引言

近年來,隨著國家發(fā)展清潔能源戰(zhàn)略的不斷普及和推廣,新能源行業(yè)得到快速發(fā)展,其中以電力電子技術為基礎的各種電力設備廣泛應用于風電、太陽能發(fā)電、軌道交通、儲能電站等,致力于節(jié)能減排、電網電量治理、能源轉換等方向,在新能源行業(yè)發(fā)展中起到了非常重要的作用。在這種形式下,對電力電子產品穩(wěn)定性和可靠性的要求進一步提高。除了電力電子產品自身原理設計外,產品測試工作也是一項非常重要的內容,如果能夠高效、科學地管理電力電子產品測試過程、記錄測試數據,建立測試記錄可追溯機制,將會很大程度提高電力電子產品運行穩(wěn)定性和可靠性,提升產品質量。

1系統(tǒng)概述

電力電子產品測試記錄系統(tǒng)通過與電力電子設備通信,將產品測試操作指令、運行數據信息、故障報警信息、軟硬件版本信息、測試時間、測試人員等信息錄入數據庫,再對相關數據進行處理,調用測試報告模塊,生成測試記錄報告,上傳至測試報告服務器集中歸檔管理。這樣既可以規(guī)范測試流程,減少測試時間不夠、漏測、少測等問題,還可以對電力電子產品中軟硬件版本信息、測試遇到的問題等進行整理,便于后期追溯。電力電子產品測試記錄系統(tǒng)在一定程度上減少了工程調試人員的工作任務量,提升了工作效率,為有效提高產品質量提供了可靠的保障。

系統(tǒng)設計主要針對電力電子產品單元功率模塊調試和整機調試兩部分,由U1顯示模塊、信息錄入模塊、系統(tǒng)通信模塊、數據解析模塊、數據庫模塊、文件輸出模塊、外部設備接口模塊組成。系統(tǒng)功能結構如圖1所示。

1.1U1顯示部分

系統(tǒng)U1部分顯示測試記錄流程、電力電子產品基本出廠參數信息、運行數據信息以及測試人員信息。

1.2信息錄入部分

系統(tǒng)除通過通信方式自動從電力電子產品獲得數據外,還需要測試人員通過掃碼槍手動錄入產品內部子模塊以及板卡條形碼數據,包括軟版本信息、硬件1D等。

1.3系統(tǒng)通信部分

系統(tǒng)采用串口通信的方式,與模塊或整機通信端子連接,以從機的方式向被測試電力電子產品發(fā)送請求報文,主機響應回復報文,系統(tǒng)進行數據解析,存入建立的數據表中。

1.4數據庫部分

系統(tǒng)數據庫部分包括soLserver數據庫和FTP數據服務

器。其中soLserver數據庫存放用戶登錄權限、調試人員信息、電力電子產品運行數據、故障記錄,FTP數據服務器主要用來儲存和管理測試結束后自動生成上傳的測試報告。

1.5外部設備接口

系統(tǒng)提供掃碼槍和外置攝像頭接口模塊,其中掃碼槍用來錄入條形碼數據,攝像頭用來采集調試過程中的圖片信息。

2系統(tǒng)軟件設計

系統(tǒng)采用面向對象設計方法,建立程序類模型,既提高了程序設計效率,又為系統(tǒng)后期維護更新提供了便利。

2.1系統(tǒng)通信設計

系統(tǒng)通信使用.NET框架下的serialPort類,派生串口通信對象,建立Modbus類,類中定義串口打開關閉方法openMy一Comm(）、串口接收數據方法MyComData)eceived(）、發(fā)送請求報文方)eadKeep)eg(）、字節(jié)轉換方法HexstringToByteArray(）。通信程序流程圖如圖2所示。

2.2SQL數據庫設計

系統(tǒng)采用soLserver2012數據庫服務引擎,建立scada一Data數據庫,并創(chuàng)建用戶登錄權限數據表、實時運行信息數據表、故障記錄數據表、報表數據數據表,如圖3所示,數據庫中表的關系如表1所示。

建立數據庫和數據表需要使用編寫數據庫腳本的方式,能夠快速、高效地建立數據庫和數據表,便于數據庫管理,也能夠提高數據庫數據的安全性。首先調用USE[saster]指令,然后使用CreateDatabase和CreateTable方法建立數據庫和數據表,最后可以使用Select結構化查詢語句查看建立的數據表內容。

系統(tǒng)創(chuàng)建SoLHelper數據庫類,類中定義數據增刪改方法Update()、返回數據集DataSetAetDataSet(stringsql)方法、錯誤寫入日志方法writeLog(stringssg)。

2.3FTP客戶端設計

系統(tǒng)中需要設立一臺FTP服務器,通過局域網的方式,將測試記錄系統(tǒng)生成的測試報告上傳至FTP服務器的Report文件夾中,便于測試報告的集中管理和文件歸檔?？蛻舳藴y試記錄系統(tǒng)程序創(chuàng)建UpLoadFiles類,用來連接FTP服務器并上傳生成的測試記錄報告,類中定義上傳文件方法UpFile()和下載文件方法DownFile(),對應圖4中FTP服務器的數據配置信息為:

3結語

電力電子產品測試記錄系統(tǒng)在電力電子產品設計測試過程中能全程記錄設備運行數據和運行狀態(tài),記錄設備調試人員操作流程,能夠很好地輔助設備調試人員進行產品調試工作。另一方面,系統(tǒng)能夠為電力電子產品建立電子檔案,為電力電子產品研發(fā)設計提供數據支持,為工程服務提供產品信息追溯,在一定程度上減少了工作人員的工作量,提升了工作效率,有利于電力電子產品研發(fā)設計工作更加科學高效地開展。