供電設(shè)備絕緣油綜合診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  摘 要：介紹充油供電設(shè)備絕緣油色譜分析、常規(guī)化驗(yàn)結(jié)果處理的微機(jī)管理、診斷，以及網(wǎng)絡(luò)信息化管理的軟件設(shè)計(jì)和部分功能的實(shí)現(xiàn)。 
        在供電運(yùn)營單位，對充油供電設(shè)備運(yùn)行的質(zhì)量監(jiān)督，主要體現(xiàn)在對絕緣油的分析和化驗(yàn)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(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有無潛伏性故障的診斷。對絕緣油的化驗(yàn)，就是對絕緣油進(jìn)行有關(guān)項(xiàng)目的化驗(yàn)以確定其油質(zhì)的優(yōu)劣。兩者在結(jié)果處理的分析診斷上都存在著專業(yè)化程度高、相對復(fù)雜和繁瑣的特點(diǎn)。本文介紹將以上過程融為一體，運(yùn)用微機(jī)進(jìn)行管理與綜合處理診斷，同時利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在局域網(wǎng)內(nèi)對運(yùn)行設(shè)備的分析結(jié)果實(shí)現(xiàn)信息共享的軟件設(shè)計(jì)。 
        一、系統(tǒng)設(shè)計(jì) 
        1．設(shè)計(jì)原則 
        在色譜分析的診斷管理設(shè)計(jì)上，根據(jù)GB/T 7252-2001《變壓器油中溶解氣體分析與判斷導(dǎo)則》，綜合電力系統(tǒng)變壓器油色譜分析專家知識，總結(jié)在該領(lǐng)域長期實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，對原DOS版進(jìn)行升級和擴(kuò)容。在絕緣油化驗(yàn)分析方面的設(shè)計(jì)，依據(jù)DL/T596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》有關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目和要求進(jìn)行研制。在結(jié)果信息處理上，采用CS及B/S結(jié)構(gòu)，形成一個基于Windows視窗界面，對充油供電設(shè)備絕緣油進(jìn)行綜合、全面的分析處理以及設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量的專家診斷的網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)。 
        2．總體結(jié)構(gòu) 
        該系統(tǒng)基于Delphi+ADO+SQL Server基本框架，客戶（局域網(wǎng)內(nèi)其他部門）無須安裝任何軟件，可通過瀏覽器進(jìn)行設(shè)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(jìn)行網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程維護(hù)。總體結(jié)構(gòu)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(jī)／服務(wù)器+Data Base Web應(yīng)用程序，基于Web技術(shù)的三層結(jié)構(gòu)模型。其中，客戶層：Web瀏覽器，實(shí)現(xiàn)客戶界面；應(yīng)用邏輯層：兼有應(yīng)用服務(wù)器功能的web的服務(wù)器，響應(yīng)客戶請求，實(shí)現(xiàn)應(yīng)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(wù)器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的管理，其中數(shù)據(jù)控制中心實(shí)際上也是一個客戶機(jī)（數(shù)據(jù)庫工作站）。

圖1 總體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)（圖2)。選定“設(shè)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(xiàng)；打開“油化驗(yàn)庫”時，在原屏幕上方的主菜單中增加如圖4所示的四項(xiàng)。

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(yàn)分析操作屏幕框圖

        3．系統(tǒng)主要功能、特點(diǎn) 
        (1)一個獨(dú)立的、變壓器油色譜分析和油化驗(yàn)結(jié)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(jī)版基于多窗口多文檔菜單快捷按鈕界面，一次可調(diào)入任意個色譜數(shù)據(jù)庫、油化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相關(guān)操作。 
        (3)含BIS結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)版，為入網(wǎng)其他部門提供充油供電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)診斷咨詢服務(wù)，網(wǎng)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(yàn)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(yàn)峰高輸入并自動計(jì)算出結(jié)果，顯示在庫記錄中。 
        (6)油化驗(yàn)分析中，根據(jù)不同設(shè)備、不同電壓等級自動確定應(yīng)試驗(yàn)及輸入的項(xiàng)目；水溶性酸、酸值、閃點(diǎn)、擊穿電壓可由原始記錄自動換算出結(jié)果，顯示在庫記錄中。 
        (7)對任一充油設(shè)備，根據(jù)色譜分析結(jié)果進(jìn)行設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)專家診斷；根據(jù)油化驗(yàn)分析結(jié)果進(jìn)行變壓器的油質(zhì)診斷。庫記錄的結(jié)論自動生成。 
        (8)隨時察看色譜分析各組分和油化驗(yàn)分析有關(guān)項(xiàng)目的三維立體折線圖。 
        (9)隨時瀏覽打印任一設(shè)備任一次記錄的色譜和油化驗(yàn)分析報告；任一設(shè)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常或需要追蹤分析的設(shè)備，提供自動統(tǒng)計(jì)的診斷和報警功能。 
        二、系統(tǒng)實(shí)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(xiàng)另設(shè)置快捷按鈕，以此來共享相應(yīng)的主菜單中的事件處理。為達(dá)到即時提供幫助信息，在對象及快捷按鈕處，設(shè)置屬性Show Hint為真，Hint屬性添加相關(guān)幫助信息，同時利用狀態(tài)欄，即時顯示出光標(biāo)所在處的提示信息。 
        2．多臺設(shè)備數(shù)據(jù)庫的同時顯示或處理 
        在選擇打開的充油設(shè)備，可能是色譜分析庫、油化驗(yàn)庫，也可能同時對幾臺設(shè)備進(jìn)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(shù)（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(shè)備的縱橫觀察、分析和處理視野。 
        3．?dāng)?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(shè)備，主要是進(jìn)行色譜數(shù)據(jù)和油化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)的多功能處理，故設(shè)計(jì)含DB Grid控件的兩個子窗體，分別顯示色譜類型和油化驗(yàn)類型的數(shù)據(jù)庫，用菜單控件的Group Index屬性控制當(dāng)前子窗體子菜單與其相應(yīng)主菜單合并，并分別設(shè)置相應(yīng)常用功能的快捷按鈕配合主窗體中相應(yīng)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(wǎng)格中直接輸入法和按原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動換算自動錄入法。對于色譜分析，試驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)氣和試樣的峰高及個別相關(guān)參數(shù)，自動計(jì)算出試樣各組分氣體含量并轉(zhuǎn)入相應(yīng)色譜庫記錄中。對于油化驗(yàn)，化驗(yàn)后需要換算的項(xiàng)目有：酸值、閃點(diǎn)、絕緣強(qiáng)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(guān)參數(shù)自動換算，同時，不同的設(shè)備類型，如變壓器、互感器、油開關(guān)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(fù)選框Check Box確定，系統(tǒng)自動處理油化驗(yàn)庫中不同類型和使用狀態(tài)，從而確定庫中需記錄的項(xiàng)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(yàn)分析中顯示酸值、pH、閃點(diǎn)、擊穿電壓隨時間（化驗(yàn)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(wǎng)格中光標(biāo)所在列組分的折線圖。 
        6．結(jié)果診斷的處理 
        (1)充油設(shè)備油色譜分析數(shù)據(jù)的結(jié)果診斷流程
可對某設(shè)備任意一次色譜記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)果診斷，從而達(dá)到對該運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，診斷流程框圖見圖5。

圖5 充油設(shè)備油色譜分析數(shù)據(jù)的結(jié)果診斷流程框圖 

       

        (2)絕緣油質(zhì)結(jié)果診斷流程
可對某設(shè)備任意一次油化驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)果診斷，從而達(dá)到對該設(shè)備絕緣油進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督，診斷流程框圖見圖6。

圖6 絕緣油質(zhì)結(jié)果診斷流程框圖 

        7．局域網(wǎng)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫更新 
        在數(shù)據(jù)控制中心（單機(jī)客戶端）上通過TADO Query和TADO Table組件實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的添加、修改、更新。對遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)服務(wù)器數(shù)據(jù)的更新在數(shù)據(jù)控制中心（客戶端）本機(jī)集中處理后，通過Tclient DatSet組件的Apply Updates方法傳送到服務(wù)器端。 
        8．其他客戶端Web應(yīng)用 
        Data Base Web應(yīng)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(nèi)，構(gòu)成強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)庫處理界面，嵌入HTML網(wǎng)頁中，放在Web服務(wù)器上，其他客戶調(diào)用在局域網(wǎng)瀏覽器可執(zhí)行的Active X，相當(dāng)于調(diào)用完整的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序，從而將數(shù)據(jù)庫應(yīng)用轉(zhuǎn)換到網(wǎng)絡(luò)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(jié)束語
        該軟件實(shí)現(xiàn)了融充油供電設(shè)備色譜分析、絕緣油化驗(yàn)結(jié)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(wù)器的Web應(yīng)用。經(jīng)應(yīng)用，該軟件實(shí)用、簡便、功能強(qiáng)大，在色譜分析結(jié)果處理上克服了其他相關(guān)工作站繁瑣、不易操作的缺點(diǎn)。在油化驗(yàn)分析處理方面有一定的創(chuàng)意，使充油供電設(shè)備絕緣油分析的結(jié)果處理以及充油供電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的質(zhì)量監(jiān)督，從手工狀態(tài)向自動化、智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化管理模式轉(zhuǎn)化。