專(zhuān)利名稱(chēng)：一種繼電保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)和該系統(tǒng)專(zhuān)用的測(cè)試工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，是一種用于繼電保護(hù)裝置產(chǎn)品硬件自動(dòng)測(cè)試的方案，本發(fā)明主要適用于非數(shù)字化的繼電保護(hù)裝置的硬件測(cè)試。
背景技術(shù)：
隨著電力系統(tǒng)的復(fù)雜化，電力系統(tǒng)自動(dòng)化的水平也在不斷得提高，對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)品可靠性的要求也是越來(lái)越高。因此，在繼電保護(hù)系統(tǒng)的生產(chǎn)中，繼電保護(hù)裝置硬件測(cè)試成為一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。它保證了單個(gè)裝置的正常工作及高可靠性，并直接影響到下一步整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的測(cè)試。測(cè)試系統(tǒng)包括作為控制核心的工控機(jī)，模擬斷路器，提供工控機(jī)與待測(cè)裝置之間接口的切換功放箱，提供電壓、電流的精密源?，F(xiàn)在通常采用手工方式進(jìn)行硬件測(cè)試，如開(kāi)入測(cè)試，需要人工搭建控制回路，控制工控機(jī)發(fā)出命令給PCI板卡，PCI板卡通過(guò)切換功放箱將命令信號(hào)放大控制開(kāi)入，并由通訊模塊讀取待測(cè)裝置開(kāi)入量，判斷是否正確。采用手工的方式進(jìn)行裝置硬件測(cè)試，有以下諸多缺點(diǎn)
I耗時(shí)長(zhǎng)，尤其是搭建控制回路，裝置接線以及邏輯功能測(cè)試；
I系統(tǒng)功能測(cè)試操作繁鎖，尤其是邏輯測(cè)試；
I需占用多個(gè)工作人員，每一步驟有專(zhuān)門(mén)的工作人員進(jìn)行測(cè)試；
I效率低下，可靠性差。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)傳統(tǒng)手工測(cè)試費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、可靠性低的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種繼電保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)與專(zhuān)用于該系統(tǒng)的測(cè)試工裝。本發(fā)明依托于現(xiàn)有的裝置測(cè)試流程及方法，設(shè)計(jì)了測(cè)試工裝，并且將整個(gè)測(cè)試流程規(guī)范化、測(cè)試自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化，大大得提高工作效率及測(cè)試結(jié)果的可靠性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的系統(tǒng)方案是一種繼電保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，包括工控機(jī)、切換功放箱、模擬斷路器和精密源，還設(shè)有一個(gè)測(cè)試工裝，測(cè)試工裝為一與待測(cè)裝置背板形狀相適應(yīng)的電連接器，其一側(cè)的連接端子通過(guò)接線連接工控機(jī)、切換功放箱、模擬斷路器和精密源，另一側(cè)的插針與待測(cè)裝置背板接線端子對(duì)應(yīng)插配連接。所述測(cè)試工裝的底部設(shè)有滑軌，滑軌上設(shè)有滑動(dòng)平臺(tái)，滑動(dòng)平臺(tái)上設(shè)有用于安裝待測(cè)裝置的卡放裝置。還設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)平臺(tái)沿滑軌移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。所述驅(qū)動(dòng)裝置為滾柱絲杠驅(qū)動(dòng)裝置。所述切換功放箱包括開(kāi)入光隔，所述工控機(jī)的PCI板卡的輸出端口連接所述開(kāi)入光隔的原邊，開(kāi)入光隔的副邊連接開(kāi)入，開(kāi)入連接待測(cè)裝置的開(kāi)入端子。所述切換功放箱包括開(kāi)出光隔，所述工控機(jī)的PCI板卡的輸入端口連接所述開(kāi)出光隔的副邊，開(kāi)出光隔的副邊連接待測(cè)裝置的開(kāi)出端子。
本發(fā)明的測(cè)試工裝方案是一種繼電保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試工裝，測(cè)試工裝與待測(cè)裝置背板形狀相適應(yīng)的電連接器，其一側(cè)的連接端子用于通過(guò)接線連接工控機(jī)、切換功放箱、模擬斷路器和精密源，另一側(cè)的連接端子為用于與待測(cè)裝置背板接線端子對(duì)應(yīng)插配連接的插針。所述測(cè)試工裝的底部設(shè)有滑軌，滑軌上設(shè)有滑動(dòng)平臺(tái)，滑動(dòng)平臺(tái)上設(shè)有用于安裝待測(cè)裝置的卡放裝置。還設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)平臺(tái)沿滑軌移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。所述驅(qū)動(dòng)裝置為滾柱絲杠驅(qū)動(dòng)裝置。本發(fā)明的自動(dòng)測(cè)試工裝，能夠?qū)⒐た貦C(jī)、模擬斷路器、精密源和換功放箱連接這些設(shè)備與待測(cè)裝置的接線端子對(duì)應(yīng)連接起來(lái)。通過(guò)控制工控機(jī)發(fā)出指令或進(jìn)行讀取等操作，就能夠迅速完成測(cè)試作業(yè)，不再需要人工干預(yù)。為了對(duì)待測(cè)裝置進(jìn)行一系列測(cè)試，只需編制相應(yīng)的程序，對(duì)待測(cè)裝置的開(kāi)入、開(kāi)出端口、PCI卡端口等信息進(jìn)行編號(hào)，配置成相應(yīng)的配置 文件，導(dǎo)入工控機(jī)，就能夠進(jìn)行一連串的測(cè)試，并且給出測(cè)試結(jié)果。本發(fā)明的測(cè)試工裝搭配了可方便移動(dòng)待測(cè)裝置的滑動(dòng)平臺(tái)，方便對(duì)于大量的待測(cè)裝置進(jìn)行測(cè)試操作。


圖I是本發(fā)明的系統(tǒng) 圖2a、圖2b、圖2c是本發(fā)明的測(cè)試工裝結(jié)構(gòu) 圖3是本發(fā)明切換功放箱的模擬量輸入電路原理 圖4是本發(fā)明切換功放箱的開(kāi)出測(cè)試電路原理圖 圖5是本發(fā)明切換功放箱的開(kāi)入測(cè)試電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。系統(tǒng)實(shí)施例
如圖I、圖2，一種繼電保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，包括工控機(jī)、切換功放箱、模擬斷路器和精密源，還設(shè)有一個(gè)測(cè)試工裝，測(cè)試工裝為一與待測(cè)裝置背板形狀相適應(yīng)的電連接器，其一側(cè)的連接端子通過(guò)接線連接工控機(jī)、切換功放箱、模擬斷路器和精密源，另一側(cè)的插針與待測(cè)裝置背板接線端子對(duì)應(yīng)插配連接。測(cè)試工裝的底部設(shè)有滑軌，滑軌上設(shè)有滑動(dòng)平臺(tái)，滑動(dòng)平臺(tái)上設(shè)有用于安裝待測(cè)裝置的卡放裝置?；瑒?dòng)平臺(tái)配備有一個(gè)驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)平臺(tái)沿滑軌移動(dòng)的滾柱絲杠驅(qū)動(dòng)裝置。如圖2a為測(cè)試工裝后視圖，顯示其一側(cè)的接線，圖2b顯示了其另一側(cè)的探針，圖2c顯示了測(cè)試工裝的底部設(shè)有滑軌、滑動(dòng)平臺(tái)(圖中滑臺(tái)托盤(pán))、卡放裝置上的部的卡欄、滾柱絲杠驅(qū)動(dòng)裝置上的手柄。切換功放箱主要有兩個(gè)作用
第一，使精密源輸出的電壓、電流在裝置的不同通道上切換；
第二，對(duì)裝置外部的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換放大處理送入PCI或?qū)CI的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換放大送給裝置之外的設(shè)備；
如圖3，PCI卡的I/O端口、精密源的輸出、裝置模擬通道全部接在切換箱上，寫(xiě)PCI卡對(duì)應(yīng)模擬量通道為高電平“1”，PCI卡對(duì)應(yīng)的I/o端口號(hào)輸出高電平而使光隔處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)光隔副邊的繼電器Jl對(duì)地電壓為24V，繼電器Jl動(dòng)作，其接點(diǎn)Jl接通模擬量施加至模擬量通道。本路模擬量通道測(cè)試結(jié)束后，寫(xiě)PCI卡對(duì)應(yīng)模擬量通道為低電平“O”，PCI卡對(duì)應(yīng)的I/o端口號(hào)輸出低電平而使光隔處于截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)光隔副邊的繼電器Jl對(duì)地電壓為0V，繼電器Jl動(dòng)作返回，其接點(diǎn)Jl斷開(kāi)模擬量施加并使模擬量通道輸出接地。如圖4，所述切換功放箱包括開(kāi)入光隔，所述工控機(jī)的PCI板卡的輸出端口連接所述開(kāi)入光隔的原邊，開(kāi)入光隔的副邊連接開(kāi)入，開(kāi)入連接待測(cè)裝置的開(kāi)入端子。PCI卡的I/O端口、24V/220V電源正極、裝置開(kāi)入端子接在切換箱上，寫(xiě)PCI卡為高電平“1”，PCI卡對(duì)應(yīng)的I/O端口號(hào)輸出高電平而使光隔處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)光隔副邊的繼電器Jl對(duì)地電壓為24V，繼電器Jl動(dòng)作，其接點(diǎn)Jl接通24V/220V的開(kāi)入回路至待測(cè)裝置開(kāi)入端子。本路開(kāi)入通道測(cè)試結(jié)束后，寫(xiě)PCI卡為低電平“0”，PCI卡對(duì)應(yīng)的I/O端口號(hào)輸出低電平而使光隔處于截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)光隔副邊的繼電器Jl對(duì)地電壓為0V，繼電器Jl動(dòng)作返回，其接點(diǎn)Jl斷開(kāi)24V/220V的開(kāi)入回路并使待測(cè)裝置開(kāi)入端子接地。如圖5，所述切換功放箱包括開(kāi)出光隔，所述工控機(jī)的PCI板卡的輸入端口連接所 述開(kāi)出光隔的副邊，開(kāi)出光隔的副邊連接待測(cè)裝置的開(kāi)出端子。PCI卡的I/O端口、24V電源正極、裝置開(kāi)出結(jié)點(diǎn)接在切換箱上，在裝置開(kāi)出測(cè)試前，待測(cè)結(jié)點(diǎn)處于常開(kāi)狀態(tài)，光隔原邊對(duì)地電壓為24V，光隔處于導(dǎo)通狀態(tài)，I/O端口對(duì)地導(dǎo)通而使工控機(jī)讀取PCI卡對(duì)應(yīng)常開(kāi)接點(diǎn)的狀態(tài)為“O”。開(kāi)出傳動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，待測(cè)結(jié)點(diǎn)閉合，24V電壓通過(guò)待測(cè)接點(diǎn)對(duì)地導(dǎo)通，此時(shí)光隔原邊對(duì)地電壓為0V，光隔原邊被接點(diǎn)短路而使光隔處于截止?fàn)顟B(tài)，I/O端口對(duì)地?cái)嚅_(kāi)而使工控機(jī)讀取PCI卡對(duì)應(yīng)常開(kāi)接點(diǎn)的狀態(tài)為“I”。測(cè)試步驟與測(cè)試類(lèi)型 I，生成測(cè)試配置文件
在測(cè)試配置中有如下內(nèi)容
I模擬通道的名稱(chēng)、允許的誤差、施加量值、對(duì)應(yīng)PCI卡端口 ；
I開(kāi)入、開(kāi)出的名稱(chēng)、位組號(hào)以及對(duì)應(yīng)的PCI卡端口 ；
I邏輯信號(hào)的動(dòng)作序列及每個(gè)動(dòng)作的詳細(xì)參數(shù)；
對(duì)于每一種類(lèi)型的裝置，其內(nèi)容不同。系統(tǒng)提供了由數(shù)據(jù)模板生成配置文件并進(jìn)行配置的功能，配置文件名由數(shù)據(jù)模板中的裝置類(lèi)型及程序版本等信息生成。2，開(kāi)入測(cè)試
開(kāi)入測(cè)試時(shí)通過(guò)寫(xiě)PCI卡給開(kāi)入施加電壓，然后通過(guò)通訊模塊讀取開(kāi)入狀態(tài)并判是否為1，從而對(duì)開(kāi)入信號(hào)進(jìn)行測(cè)試。所需的必須條件由以下內(nèi)容來(lái)滿(mǎn)足
I在操作切換功放箱部分中有開(kāi)入與PCI的硬件連接轉(zhuǎn)換 I在配置文件中給出了該開(kāi)入所對(duì)應(yīng)的PCI端口及位號(hào)；
I通過(guò)測(cè)試系統(tǒng)軟件的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)PCI的讀寫(xiě)；
I通過(guò)裝置通訊模塊讀取開(kāi)入狀態(tài)；
3，開(kāi)出測(cè)試
進(jìn)行開(kāi)出測(cè)試的時(shí)候，首先讀取開(kāi)出結(jié)點(diǎn)狀態(tài)，之后向裝置下發(fā)傳動(dòng)命令，然后再次讀取開(kāi)出結(jié)點(diǎn)狀態(tài)，兩次的狀態(tài)不一樣說(shuō)明裝置功能正常。所需的必須條件由以下內(nèi)容來(lái)滿(mǎn)足I在操作切換功放箱部分中有開(kāi)出結(jié)點(diǎn)與PCI的硬件連接 I在配置文件中給出了該開(kāi)出結(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的PCI端口及位號(hào)，并提供了單、雙結(jié)點(diǎn)配置的功能；
I通過(guò)測(cè)試系統(tǒng)軟件的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)PCI的讀寫(xiě)；
I通過(guò)裝置通訊模塊下發(fā)開(kāi)出命令；
由于開(kāi)出結(jié)點(diǎn)大都不帶保持，因此，在 下發(fā)傳動(dòng)命令后使用循環(huán)讀取并判結(jié)點(diǎn)狀態(tài)的方法，以微小時(shí)間間隔不停得讀取開(kāi)出結(jié)點(diǎn)狀態(tài)直到讀取到所要的值，如果在讀取一定次數(shù)后還未讀取所預(yù)期的值那么該開(kāi)出結(jié)點(diǎn)測(cè)試未通過(guò)。4，通道測(cè)試
模擬通道的測(cè)試包括零漂、系數(shù)的校正，單加測(cè)試。零漂、系數(shù)校正后要給通道施加量值，然后讀取量值，保證施加值和讀取值之間的誤差在允許的范圍內(nèi)；單加測(cè)試是為了保證通道間沒(méi)有短路，對(duì)某一通道單獨(dú)加量，保證其它通道沒(méi)有量值。5，邏輯測(cè)試
邏輯信號(hào)由一系列動(dòng)作序列構(gòu)成。由于對(duì)裝置信號(hào)的讀寫(xiě)是通過(guò)讀寫(xiě)PCI卡實(shí)現(xiàn)的，因此邏輯信號(hào)的動(dòng)作可以分為以下幾種類(lèi)型
I讀PCI并判為O或I;
I寫(xiě)PCI卡(O或I);
I傳動(dòng)開(kāi)出；
I讀開(kāi)入并判為O或I;
任何一個(gè)邏輯信號(hào)都是由一序列上述動(dòng)作構(gòu)成。讀開(kāi)入判斷、讀PCI判斷均使用循環(huán)讀取判斷，序列中任一動(dòng)作失敗則該邏輯信號(hào)測(cè)試不通過(guò)。由于邏輯測(cè)試會(huì)導(dǎo)致一些信號(hào)發(fā)生，因此在測(cè)試完一個(gè)邏輯信號(hào)后要給裝置下發(fā)復(fù)位命令、裝置上電命令(保證失電測(cè)試后裝置自動(dòng)重啟)，并稍做停頓，以免外部設(shè)備快速重復(fù)動(dòng)作而受損或性能降低，從而影響測(cè)試系統(tǒng)的穩(wěn)定性。6，全面測(cè)試
所謂全面測(cè)試是對(duì)裝置進(jìn)行通道、開(kāi)入、開(kāi)出、邏輯的測(cè)試，是對(duì)幾個(gè)單項(xiàng)測(cè)試的綜合。測(cè)試軟件連接到工具后首先從裝置里獲取裝置信息，并由這些信息生成測(cè)試配置文件名，根據(jù)文件名找到配置文件，測(cè)試完全后系統(tǒng)自動(dòng)顯示測(cè)試結(jié)果。7，自動(dòng)測(cè)試
自動(dòng)測(cè)試=下傳裝置程序+重啟裝置+全面測(cè)試。測(cè)試系統(tǒng)提供一個(gè)程序庫(kù)(也就是一個(gè)文件夾)，在庫(kù)中根據(jù)裝置類(lèi)型、程序版本將程序按目錄分級(jí)保存，使用FTP方式給裝置下傳程序。裝置重啟由PCI卡的端口位來(lái)控制。8，測(cè)試報(bào)告
測(cè)試完成后系統(tǒng)提供可視化的測(cè)試結(jié)果并可把報(bào)告保存為PDF格式文檔。測(cè)試報(bào)告的顯示采用XML + XSLT的技術(shù)，轉(zhuǎn)存為PDF文檔使用的是FOP技術(shù)，需要JRE的支持。綜上所述，新的繼電保護(hù)裝置硬件測(cè)試方案使裝置測(cè)試的效率得到了極大得提高，可靠性得到了保障，并且對(duì)于使用人員來(lái)講操作簡(jiǎn)單、快捷。利用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)以及機(jī)械、電子技術(shù)開(kāi)發(fā)一套可靠的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，極大得簡(jiǎn)化了測(cè)試過(guò)程，使裝置的測(cè)試變得準(zhǔn)確、可靠、高效，提高了繼電保護(hù)產(chǎn)品生產(chǎn)單位的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。值得推廣。
測(cè)試工裝實(shí)施例
由于在系統(tǒng)實(shí)施例中已經(jīng)詳細(xì)描述，所以不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種繼電保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，包括工控機(jī)、切換功放箱、模擬斷路器和精密源，其特征在于，還設(shè)有一個(gè)測(cè)試工裝，測(cè)試工裝為一與待測(cè)裝置背板形狀相適應(yīng)的電連接器，其一側(cè)的連接端子通過(guò)接線連接工控機(jī)、切換功放箱、模擬斷路器和精密源，另一側(cè)的插針與待測(cè)裝置背板接線端子對(duì)應(yīng)插配連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種繼電保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)試工裝的底部設(shè)有滑軌，滑軌上設(shè)有滑動(dòng)平臺(tái)，滑動(dòng)平臺(tái)上設(shè)有用于安裝待測(cè)裝置的卡放裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種繼電保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，還設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)平臺(tái)沿滑軌移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種繼電保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置為滾柱絲杠驅(qū)動(dòng)裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種繼電保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述切換功放箱包括開(kāi)入光隔，所述工控機(jī)的PCI板卡的輸出端口連接所述開(kāi)入光隔的原邊，開(kāi)入光隔的副邊連接開(kāi)入，開(kāi)入連接待測(cè)裝置的開(kāi)入端子。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種繼電保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述切換功放箱包括開(kāi)出光隔，所述工控機(jī)的PCI板卡的輸入端口連接所述開(kāi)出光隔的副邊，開(kāi)出光隔的副邊連接待測(cè)裝置的開(kāi)出端子。
7.—種繼電保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試工裝，其特征在于，測(cè)試工裝與待測(cè)裝置背板形狀相適應(yīng)的電連接器，其一側(cè)的連接端子用于通過(guò)接線連接工控機(jī)、切換功放箱、模擬斷路器和精密源，另一側(cè)的連接端子為用于與待測(cè)裝置背板接線端子對(duì)應(yīng)插配連接的插針。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種繼電保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試工裝，其特征在于，所述測(cè)試工裝的底部設(shè)有滑軌，滑軌上設(shè)有滑動(dòng)平臺(tái)，滑動(dòng)平臺(tái)上設(shè)有用于安裝待測(cè)裝置的卡放裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種繼電保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試工裝，其特征在于，還設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)平臺(tái)沿滑軌移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種繼電保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試工裝，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置為滾柱絲杠驅(qū)動(dòng)裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種繼電保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)和該系統(tǒng)專(zhuān)用的測(cè)試工裝，測(cè)試工裝與待測(cè)裝置背板形狀相適應(yīng)的電連接器，其一側(cè)的連接端子用于通過(guò)接線連接工控機(jī)、切換功放箱、模擬斷路器和精密源，另一側(cè)的連接端子為用于與待測(cè)裝置背板接線端子對(duì)應(yīng)插配連接的插針。本發(fā)明的自動(dòng)測(cè)試方式大大得提高工作效率及測(cè)試結(jié)果的可靠性。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102879663SQ20121014973
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者張喬賓, 張有學(xué), 杜文, 趙成功, 狄軍建, 張宇迪 申請(qǐng)人:許繼集團(tuán)有限公司, 許繼電氣股份有限公司, 許昌許繼軟件技術(shù)有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司