另設置快捷按鈕,以此來共享相應的主菜單中的事件處理。為達到即時提供幫助信息,在對象及快捷按鈕處,設置屬性Show Hint為真,Hint屬性添加相關幫助信息,同時利用狀態(tài)欄,即時顯示出光標所在處的提示信息。
2.多臺設備數(shù)據(jù)庫的同時顯示或處理
在選擇打開的充油設備,可能是色譜分析庫、油化驗庫,也可能同時對幾臺設備進行對比瀏覽、操作,用單個窗體顯然難以控制,利用Delphi的MDI技術(多文檔界面)同時處理多重窗口的用戶界面,可有效地解決這個問題,充分拓寬了多臺充油設備的縱橫觀察、分析和處理視野。
3.數(shù)據(jù)庫的顯示與處理
在該系統(tǒng)中,每個數(shù)據(jù)庫分別代表了一臺充油設備,主要是進行色譜數(shù)據(jù)和油化驗分析數(shù)據(jù)的多功能處理,故設計含DB Grid控件的兩個子窗體,分別顯示色譜類型和油化驗類型的數(shù)據(jù)庫,用菜單控件的Group Index屬性控制當前子窗體子菜單與其相應主菜單合并,并分別設置相應常用功能的快捷按鈕配合主窗體中相應主菜單。
4.庫記錄的錄入或處理
庫記錄的錄入,采用在DB Grid網格中直接輸入法和按原始試驗數(shù)據(jù)自動換算自動錄入法。對于色譜分析,試驗后的原始數(shù)據(jù)一般為峰高,可建立一個含幾組EDIT控件的窗體,通過數(shù)據(jù)采集或輸入各組分標準氣和試樣的峰高及個別相關參數(shù),自動計算出試樣各組分氣體含量并轉入相應色譜庫記錄中。對于油化驗,化驗后需要換算的項目有:酸值、閃點、絕緣強度,可建立一個含幾組EDIT控件的窗體,輸入原始數(shù)據(jù)和相關參數(shù)自動換算,同時,不同的設備類型,如變壓器、互感器、油開關等,不同的電壓等級,可通過在該窗體上的單選按鈕Radio Button和復選框Check Box確定,系統(tǒng)自動處理油化驗庫中不同類型和使用狀態(tài),從而確定庫中需記錄的項目。
5.組分折線圖的處理
利用DB Chart控件處理折線圖,在色譜庫中顯示各組分氣體含量隨時間(采樣日期)的變化趨勢圖;在油化驗分析中顯示酸值、pH、閃點、擊穿電壓隨時間(化驗日期)的變化趨勢圖。另外,用Check Box選擇是否顯示圖例、含量值、三維立體,增加折線圖的可視效果。
為了快捷該功能的使用,在折線圖的快捷按鈕的事件處理上,利用代碼:組分:=Dbgridl. selectedfield. fieldname,可直接顯示DB-Grid網格中光標所在列組分的折線圖。
6.結果診斷的處理
(1)充油設備油色譜分析數(shù)據(jù)的結果診斷流程
可對某設備任意一次色譜記錄數(shù)據(jù)進行結果診斷,從而達到對該運行設備進行質量監(jiān)控,診斷流程框圖見圖5。
圖5 充油設備油色譜分析數(shù)據(jù)的結果診斷流程框圖
(2)絕緣油質結果診斷流程
可對某設備任意一次油化驗記錄數(shù)據(jù)進行結果診斷,從而達到對該設備絕緣油進行質量監(jiān)督,診斷流程框圖見圖6。
圖6 絕緣油質結果診斷流程框圖
7.局域網服務器數(shù)據(jù)庫更新
在數(shù)據(jù)控制中心(單機客戶端)上通過TADO Query和TADO Table組件實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的添加、修改、更新。對遠端數(shù)據(jù)服務器數(shù)據(jù)的更新在數(shù)據(jù)控制中心(客戶端)本機集中處理后,通過Tclient DatSet組件的Apply Updates方法傳送到服務器端。
8.其他客戶端Web應用
Data Base Web應用程序,使用數(shù)據(jù)庫的Active Form編程,將各種組件包含在其窗體內,構成強有力的數(shù)據(jù)庫處理界面,嵌入HTML網頁中,放在Web服務器上,其他客戶調用在局域網瀏覽器可執(zhí)行的Active X,相當于調用完整的數(shù)據(jù)庫應用程序,從而將數(shù)據(jù)庫應用轉換到網絡上。
Active X訪問數(shù)據(jù)的模式如圖7。
圖7 Active X訪問數(shù)據(jù)的模式
三、結束語
該軟件實現(xiàn)了融充油供電設備色譜分析、絕緣油化驗結果處理、管理診斷為一體的綜合數(shù)據(jù)中心工作臺面,同時含客戶/服務器的Web應用。經應用,該軟件實用、簡便、功能強大,在色譜分析結果處理上克服了其他相關工作站繁瑣、不易操作的缺點。在油化驗分析處理方面有一定的創(chuàng)意,使充油供電設備絕緣油分析的結果處理以及充油供電設備運行狀態(tài)的質量監(jiān)督,從手工狀態(tài)向自動化、智能化、信息化、網絡化管理模式轉化。