一种基于GPIB网络的谐波监测装置全自动测试系统的制作方法

本发明涉及一种谐波监测装置全自动测试系统，具体是一种基于gpib网络的谐波监测装置全自动测试系统，属于电力设备全自动测试技术领域。

背景技术：

随着电力系统中非线性负载的增加，带来了诸如谐波、闪变和电压波动、三相不平衡、电压偏差、频率偏差、电压暂升、暂降、短时中断、瞬态事件等谐波问题，使得电网谐波严重降低。同时，基于计算机、微处理器控制的精密电子仪器在国民经济企业中大量使用，对供电质量的敏感程度越来越高，越来越多的用户向电力部门提出了高质量供电的要求，甚至有选择的通过签订供用电合同和质量协议加以保证。谐波监控装置能对电网的谐波做出精确的检测和分析，而且具有事故诊断能力，能对谐波事件进行出口告警。随着越来越多的谐波监控装置被安装应用于电力系统中，其自动测试系统的需求量则越来越大。

目前各级供电部门对谐波监测装置的测试内容包括功能测试、准确度测试、安全性能测试、机械性能测试、电磁兼容性能测试等，另外根据测试机构的不同，实际所执行的测试内容存在差异，目前市场上已经推出具备全自动测试功能、报告自动输出功能等功能的全自动测试系统，可以大幅度提高谐波测试工作效率，但目前市场上的谐波监测装置测试系统均以准确度测试和模型测试功能为主，在应用上存在以下问题：

1)谐波监测装置测试过程复杂、繁琐，会产生大量的测试方案、配置参数、测试报告等内容，这些内容对后续的测试过程意义重大，然而目前的测试系统没有完备的测试管理模块，使得测试方案管理困难，难以重复利用。

2)在产品使用维护过程中的处理方法是人为参与问题排查工作。但是，由于测试过程所产生的问题较多，难以快速确定问题所在，从而大大降低产品测试效率。

3)谐波监测装置测试系统在使用过程中，需要复杂的参数配置，在目前的系统上主要依靠检测人员凭经验进行手工输入，然而在实际工厂环境中，常常由于操作人员经验不足，导致参数输入不当，使得测试结果不准确。

针对上述现有技术中谐波自动测试的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于为了解决上述问题而提供一种基于gpib网络的谐波监测装置全自动测试，以至少解决现有技术中谐波自动测试的技术问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种基于gpib网络的谐波监测装置全自动测试系统，其特征在于，该系统包括：

服务器平台，所述服务器平台包括测试管理模块、显示模块、故障定位模块、测试信号源控制模块、一致性计算模块、暂态功能检测模块、不确定度检测模块；

所述故障定位模块可自动查找所述测试系统故障位置，并根据所述故障位置从预存故障位置与故障解决方案列表调取故障解决方案，并自动执行；

所述测试信号源控制模块包括测试信号生成参数配置模块和测试信号过载判断模块；

所述测试信号生成参数配置模块用于接收用户输入的配置参数，所述配置参数至少包括谐波、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡、频率偏差、暂时过电压、瞬态过电压、间谐波；

所述测试信号过载判断模块通过选取测试方案中的最大电压和最大电流判断测试方案是否会导致标准源过载，如过载则自动禁用所述测试方案。

优选的，所述测试信号生成参数配置模块接收测试人员输入的测试信号生成参数值和谐波监测装置型号；并记录接收到的输入参数值和对应的谐波监测装置型号；当接收到的测试信号生成参数值和谐波监测装置型号连续满足预设条件的次数超过预设值时，提示将所述输入参数值设为默认参数值。

优选的，所述测试系统还包括：

测试信号发生器，所述测试信号发生器通过gpib网络和所述服务器平台通信连接，所述服务器平台根据用户通过测试信号源控制模块输入的配置参数输出特定的控制信号，并将所述控制信号传递给所述测试信号发生器，所述测试信号发生器根据所述控制信号输出特定的谐波信号；

测试信号监测仪，所述测试信号监测仪与测试信号发生器电连接，并和所述服务器平台通信连接，所述测试信号监测仪测量测试信号发生器发送的所述特定谐波信号作为基准信号，并将所述基准信号传送到服务器平台；

至少八台谐波监测装置，所述测试装置支持至少八台所述谐波监测装置同时测试，所述谐波监测装置和所述测试信号发生器电连接，并和所述服务器平台通信连接；所述谐波监测装置接收所述测试信号发生器发送的所述特定谐波信号并进行处理得到测量信号，并将所述测量信号传送到所述服务器平台；

所述服务器平台对接收的所述基准信号和所述测量信号进行比对，两者差值位于预设阈值范围内判断测试通过。

优选的，所述测试管理模块提供测试方案管理、配置参数管理、测试任务及档案管理、测试报告管理功能。

优选的，所述一致性计算模块包括iec61850模型一致性检测和pqdif文件模型一致性检测。

优选的，所述iec61850模型一致性检测涉及icd文件的xml语法检测、schema语法检测和命名规范检测，一致性检测遇到错误不中止检测，返回所有检测结果，检测结果包括检测结论和错误描述。

优选的，所述暂态功能检测模块用于检测测试信号发生器发生的信号的电压骤升、骤降的幅值、持续时间。

优选的，所述故障定位模块用于自动采集服务器平台、测试信号发生器、谐波监测装置、测试信号监测仪以及通信模块日志信息，分别对所述日志信息进行关键字匹配提取字段数据，将提取出的预设时间范围内的字段数据进行合并，形成新的日志数据链表，对所述日志数据链表进行检测，定位出故障位置。

本发明的有益效果是：该全自动测试系统实现谐波监测装置的全自动批量测试，实现测试管理、测试信号过载判断、故障识别报警、简化参数配置过程，进一步提高谐波监测装置测试智能化程度，提高测试效率，减轻测试人员手动处理故障以及配置参数的复杂度。

附图说明

图1是本发明整理结构示意图；

图2是本发明实施例的服务器平台中测试信号源控制模块示意图；

图3是本发明测试信号生成参数配置流程。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种基于gpib网络的谐波监测装置全自动测试系统，该系统包括：服务器平台、测试信号发生器、测试信号监测仪、至少八台谐波监测装置、路由器以及打印机。

所述服务器平台包括测试管理模块、显示模块、故障定位模块、测试信号源控制模块、一致性计算模块、暂态功能检测模块、不确定度检测模块。同时包括准确度检测模块、数据采集模块、通信模块、处理模块等谐波监测装置测试装置常规模块，这部分模块属于谐波监测装置测试系统基础模块。

其中，所述服务器平台通过gpib总线和测试信号发生器通信连接，测试信号发生器分别和待测的谐波监测装置以及测试信号监测仪电连接，其中，谐波监测装置之间的电压并联，电流串联。谐波监测装置和测试信号监测仪分别和服务器平台通信连接。

如图2所示，所述测试信号源控制模块包括测试信号生成参数配置模块和测试信号过载判断模块。所述测试信号生成参数配置模块用于接收用户输入的配置参数，所述配置参数至少包括谐波、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡、频率偏差、暂时过电压、瞬态过电压、间谐波。所述测试信号过载判断模块通过选取测试方案中的最大电压和最大电流判断测试方案是否会导致标准源过载，如过载则自动禁用所述测试方案。

用户通过服务器平台的测试信号控制源模块输入特定配置参数，所述配置参数包括谐波、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡、频率偏差、暂时过电压、瞬态过电压、间谐波、装置类型和型号等。所述服务器平台根据用户输入的配置参数输出特定的控制信号，并将所述特定的控制信号传递给测试信号发生器，测试信号发生器根据所述特定的控制信号输出特定的谐波信号；

测试信号监测仪测量测试信号发生器发送的谐波信号作为基准信号，并将所述基准信号传送到服务器平台；至少八台谐波监测装置。测试信号发生器将产生的特定的谐波信号发送给谐波监测装置，谐波监测装置之间电压并联，电流串联。谐波监测装置根据所述特定的谐波信号进行相应处理后得到测量信号，并将所述测量信号传送到所述服务器平台；

服务器平台对接收的所述基准信号和所述测量信号进行比对，两者差值位于预设阈值范围内判断测试通过，并输出测试报告。上述阈值范围可以是内置于服务器平台的存储空间，也可以由测试人员根据经验自定义设置。

测试管理模块提供测试方案管理、配置参数管理、测试任务及档案管理、测试报告管理功能。例如测试人员需要进行一百批次的谐波监测装置的测试工作，谐波监测装置通常会由不同的厂家生产，并且通常有双回路结构、单回路结构等不同类型，并且即使同一厂家生产的谐波监测装置也会因为产品的升级换代产生不同的型号。因此，为了更准确的测试结果，都会需要不同的测试方案，不同的配置参数等。而这些既往的工作会是在后续的测试过程中，进行方案设计、参数配置很好的经验材料。测试管理模块测试方案管理、配置参数管理、测试任务及档案管理、测试报告管理功能，使得测试人员可以自由调取以往测试材料，为本次测试任务提供帮助。

一致性计算模块包括iec61850模型一致性检测和pqdif文件模型一致性检测。

所述iec61850模型一致性检测涉及icd文件的xml语法检测、schema语法检测和命名规范检测，一致性检测遇到错误不中止检测，返回所有检测结果，检测结果包括检测结论和错误描述。

所述暂态功能检测模块用于检测测试信号发生器发生的信号的电压骤升、骤降的幅值、持续时间。

所述故障定位模块用于自动采集服务器平台、测试信号发生器、谐波监测装置、测试信号监测仪以及通信模块日志信息，分别对所述日志信息进行关键字匹配提取字段数据，将提取出的预设时间范围内的字段数据进行合并，形成新的日志数据链表，对所述日志数据链表进行检测，定位出故障位置。并根据所述故障位置从预存故障位置与故障解决方案列表中调取故障解决方案，并自动执行，实现测试系统的故障自动检测和自动调试。

不确定度检测模块具有不确定度计算功能，不确定度用来衡量测量结果的可靠性，是检测结果的一部分。不确定度越小，测量值与基准值越接近，质量越高，水平越高，其使用价值越高，在报告物理量测量的结果时，必须给出相应的不确定度，一方面便于评定其可靠性，另一方面增强测量结果之间的可比性。

如附图3所示为本发明测试信号生成参数配置流程，所述方法包括步骤s300-s302。

步骤s300，接收测试人员输入的测试信号生成参数值和谐波监测装置型号。

每一种谐波监测装置型号对应一组初始的测试信号生成参数，当测试人员输入谐波监测装置型号后，会自动显示所述谐波监测装置对应的测试信号生成参数。当初始的测试信号生成参数不满足条件时，测试人员可以对测试信号生成参数进行修改。

步骤s301，记录接收到的输入参数值和对应的谐波监测装置型号。

建立一个配置文件，将接收到的测试信号生成参数和对应的谐波监测装置型号记录在所述配置文件中，这样既可以回溯测试人员对谐波监测装置的测试历史，也可以进行统计。并且，当测试系统出现异常中断时，测试人员无需在测试系统恢复正常后再次输入之前调整过的参数值，只需要从配置文件中重新调回已经输入的参数记录，这将大大提高测试工作效率。

步骤s302，当接收到的测试信号生成参数值和谐波监测装置型号连续满足预设条件的次数超过预设值时，提示将所述输入参数值设为默认参数值。所述预定值可以根据测试人员需求进行设置，例如可以将所述预定值设为4，也就是说，只要连续4次输入的测试信号生成参数值和谐波监测装置型号分别相等，并且和初始的谐波监测装置型号对应的测试信号生成参数不相同，那么就会提示将此参数设为默认参数。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。