范優(yōu)子，許 靜

（國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110006）

熱工壓力儀表自動(dòng)檢定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

范優(yōu)子，許 靜

（國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110006）

隨著電網(wǎng)的發(fā)展，高電壓、大容量電氣設(shè)備不斷投入到電網(wǎng)中。目前熱工壓力儀表的檢定工作大部分都是手工操作，手工記錄，為提高檢定人員的工作效率，避免大量重復(fù)性工作，綜合利用串口通信技術(shù)，采用模塊化設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)了熱工數(shù)字壓力計(jì)儀表的計(jì)算機(jī)檢定計(jì)量管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了RS－232串口之間的通信及熱工壓力儀表的自動(dòng)檢定。

熱工壓力儀表；RS－232；計(jì)算機(jī)檢定

根據(jù)規(guī)定，電廠的熱工儀表需要進(jìn)行周期性的檢定，新儀表在使用安裝前也應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的檢定。目前，熱工實(shí)驗(yàn)室檢定人員主要采取手動(dòng)操作進(jìn)行熱工儀表的檢定，需人工讀取檢定數(shù)據(jù)和記錄檢定數(shù)據(jù)，人工計(jì)算檢定數(shù)據(jù)，人工填寫(xiě)檢定原始數(shù)據(jù)表格和檢定證書(shū)。伴隨著東北電網(wǎng)機(jī)組容量的增大，被檢定的儀器、儀表也隨之增多，檢定人員的工作任務(wù)也越來(lái)越重，所以，提高檢定人員工作效率迫在眉睫。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)架構(gòu)采用三層結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1），增強(qiáng)了代碼的可重用性，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，也更易于分工開(kāi)發(fā)。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

第一層界面表示層是整個(gè)系統(tǒng)與用戶的接口，用戶可以通過(guò)頁(yè)面提供的請(qǐng)求信息與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一定的交互功能，支持這一層的后臺(tái)就是第二層的業(yè)務(wù)邏輯層［1］，具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程對(duì)界面處理層是透明的。

第二層業(yè)務(wù)邏輯層主要功能是實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能，包括系統(tǒng)中所有易變的和重要的業(yè)務(wù)邏輯，負(fù)責(zé)處理有關(guān)業(yè)務(wù)邏輯問(wèn)題，例如是否有外鍵引用，需要?jiǎng)h除的用戶是否存在，以及檢測(cè)輸入數(shù)據(jù)的有效性等。

第三層數(shù)據(jù)訪問(wèn)層為業(yè)務(wù)邏輯層或界面表示層提供數(shù)據(jù)服務(wù)，直接與數(shù)據(jù)庫(kù)交互，主要負(fù)責(zé)維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的完整性約束、數(shù)據(jù)的訪問(wèn)。必須能快速完成執(zhí)行大量數(shù)據(jù)更新和檢索的操作，例如連接數(shù)據(jù)庫(kù)、執(zhí)行添加、刪除、修改、查詢等，并將結(jié)果返回到業(yè)務(wù)邏輯層。

1.2 系統(tǒng)軟件及功能設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，模塊化設(shè)計(jì)方案，應(yīng)用VC＋＋以及Microsoft SQL 2000進(jìn)行設(shè)計(jì)編寫(xiě)，采用了用戶界面層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問(wèn)層三層體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)基于Windows平臺(tái)［2］，實(shí)現(xiàn)了用戶管理、計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢定、計(jì)量管理、打印管理等功能，并綜合利用串口通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了RS－232串口之間的通信。

a.提高了熱工儀表檢定的效率

在以往的壓力儀表檢定中完全手工操作，1塊數(shù)字壓力計(jì)的檢定時(shí)間約為0.5 h，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)在很大程度上減少了檢定時(shí)間，利用本系統(tǒng)檢定數(shù)字壓力計(jì)3～4塊／h，不僅提高了效率，并且緩解了檢定實(shí)驗(yàn)人員的壓力。

b.提高了熱工儀表檢定的準(zhǔn)確度

人工手動(dòng)檢定的準(zhǔn)確度很大程度上取決于檢定人員的經(jīng)驗(yàn)以及工作的認(rèn)真程度，手動(dòng)操作難免出現(xiàn)常見(jiàn)性錯(cuò)誤，利用本系統(tǒng)檢定人員只需輸入檢定設(shè)定點(diǎn)的壓力值，系統(tǒng)將自動(dòng)保存每次的壓力值并且生成檢定記錄原始表格，出具檢定證書(shū)，這將大大提高檢定人員檢定工作的準(zhǔn)確度。

c.提高了熱工儀表的計(jì)量管理水平

目前在儀器儀表的管理上，采取的方式是以每一年度為單位，建立送檢登記本，每個(gè)電廠送檢的儀器儀表都通過(guò)手寫(xiě)登記到送檢本上。這樣做的弊端是很容易漏檢，而且查詢起來(lái)也很不方便。本系統(tǒng)的計(jì)量管理模塊主要解決此問(wèn)題，使得送檢單位的送檢信息準(zhǔn)確無(wú)誤地呈現(xiàn)在檢定人員的面前，也為下一年度是否送檢提供依據(jù)。

d.提高了熱工儀表檢定的統(tǒng)計(jì)分析水平

根據(jù)檢定數(shù)據(jù)給每塊壓力儀表確定準(zhǔn)確度等級(jí)是檢定證書(shū)中最重要的數(shù)據(jù)之一。目前采用的是人工計(jì)算示值誤差、回程誤差等。本系統(tǒng)可以根據(jù)計(jì)算機(jī)采集到的檢定數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中并進(jìn)行相應(yīng)的處理，得出相應(yīng)的檢定分析結(jié)果。

本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)壓力儀表的計(jì)算機(jī)檢定以及檢定數(shù)據(jù)的處理、查詢、證書(shū)打印等功能，使實(shí)驗(yàn)室儀器儀表檢定人員方便、快捷地了解儀器儀表檢定情況，輕松完成檢定記錄的管理與維護(hù)。

1.3 系統(tǒng)流程圖

熱工壓力儀表計(jì)算機(jī)檢定計(jì)量管理系統(tǒng)主要包括用戶管理、計(jì)算機(jī)檢定管理、計(jì)量管理、打印管理等模塊。程序啟動(dòng)時(shí)，首先確認(rèn)被檢表是否連接成功，倘若連接成功在彈出的設(shè)置窗口界面設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)表和被檢表通信接口的相關(guān)數(shù)據(jù)，之后打開(kāi)初始化接口。軟件通過(guò)接口獲取壓力控制器和被檢表的參數(shù)，進(jìn)行計(jì)算機(jī)檢定、數(shù)據(jù)處理以及輸出打印，系統(tǒng)流程如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)流程圖

2 系統(tǒng)通信連接

2.1 MSComm控件

MSComm即遠(yuǎn)程通信控件［3］（Microsoft Com?munications Control，簡(jiǎn)稱MSComm），由于存在計(jì)算機(jī)與數(shù)字壓力計(jì)的通信問(wèn)題，必須要用到這個(gè)重要的控件。MSComm是Micorsoft公司出品的一種ActiveX控件，該控件通過(guò)串行端口傳輸和接收數(shù)據(jù)，為應(yīng)用程序提供串行通信功能。

2.2 基于RS－232的通信串口

計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通信和并行通信2種方式。由于串行通信方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí)，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。在串行通信時(shí)，要求通信雙方都采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)接口，使不同的設(shè)備可以方便地連接起來(lái)進(jìn)行通信。本系統(tǒng)的通信接口是通過(guò)RS－232串口進(jìn)行的［4］。計(jì)算機(jī)通過(guò)RS－232分別連接壓力控制器和被檢數(shù)字壓力計(jì)進(jìn)行通信，壓力控制器壓力輸出端口和被檢表的壓力輸入端口連接。

3 結(jié)束語(yǔ)

熱工壓力儀表包括普通壓力表、精密壓力表、數(shù)字壓力計(jì)、壓力變送器、差壓變送器、壓力控制器以及壓力傳感器等［5］。數(shù)字壓力計(jì)的檢定原理與其他壓力設(shè)備雖基本相似，但本系統(tǒng)僅對(duì)數(shù)字壓力計(jì)計(jì)算機(jī)檢定計(jì)量管理系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)，在東北電網(wǎng)區(qū)域中，其它壓力設(shè)備的送檢數(shù)量也不占少數(shù)，如果能把檢定其它壓力設(shè)備的軟件與本系統(tǒng)融為一體，應(yīng)用1套系統(tǒng)完成目前的檢定工作將會(huì)對(duì)未來(lái)的檢定工作提供更大幫助。

［1］ 齊秀波，張 卓，邵 楓.條形碼及RS232接口技術(shù)在電測(cè)指示儀表檢定中的應(yīng)用［J］.東北電力技術(shù)，2007，28（4）：8－9.

［2］ 張 輝，李榮利.串口通信及編程實(shí)例［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

［3］ 張 莉，吳曉光.電能表檢定集中控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.東北電力技術(shù)，2013，34（7）：47－49.

［4］ 張莉莎，宋進(jìn)良.0.02級(jí)指示儀表自動(dòng)檢定裝置的應(yīng)用［J］.東北電力技術(shù)，2010，31（10）：47－49.

［5］ 梁新艷.熱工儀表維護(hù)管理系統(tǒng)的研制［D］.北京：華北電力大學(xué)，2005.

Design on the Automatic Calibration System of Thermal Pressure Instrument

FAN You?zi，XU Jing
（Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China）

With the development of power grid，the production of a great number of generating sets expends the scale of power grid in northeast of China.At present，the thermal pressure gauge verification work is mostly manual operation and manual record.In order to improve the work efficiency and verification personnel to avoid a large number of repetitive work，this paper uses serial port communi?cation technology，the scheme design of modular for the digital pressure gauge and computer verification of measurement management system.RS－232 serial port communication between automatic calibration and thermal pressure instrument are realized.

Thermal pressure instrument；RS?232；Computer testing

TK312

A

1004－7913（2015）10－0019－02

范優(yōu)子（1988—），女，碩士，助理工程師，從事熱工計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室檢定工作。

2015－07－08）