继电器动作功率测试仪的研制

1、继电器动作功率测试仪的研制 小组名称：云南电网有限责任公司西双版纳供电局 继电保护及自动化QC小组 申报时间：2017年04月24日目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc485484922 一、小组简介 - 39 - 24 -一、小组简介西双版纳供电局继电保护及自动化QC小组成立于2002年2月，小组自成立以来，以“安全生产，改进质量”为主题，每年开展QC活动，多次荣获国家级、省级、局级荣誉。小组曾连续多年获“云南省电力行业质量信得过班组” 、“云南省电力行业优秀质量管理小组”。连续四年荣获全国电力行业协会QC成果发布会“特等奖”，并三次被评为“全国优秀质量管理

2、小组”称号。 1、小组概况表小组名称继电保护及自动化QC小组成立时间2002年02月注册日期2016年01月课题类型创新型注册号码BNQC201501活动周期2016年01月至12月TQC学习时间48h/人活动出勤率100% 课题名称制表时间：2016年01月20日 制表人：陈小瓦继电器动作功率测试仪的研制2、小组成员及分工序号姓名文化程度职称组内职务诊断师情况1陈小瓦本科工程师组织实施2吴猛本科工程师技术指导3方堃本科工程师技术指导4周春花研究生工程师活动指导高级诊断师5苏金武本科助理工程师成果编写初级诊断师6余航本科助理工程师PPT制作7郑锐邦本科助理工程师现场实施8张多荣本科助理工程师硬

3、件制作9王开明本科助理工程师硬件制作10莫红青本科助理工程师资料收集11崔昊鹏本科助理工程师现场实施12莫金洪本科技术员现场实施13许冬冬本科助理工程师现场实施14白家闻本科技术员现场实施15冯俊峰本科助理工程师现场实施制表时间：2016年01月20日 制表人：陈小瓦二、二、背景简介课题背景1、名词解释：继电器动作功率：指继电器触电闭合所需的最小功率。动作功率的大小直接反映继电器动作性能，较小的动作功率容易因干扰而误动作，相反较大的动作功率则容易导致继电器的拒动。中间继电器：常用于继电保护控制回路中，作用是增加触点的数量、容量以及隔离、传递控制信号。如图2-1所示，保护装置发控制信号使中间继电

4、器动作，中间继电器动作后接通控制回路驱动断路器分闸线圈，完成断路器跳闸过程。图2-1 继电保护控制回路简图2、背景介绍继电器具有隔离、传递信号和增加辅助触点容量、数量的重要作用，已成为电力系统二次控制回路中不可或缺的重要组成部分。因此变电站二次回路中某些重要继电器的误动及拒动，将导致高压断路器的误跳闸及拒动事件，严重危及电网安全稳定运行。近年来也发生了多起由于继电器动作功率不满足要求的保护误动事件。图2-2 电网继电器误动事件分析因此在南方电网及云南电网公司下发的反措文件都对继电器动作功率做了严格要求： 跳闸出口继电器的起动电压一般在直流额定电压的55%-70%之间；需快速动作的中间继电器，动

5、作电压可略低于50%；由变压器、电抗器瓦斯保护动作的中间继电器，因连线长，电缆电容大，为避免电源正极接地误动作，应采用较大起动功率的中间继电器（不小于5W），但不要求快速动作。三、选择课题1、问题的提出传统的继电器动作功率校验方法，在现场试验中（如图3-1所示）：按照试验电路进行试验接线，并在电路中串接一块高精度电流表用保护校验台子逐渐升高电压使继电器动作继电器动作后，停止加压读表记录此时的电压、电流大小，并（公式P动=U*I）计算动作功率图3-1 传统继电器动作功率测试方法此测试方法存在测试设备笨重、无专用的接线工具、且需人工读书并计算功率，耗时耗力，严重影响了现场的工作效率。如图3-2所示

6、图3-2 传统试验方法不足表3-3 变电站中间继电器功率测试时间统计表我们结合2016年定检工作在35kV城中变、城西变、普文变、220kV景洪变进行了中间继电器功率测试，根据统计数据可知，测量一个继电器的动作功率平均用时为14分54秒。如表3-3所示制表时间：2016年02月05日 制表人：苏金武通过以上调查统计可知，传统的测试方法，耗时耗力，严重制约工作效率。目前我局每年不但有很多计划的定检工作，且随着新、扩建变电站增多，有大量的继电器需要测试动作功率，班组人员工作量及测试压力巨大。最终我们得出结论，传统的继电器动作功率测试方法中，由于缺乏专用的接线工具、不能实现测试电压的自动增加、无法自

7、动记录动作电压及动作电流、需人工计算动作功率等影响，导致的测试时间长、测试流程复杂。试想如果能够研制一种继电器功率测试设备，通过内置电流表、电压表，代替人工读数计算，有效地解决接线麻烦，读数困难的问题，那么就能大大提高测试继电器功率的效率。因此，我们选定本次活动的课题为：继电器动作功率测试仪的研制2、课题查新我们对课题进行了查新，形成查新报告如下表所示：表3-5课题查新报告查新项目名称继电器动作功率测试仪查新人员苏金武、郑锐邦查新机构西双版纳供电局变电管理所（检修）查新时间2015年02月一、查新目的项目鉴定二、查新范围中国电力科技成果数据库中文科技期刊全文数据库中国学术论文数据库南方电网技术

8、情报中心-专利库三、查新点与查新要求继电器动作功率测试仪，该测试仪以程控电源模块为核心，通过单片机编程控制其输出电压连续、稳定、可控。单片机具有自动识别继电器动作状态功能，当检测到继电器动作后停止自动加压过程，自动记录此时电压、电流并计算出动作功率。此后单片机按照预先指令控制逐渐减小电压使继电器返回并记录返回电压及返回功率。四、查新结果经国内数据库检索，查到相关文献及专利多篇，其中主要相关文献及专利如下：1、【实用专利名称】大功率继电器回路测试系统【申请号】CN201520656248.3 【申请日】HYPERLINK /my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%2

9、0(20150916/AD) t _blank 2015.08.27 【公开号】CN205067615U 【公开日】HYPERLINK /my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(20151223/PD) t _blank 2016.03.02【申请人】HYPERLINK /my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(%e5%9b%bd%e7%bd%91%e7%a6%8f%e5%bb%ba%e7%9f%b3%e7%8b%ae%e5%b8%82%e4%be%9b%e7%94%b5%e6%9c%89%e9%99%90%e5%85%a

10、c%e5%8f%b8/PA) t _blank 南京南瑞继保电气有限公司 【发明人】HYPERLINK /my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(%e6%a2%81%e4%bd%b3%e6%98%8c/IN) t _blank 施东伟HYPERLINK /my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(%e9%bb%84%e6%96%87%e5%85%83/IN) t _blank 朱长银HYPERLINK /my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(%e8%ae%b8%e5%bb%ba%e6%9

11、8%86/IN) t _blank 陈晓明 HYPERLINK /my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(%e6%a1%82%e9%98%b3/IN) t _blank 王治国HYPERLINK /my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(%e5%bc%a0%e6%9f%8f%e6%9d%be/IN) t _blank 徐超HYPERLINK /my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(%e9%bb%84%e5%b8%b8%e5%ae%81/IN) t _blank 于哲刘志摘要：本实用新型

12、公开一种大功率继电器回路测试系统，PC机用于对电子开关集成器进行控制，并根据待测试的大功率继电器回路硬件结构控制相应的电子开关分合；智能电源模块用于将对应的直流电压输出至待测试的大功率继电器回路中；智能电源模块还用于将当前的直流电压、直流电流值利用通讯的方式传递给PC机；PC机还用于动态调整智能电源的输出直流电压，对其采集到的智能电源模块当前输入的直流电压和大功率继电器回路流过的直流电流值进行判断，从而计算出动作时刻的直流电压和动作功率，生成并输出报告。本实用新型满足多个大功率继电器回路同时测试，其可以快速、准确的测试出动作直流电压和动作功率。2、【实用专利名称】 一种继电器动作功率测试装置【

13、申请号】CN201310035974.9 【申请日】 HYPERLINK /my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(20131227/AD) t _blank 2013.01.31【公开号】 CN103969503A 【公开日】2014.08.06【申请人】HYPERLINK /my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(%e5%9b%bd%e7%bd%91%e6%b9%96%e5%8c%97%e7%9c%81%e7%94%b5%e5%8a%9b%e5%85%ac%e5%8f%b8%e6%ad%a6%e6%b1%89%e4%b

14、e%9b%e7%94%b5%e5%85%ac%e5%8f%b8/PA) t _blank 国家电网公司；西安供电局;【发明人】颉子光摘要：一种继电器动作功率测试装置，属于一种既可以定量测试继电器动作功率数值，也可以定性测试继电器动作功率是否满足相关要求的测试装置。在以往的测试过程中，继电保护专业人员采用继电保护测试仪串接电流表的常规测试方法，费时费力，效率低小。本发明针对该问题，研制了一种继电器动作功率测试装置，由单片机控制测试装置输出的电压、电流以及功率，通过试验线与被测继电器相连接，还可以选择接入返回接点，单人操作，通过选择定量和定性两种测试模式，实现继电器动作功率的快速测试。五、查新结论

15、在国家知识产权局官方专利检索查询系统中，通过多次更换不同关键词进行相关专利查询，搜索到两篇相关的实用新型发明专利成果。【实用专利名称】大功率继电器回路测试系统该实用新型专利主要测试对象为带中间继电器的复杂系统回路，与我班组设计的单个中间继电器动作功率自动测试设备在应用对象差异显著。【实用专利名称】一种继电器动作功率测试装置该实用新型专利与我班组所开发的新装置较为相近，且测试对象也为单个中间继电器。但是该新装置在核心技术的整流、调压、测量、显示上都有显著不同且在动作功率测量精度、显示效果、测试方便程度均优于前者。该新装置采用单片机实现对程控电源模块的控制，即可实现直流电源的稳定、高精度输出且更易

16、于控制、功率计算及显示。制表时间：2016年02月20日 制表人：余航四、设定目标1、设定目标值我们将活动目标值设为，将继电器动作功率测试时间由14分54秒降低至8分钟。2、目标可行性分析如果研制出的装置接线更方便，调压速度更快，当继电器动作时能瞬时计算出动作功率，代替人工读数计算，总节约时间可达7-9min，那么将测试时间降低至8分钟的目标值是完全可行的。如表3-5所示：各环节减少时间表4-1 试验各环节理论节约时间分析图接下来，小组又从技术、制作、实施可行性及风险与挑战四个方面进行了分析，确定目标是可行的。该课题的核心是设计可调直流电压，通过采用技术成熟程控电源模块或者采用整流调压来实现可

17、控直流调压是可行的。小组技术力量雄厚，拥有较先进的技术手段及技术人员，能够熟练地绘制电路图印制电路板，焊接原件，有开发集成电路经验。装置基于传统测试方法，通过改变调压及电压、电流测量方式，用单片机直接完成动作功率计算，实施性好。继电器工作电压为高电压直流，所以在整流时需要考虑输出直流的质量。同时由于电压相对较高还需在设计时做好强弱电直流隔离。五、提出方案并确定最佳方案1、方案分析通过以上调查和分析，要实现目标，小组研制出的新装置应具备以下两个功能。（1）实现输出直流稳定调压。装置能通过交直流变换，最终输出稳定可调的0300V直流电压。（2）能自动读取电压、电流，并计算出动作功率。装置在继电器接

18、点闭合时能瞬时读取电流、电压代替人工读数，并自动计算功率。2、提出各种方案小组成员围绕小组活动目标，利用头脑风暴法提出许多种研制的想法并运用亲和图整理如下：如图5-1所示图5-1 三种方案亲和图3、方案的对比分析方案一：电磁式备自投装置校验仪制表时间：2016年03月23日 制表人：郑锐邦方案二：集成电路式备自投装置校验仪制表时间：2016年03月24日 制表人：郑锐邦方案三：程序化原理备自投装置校验仪制表时间：2016年03月29日 制表人：郑锐邦三种方案通过使用不同的整流及调压方式都实现了输出直流电压可调，同时均利用单片机控制技术实现了动作功率的自动计算。但是从便携性、稳定性、实现难易度、

19、成本等方面对三个方案进行了综合对比（如表5-2所示），方案三，程控电源调压式，操作方便，便携性好，工作稳定，成本可控，因此我们选择该方案作为最佳方案。接着，我们利用系统图分析归纳得到方案三中程控电源模块，控制模块，语音交互单元，数据传输单元，人机交互单元，箱体选择的分解方案。如图5-3。表5-2三种方案综合对比表制表时间：2016年04月01日 制表人：莫红青4、分解方案的选择根据装置的各个组成部分，我们将装置的研制方案进行逐级分解具体细分如下：（1）电源模块的选择电子控制单元电源模块的选择小组一共提出了两种方案，如框图所示：小组对两种方案从电源效率，成本、功耗几个方面进行比较，最终选定功率损

20、耗低，电源效率高的CE0300001T型程控电源模块如下表所示：表5-3序号验证性能试验方法CEO300001TDP220V2A1电源输出能力查阅两种电源的输入输出电流、电压输入电压220V+20%输出电压0600V输出电流0-1A输入电压220V+20%输出电压0600V输出电流0-1A2电源效率查阅两种程控电源的电源效率87%80%3成本在网上和实体店了解价格3287元2154元4功耗依据厂家的实验数据作为参考CEO300001T程控电源的功率损耗约260W工作方式正常运行正常待机正常停机功耗2555020DP220V2A程控电源的功率损耗约340W工作方式正常运行正常待机正常停机功耗34

21、360254结论优点：功率损耗低，电源效率高缺点：成本相对较高优点：成本校对较低缺点：功率损耗高5结论分析选择电压可调范围大，功率损耗低的CEO300001T程控电源模块6方案选择采用不采用 制表时间：2016年04月21日 制表人：苏金武（2）控制模块的选择电子控制单元控制模块的选择小组一共提出了三种方案，如框图所示：小组对三种方案分别从成本和实现难易程度度进行综合比较（如表5-5所示），单片机要优于其它两种。接着我们对单片机进一步选择，最终选定了开发周期短，功能强大的STM32型单片机。如表5-6所示序号方案分析嵌入式处理器（ARM）1、逻辑控制功能强，需要嵌入操作系统才能发挥其优势，特别

22、适合功能复杂的手持式表。2、位数：32位3、引脚数144数字信号处理器（DSP）1、一种独特的微处理器，有自己的完整指令系统，是以数字信号来处理大量信息的器件，定时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，适合复杂计算使用。2、位数：16位3、引脚数144单片机1、属于低端的微型控制器，功能简单，应用广泛，家用电器到航天航空均有应用。2、位数：8、16位3、引脚数16-641特点功能性芯片上资源丰富，在操作系统基础上应用程序开发功能强大。运算能力强，速度快，软件编程具有高度的灵活性。串口通信，中断调试，I/O口。2实现难度需要移植操作系统，引脚多，实现难度大。引脚多，读表仪中数据运算少，DSP强

23、大的运算功能实现难度较大。结构简单，实现容易。3成本需求价格：70元；开发装置价格：200元；共计270元。价格：130元；开发装置价格：600元；共计730元，成本高。价格：30元；开发装置价格：20元；共计50元，成本低。4计算正确率序号12。100正确率输入245。98输出低低。高结果99%序号12。100正确率输入245。98输出低低。高结果100%序号12。100正确率输入245。98输出低低。高结果99%5结论功能强大，但开发难度也大运算速度快，开发难度较大，成本较高开发简单，成本低6结论分析研制装置的程序算法较简单，使用单片机完全可以满足智能处理的要求7方案选择不采用不采用采用表

24、5-5制表时间：2016年04月22日 制表人：莫红青表5.6单片机选择方案进一步分析表序号验证性能验证方法STM32F103RCT6单片机STC89S52单片机1功能性通过网上查阅相关资料工作频率8-72MHz，引角数为64个，串口数量为3个，尺寸1010mm，支持睡眠，待机等多种低功耗模式。工作频率2-12MHz，引脚数为40个，串口数为2个。2功率损耗依据厂家的试验数据作为参考低功耗，单片机正常运行时一般在60mW左右。工作方式正常运行正常待机正常停止功耗60 20 12低功耗，单片机正常运行时一般在260mW左右。工作方式正常运行正常待机正常停止功耗258 65 253技术难度通过网上

25、查阅相关资料小组有过几次开发经验，开发难度相对较小需用软件增加一个模拟串口，开发难度较大4开发周期依据已往制作经验30天60天5结论功能强大，低功耗，技术难度不大，开发周期短功能较少，功耗较高，且开发难度大6结论分析STM32单片机功能较多，功耗较低可满足小组攻关课题要求7方案选择采用不采用制表时间：2016年04月22日 制表人：王开明（3）语音交互单元的选择语音交互单元，我们提出了两种方式，分别是语音播报和声光提醒两种方式、对比分析后（如表5-7所示），选择了提示清晰，技术难度低的语音播报方式。表5-7序号验证性能验证方法语音播报声光提醒1有效性-继电器动作时能语音提示使用者继电器动作时能

26、报警和发出红光2播报清晰度通过网上查阅相关资料适用于很多场合，语音提示清晰对于光照比较强的场合，发红光不易被发现，且报警声音不大3技术难度通过网上查阅相关资料通过串口在已有的单片机内植入简单程序即可实现需增加一个专用串口，开发难度大4成本在网店和实体店了解两个方案的售价50300元100200元5结论播报清晰，成本相对高，技术难度不大成本相对较低，使用场合受限，开发难度大6结论分析选择语音提示清晰，实施技术难度低的语音播报方式7方案选择采用不采用 制表时间：2016年04月25日 制表人：苏金武进一步细化分解后，我们选择了适用性好，更可靠的ASR-M08-A型语音模块，如表5-8所示。表5-8

27、序号验证性能验证方法ASR-M08-AISD18201供电电源查阅技术资料直流5-8V,同时支持串口3.3V电压供电直流3-5V2语音特点通过网上查阅相关资料高精度语音识别，可编程输出任意内容仅支持高质量、自然的语音还原3适用范围通过网上查阅相关资料可通过单片机实时编程控制其语音播报内容，使用范围广仅能播报预先录制并保存的语音，使用范围受限4成本在网店和实体店了解两个方案的售价100300元20100元5结论播报清晰、可控性好、技术难度不大、且成本可控成本较低、技术简单，但可控性差，不适合播报实时数据信息6结论分析选择语音提示清晰、可控性好、适用性更好的ASR-M08-A7方案选择采用不采用制

28、表时间：2016年04月28日 制表人：苏金武（4）数据传输单元的选择我们提出了有线和无线两种传输方式，对有线传输和无线传输两种方案进行了综合比较（如表5-9所示），最终选用了有线传输方式。接下来小组又对RS232、RS485两种通讯接口进行比较（如表5-10所示）,分别从接线、传输距离、抗干扰性综合考虑，最终选用了RS485通讯接口。表5-9序号比较项目有线传输借助光、电信号作为传输介质通过双绞线、电缆、光纤、数据线等传输媒介实现信号传送无线传输利用电磁波、声波，传输信息经过采集、调制、放大、发射、接收等环节。1技术难度根据相应的通讯接口选择数据线，装置内部布线简单，技术难度不高需设置收发等

29、多个环节，实施难度大，且不稳定2抗干扰性序号12100平均值失真度0.20%0.35%0.14%0.23%通过信号失真度测试，抗干扰性较强序号12100平均值失真度0.36%0.24%0.41%0.43%通过信号失真度测试，抗干扰性较弱3成本估算电缆（双绞线）终端设备维护成本合计80元100元100元400元安装及设备成本高，维护成本也高发射器接收器维护成本合计200元250元200元900元安装及设备成本低、维护成本也低4结论抗干扰性强，实施难度不大，成本相对较低抗干扰性弱，实施难度大且不稳定，成本也相对较低高5结论分析选择抗干扰性强，传输稳定，实施难度不大的有线传输方式6方案选择采用不采用

30、制表时间：2016年04月28日 制表人：冯俊峰 最后，小组再对433MHZ无线模块的两种通讯界面RS232、RS485进行了选择，如下表所示： 表5-10序号验证性能验证方法RS232RS4851接线调查有关技术资料三线制，一条发送线、一条接收线及一条地线；点对点通信（1:1），每个通信对象之间都需要信号线连接，信号线较多。两线制，可实现点对多通信（1：N），多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。2传输距离依据厂家的试验数据作为参考一般在20米以内距离（m）152025信号接收好好较好差最远可到1200米距离（m）105010001200信号接收好好好较好3抗干扰性依据厂家的试验数据作为参

31、考属单端信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此一般用于20m以内的通信。抗干扰性差。距离(米)干扰衰减比屏蔽效果/dB3014:182071:1231595:13410112:1415141:143采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。抗干扰性强。距离(米)干扰衰减比屏蔽效果/dB150010:120120082:12550120:14310145:1464结论接线复杂，传输距离短，抗干扰性差接线简单，传输距离远，抗干扰能力较强5结论分析经以上分析最终选定接线简单，传输距离远，抗

32、干扰能力强的RS485通讯6方案选择不采用采用 制表时间：2016年04月26日 制表人：郑锐邦（5）人机交互单元的选择我们提出了按键式液晶屏和触摸式液晶屏式两种方案，通过成本，使用寿命，和实现难易程度的比较（如表5-11），选用性能稳定，易操作的按键式液晶屏。序号验证性能试验方法按键式液晶屏触摸式液晶屏1成本需求在网店或实体店了解两个方案的售价次数价格（元）1170218031904200总价185单价情况：注：共需1个，总价按合计最低价计算次数价格（元）1250230033804295总价306单价情况：注注：共需1个，总价按合计最低价计2使用寿命在网上查询不同产品的使用寿命2、统计后算出

33、平均寿命进行比较次数使用寿命（年均使用寿命7.8调查情况: 通过调查液晶屏按键式的平均使用寿命大约是7.8年。 调查情况: 通过调查触摸液晶屏的平均使用寿命大约是6年。次数使用寿命（年）1523364759平均使用寿命63技术成熟度通过查询相关资料了解两种人机模块的技术性能电路简单，可以和任何CPU相配套使用，驱动方便，性能稳定，技术成熟。省去键盘模块，电路设计复杂，稳定性相对差，技术相对成熟，可供室外不同的环境使用4结论性能稳定，技术成熟，不仅耐用成本也不高电路设计复杂，技术相对成熟，成本较高5结论分析经比较选用性能稳定，成本低，耐用的液晶键盘式以完全满足要求6方案

34、选择采用不采用表5-11制表时间：2016年04月27日 制表人：莫红青（6）装置箱体的选择我们提出了ABS塑料、铝合金、铁皮三种材料的箱体，经比较，最终选定了铝合金作为装置箱体，如表5-12所示。表5-12序号验证性能试验方法ABS塑胶箱体铝合金箱体铁皮箱体1成本需求在网店和实体店了解三个方案的售价品牌价格（元）格因220优卡140伊森250平均203单价情况：尺寸为：520*330*210价格相对高品牌价格（元）丽芙丝160茜菲亚156得力149平均150单价情况：尺寸为：520*330*210价格相对高品牌价格（元）金峰89汉顿110易之力169平均123单价情况：尺寸为：520*330

35、*210价格相对低2抗干扰能力根据厂家资料分析ABS塑胶外壳屏蔽效果好，且不会对电磁产生干扰，抗干扰能力强铝合金外壳屏蔽效果好，且不会对电磁产生干扰，抗干扰能力强铁皮外壳屏蔽效果差，且会对电磁产生干扰，抗干扰能力弱3机械强度用力按压观察外壳变形情况用力按压外壳发生微小变形，机械强度低组别是否变形1是2否3是用力按压外壳没有发生变形，机械强度高组别是否变形1否2否3否用力按压外壳发生微小变形，机械强度低组别是否变形1是2否3否4可加工性使用电钻、工具刀等对两种现有材料进行加工，检验可加工性组别钻孔切割1难难2难难3难难难加工，可加工性差组别钻孔切割1易易2易易3易易易加工，可加工性好组别钻孔切割

36、1易易2易易3易易难加工，可加工性差5优点：外形美观、携带方便、抗干扰能力强缺点：成本相对较高，可加工性差 优点：外形美观，携带方便，成本不高，抗干扰能力强，机械强度高缺点：成本相对较高优点：成本低缺点：抗干扰能力差，机械强度低，可加工性差，外形不美观，携带不方便6结论分析经比较最终选定铝合金箱体作为装置外壳7方案选择不采用采用不采用制表时间：2016年04月28日 制表人：崔昊鹏 继电器动作功率测试仪的研制 继电器动作功率测试仪的研制5、确定最佳方案经过以上分析，我们最终选定程控式电源调压式继电器动作功率测试仪作为总体方案，并确定了各个过程的最佳方案。图5-3 主设备单元组成框图六、制定对策

37、我们根据确定的最佳方案和装置的各个组成部分，按照5W1H原则制定了对策表，如下表（6-1）所示。表6-1 对策实施表方案对策目标措施负责人地点完成时间集成电路式备自投装置辅助校验仪1、改装CEO30001T程控电源模块0300V直流电压可调，电压输出准确率100%，输出电压波动范围在10%（1）将现成的程控模块进行改装，拆除外壳，按键等不需要的部分；（2）输出直流调压测试及输出准确率测试。苏金武试验室2016.05.042、制作单片机控制处理电路逻辑判断正确率100%；外围接口导通率100%（1）绘制单片机控制电路原理图和印刷图；（2）搭接以STM32 F103R为核心的智能处理模块，并完成电

38、路板的焊接；（3）逻辑功能测试及外围引脚测试。陈小瓦试验室2016.05.103、设计语音提示回路语音播报准确率100%（1）对选定ASR-MO8-A语音模块进行参数设置；（2）语音播报功能测试。张多荣试验室2016.05.234制作数据处理回路1、数据传输衰减2dB;2、数据传输误码率10-6（1）连接485通讯接口及数据传输线；（2）数据传输功能测试。王开明试验室2016.06.055、组装液晶屏按键式人机对话模块按键灵敏可靠，液晶显示清晰（1）设计按键控制电路及接口电路；（2）数据交互功能测试。莫红青试验室2016.06.206、制作铝合金装置箱体箱体尺寸满足内部器件和电路板的尺寸要求，

39、箱体长宽高20cm13cm16cm（1）确定装置箱体尺寸；（2）设计面板的开孔位置及尺寸；（3）绘制箱体的面板仿真图，并进行打孔。（4）安装及固定元器件。冯俊峰试验室2016.07.027、组装调试试验成功率100%（1）完成装置的整体组装；（2）对装置进行模拟测试。余航试验室2016.07.08 制表时间：2016年05月02日 制表人：张多荣七、对策实施实施一：改装CEO30001T程控电源模块目标0300V直流电压可调，电压输出准确率100%，输出电压波动范围在10%实施过程将现成的程控模块进行改装，拆除外壳，按键等不需要的部分，并设置相应的程序。2、现场测试：将改装好的电源模块输入端接

40、入交流电压，通过旋转按钮调节电压值，输出端用万用表测量其直流电压 图7-1-1改装图 图7-1-2现场测试测试结果 序号1232930平均标准电压10.0V20.0V30.0V290.0V300.0V-输出电压10.14V19.95V29.98V289.8V299.92V-电压波动-4.2%-2.9%-5.0%-1.7%-2.1%-2.5%实施效果检查可实现0300V调压。且输出电压稳定，电压波动均%10，实现了既定目标。制表时间：2016年05月04日 制表人：苏金武实施二：制作单片机控制回路目标逻辑判断正确率100%；2、外围接口导通率100%。实施过程绘制单片机控制电路原理图，并进行仿真

41、试验，试验成功后，绘制了PCB印刷图。 图7-2-1电路原理图 图7-2-2 PCB图搭接以STM32 F103R为核心的智能处理模块，并完成电路板的焊接。 图7-2-3焊接电路板1 图7-2-4焊接电路板2逻辑功能测试及外围引脚测试。利用示波器进行逻辑功能判断测试，利用万用表测试端口针脚是否接通，是否有短路、短路情况。 图7-2-5逻辑测试 图7-2-6端口测试测试结果输入端口电平值输出端口电平值指标满足情况正确率P1.0+0.20VP0.0+0.20V满足100%P1.1+0.20VP0.1+0.20V满足 . 满足P1.9+0.20VP0.9+0.20V满足P1.10+0.20VP0.1

42、0+0.20V满足实施效果检查单片机的逻辑功能判断正确率为100%，引脚导通正常，实现了既定目标。制表时间：2016年05月10日 制表人：苏金武实施三：设计语音提示回路目标语音播报准确率100%实施过程对选定ASR-MO8-A语音模块进行参数设置。将编写好的程序植入ASR-MO8-A语音模块，要求当继电器动作时语音模块能读取单片机的功率，同时提示试验人员继电器动作值。2、语音播报功能测试。实验人员进行了50次仿真测试，均能正确播报。 图7-3-1设置参数 图7-3-2播报测试测试结果次数1234950显示值5.08W5.44W5.21W5.80W6.2W播报值5.085.445.215.80

43、6.2正确否实施效果检查通过测试，语音模块能播报准确达100%，实现里既定目标。制表时间：2016年05月23日 制表人：许冬冬实施四：制作数据传输回路 目标1、数据传输衰减2dB;2、数据传输误码率10-6 。实施过程连接485通讯接口及数据传输线。将显示模块、语音模块等与核心模块单片机进行连接；2、数据传输功能测试。主要测试数据的衰减是否正常，误码率是否在允许范围内。测试结果 表7-4-1数据传输衰减测试 表7-4-2数据传输误码率测试实施效果检查通过测试，数据传输衰减2dB;数据传输误码率10-6 ，实现了既定目标。制表时间：2016年06月05日 制表人：冯俊峰实施五：组装液晶屏按键式

44、人机对话模块目标按键灵敏可靠，液晶显示清晰实施过程1、设计按键控制电路及接口电路。按照面板设计要求对按键、调压旋钮和液晶面板进行组装。 图7-5-1准备材料 图7-5-2组装图数据交互功能测试。分别对启动、停止、调压等按键单元和液晶模块进行20次交互测试。 图7-5-3按键测试 图7-5-4液晶模块测试测试结果序号（次数）12317181920正确率启动按钮100%停止按钮复归按钮调压按钮上/下按钮左/右按钮确定按钮表7-5-1按键准确率测试记录表序号（次数）12317181920正确率电压显示100%功率显示表7-5-2液晶显示模块准确率测试记录表实施效果检查通过测试，按键灵敏可靠，液晶显示

45、清晰，实现了既定目标。制表时间：2016年06月20日 制表人：陈小瓦实施六：制作铝合金装置箱体目标箱体尺寸满足内部器件和电路板的尺寸要求，箱体长宽高20cm13cm16cm实施过程选定品牌为丽芙丝的铝合金箱体，并根据电路板和各种元器件的组装位置确定箱体的内部容积。图7-6-1箱体外壳设计面板的开孔位置及尺寸。图7-6-2面板设计图绘制箱体的面板仿真图，并进行打孔。按照设计图对面板进行钻孔和打磨，并利用游标卡尺监测开孔尺寸。 图7-6-3仿真图 图7-6-3面板开孔图按照设计要求，对电路板和其他元器件进行了安装固定，并利用抖动试验检查装置个元器件安装的牢固率。 图7-6-5组装图（1） 图7-

46、6-5组装图（2） 图7-6-5整体效果图（1） 图7-6-5整体效果图（2）测试结果表7-6-1加工尺寸偏差统计表开孔测试点设计孔径值（mm）孔径实测值（mm）孔径允许偏差（mm）孔径加工偏差（mm）中心点允许偏差（mm）中心点实测偏差（mm）调压旋转按钮25.026.01.51.03.01.5指示灯12.013.01.01.01.51.0启动/复归按钮12.013.01.01.01.51.0上下左右调节按钮10.09.01.01.01.21.0表7-6-2各元件牢固率统计表序号（次数）12345牢固率面板按键及显示器牢固牢固牢固牢固牢固100%箱体内各电路板和元器件牢固牢固牢固牢固牢固实施

47、效果检查通过验证，箱体尺寸满足内部器件和电路板的尺寸要求，实现了既定目标。制表时间：2016年07月02日 制表人：苏金武实施七：组装调试目标试验准确率100%实施过程1、完成装置的整体组装。 图7-7-1整体效果图 图7-7-2现场测试图2、对装置进行模拟测试小组在试验室对中间继电器、出口继电器、时间继电器等进行了多次重复测试，将外部线接好后，按动启动按钮，装置自动升压，当达到继电器动作值后，继电器动作，显示屏能准确显示继电器的动作电压、功率。试验结果如下表所示：测试结果表7-7-1试验数据记录表被侧继电器次数动作电压(v)动作功率(W)是否合格试验结果中间继电器1142.155.62是2143.245.66是3142.925.73是4140.985.57是5141.575.60是时间继电器1132.675.13是2133.015.20是3132.985.15是4132.555.09是5132.015.04是出口继电器1120.964.81是2121.364.89是3122.114.92是4122.104.91是5121.974.92是实施效果检查研制出的继电器动作功率测试仪能够准确的测出继电器的动作电压及功率。制表时间：2016年07月08日 制表人：陈小瓦八、效果检查1、目标值检查结合2