本發(fā)明涉及一種礦熱爐爐況數(shù)字化管理系統(tǒng)、控制方法及其監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

礦熱爐是將電能轉(zhuǎn)換為冶煉熱能的大功率電氣設(shè)備，礦熱爐運(yùn)行過(guò)程中的電氣參數(shù)直接反映和影響著其運(yùn)行狀況的優(yōu)劣，也直接影響著產(chǎn)品的產(chǎn)量、電耗和產(chǎn)品品質(zhì)，因此，合理設(shè)置和控制電氣參數(shù)無(wú)疑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

現(xiàn)有的爐況檢測(cè)技術(shù)是基于綜合電量檢測(cè)模塊開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，綜合電量檢測(cè)模塊在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、顯示、報(bào)表打印、越限報(bào)警等方面存在不足，基于FFT算法的礦熱爐數(shù)字化管理系統(tǒng)采用采集卡PCI-9111，采集得到變壓器兩側(cè)三相的電壓、電流參數(shù)以及電極的電壓、電流參數(shù)，運(yùn)用FFT算法計(jì)算得到幅值、頻率、相位等參數(shù)，基于這些參數(shù)計(jì)算出的變壓器兩側(cè)的有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因素、不平衡度以及電弧功率、操作電阻等多種實(shí)時(shí)參數(shù)，為了完成數(shù)據(jù)的計(jì)算、顯示、存儲(chǔ)、報(bào)警等功能，有必要研究一種礦熱爐爐況數(shù)字化管理系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷，本發(fā)明提供了一種礦熱爐爐況數(shù)字化管理系統(tǒng)、控制方法及其監(jiān)測(cè)裝置，其目的在于合理設(shè)置和控制電氣參數(shù)，由此解決產(chǎn)品的產(chǎn)量、電耗和產(chǎn)品品質(zhì)的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種礦熱爐爐況數(shù)字化管理系統(tǒng)，其特征在于，包括：變壓器一次側(cè)第一電壓互感器和電流互感器、變壓器二次側(cè)第二電壓互感器和PCB空芯線圈、電極線電壓測(cè)量裝置和監(jiān)測(cè)裝置，所述監(jiān)測(cè)裝置分別與所述變壓器一次側(cè)第一電壓互感器和電流互感器，所述變壓器二次側(cè)第二電壓互感器和PCB空芯線圈以及所述電極線電壓測(cè)量裝置電連接；

所述變壓器一次側(cè)第一電壓互感器用于檢測(cè)變壓器一次側(cè)三相線電壓，并將變壓器一次側(cè)三相線電壓參數(shù)提供給所述監(jiān)測(cè)裝置；

所述變壓器一次側(cè)電流互感器用于檢測(cè)變壓器一次側(cè)三相相電流，并將變壓器一次側(cè)三相相電流參數(shù)提供給所述監(jiān)測(cè)裝置；

所述變壓器二次側(cè)第二電壓互感器用于檢測(cè)變壓器二次側(cè)三相線電壓，并將變壓器二次側(cè)三相線電壓參數(shù)提供給所述監(jiān)測(cè)裝置；

所述變壓器二次側(cè)PCB空芯線圈用于檢測(cè)變壓器二次側(cè)三相相電流，并將變壓器二次側(cè)三相相電流參數(shù)提供給所述監(jiān)測(cè)裝置；

所述電極線電壓測(cè)量裝置用于檢測(cè)電極端口的三相線電壓，并將電極端口的三相線電壓參數(shù)提供給所述監(jiān)測(cè)裝置；

所述監(jiān)測(cè)裝置用于接收變壓器一次側(cè)三相線電壓參數(shù)，變壓器一次側(cè)三相相電流參數(shù)，變壓器二次側(cè)三相線電壓參數(shù)，變壓器二次側(cè)三相相電流參數(shù)以及電極端口的三相線電壓參數(shù)；完成電壓、電流信號(hào)的采樣、存儲(chǔ)，基于采樣得到的電壓、電流數(shù)據(jù)，完成電弧爐爐內(nèi)運(yùn)行參數(shù)的計(jì)算，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)，用于參數(shù)的顯示、查閱以及預(yù)警等功能。

優(yōu)選地，提供了一種礦熱爐爐況數(shù)字化管理系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、設(shè)定采樣率，采集并存儲(chǔ)變壓器一次側(cè)和二次側(cè)的電壓、電流參數(shù)，以及電極端口電壓參數(shù)；

步驟二、基于存儲(chǔ)的電壓、電流參數(shù)，運(yùn)用FFT算法計(jì)算得到電壓、電流的基波幅值、基波頻率、基波相位、以及電壓、電流的直流分量幅值和2～31次諧波的幅值；

步驟三、根據(jù)電壓、電流的基波幅值、基波頻率、基波相位、以及電壓、電流的直流分量幅值和2～31次諧波的幅值，計(jì)算出的變壓器兩側(cè)的有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)及不平衡度多種實(shí)時(shí)參數(shù)，基于電弧爐等效電路模型，計(jì)算得出電弧電壓、電弧電流、電弧阻抗，實(shí)現(xiàn)爐的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；

步驟四、對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行管理操作，實(shí)現(xiàn)爐況參數(shù)歷史數(shù)據(jù)的繪制和分析，實(shí)現(xiàn)電壓、電流不平衡事件的預(yù)警功能。

優(yōu)選地，所述礦熱爐爐況數(shù)字化管理系統(tǒng)的控制方法的步驟二中，包括以下步驟：

(1)對(duì)采樣數(shù)組過(guò)零檢測(cè)，由負(fù)變?yōu)檎x擇第一個(gè)大于或等于0的數(shù)作為第一個(gè)點(diǎn)，依次向后取點(diǎn)，共取N個(gè)采集點(diǎn)，得到一個(gè)長(zhǎng)度為N的數(shù)組U_AB(n)；

(2)生成hanning窗函數(shù)，漢寧窗的表達(dá)式如下

$w\left(n\right)=0.5(1-cos(2\mathrm{\π}\frac{n}{N-1}\left)\right),0\≤n\≤N-1$

代入采樣點(diǎn)數(shù)N，可得到一組長(zhǎng)度為N的數(shù)組w(n)。

(3)U_AB(n)與w(n)進(jìn)行點(diǎn)乘，得到一個(gè)新的長(zhǎng)度為N數(shù)列如下

U′_AB(n)＝w(n)*U_AB(n)，0≤n≤N-1

(4)將新數(shù)組U_AB’(n)通過(guò)快速傅里葉變換，得到一個(gè)復(fù)數(shù)數(shù)組FFTU_AB(n)

FFTU_AB(n)＝fft(U′_AB(n))

這個(gè)復(fù)數(shù)數(shù)組是在全頻域的，取數(shù)組的一半得到長(zhǎng)度為N/2的單邊復(fù)數(shù)譜FFTU_AB′

${{\mathrm{FFTU}}_{AB}}^{\′}\left(n\right)=\frac{2*{\mathrm{FFTU}}_{AB}\left(n\right)}{N},0\≤n\≤N/2-1$

根據(jù)單邊復(fù)數(shù)譜求單邊幅值譜即復(fù)數(shù)幅值FFTmag(n)，單邊功率譜即幅值的平方FFTpower(n)如下

FFTmag(n)＝abs(FFTU_AB′(n))，0≤n≤N/2-1

FFTpower(n)＝FFTmag(n)²，0≤n≤N/2-1

(5)找出單邊功率譜數(shù)組FFTpower(n)中值最大的元素，坐標(biāo)為I，由此可求得歸一化校正后的基波頻率f、基波幅值magcorrect、基波相位phasecorrect，其中基波相位phasecorrect在–π～π范圍內(nèi)，f’為頻域校正頻率，fs為采樣率，由采集卡驅(qū)動(dòng)程序設(shè)定，

$f^{\′}=\frac{A_1+A_2+A_3+A_4+A_5}{B}$

$f=\frac{A_1+A_2+A_3+A_4+A_5}{B}*\frac{fs}{N}$

$magcorrect=\frac{\sqrt{2.667*B}}{\sqrt{2}}$

phasecorrect＝angle(FFTU_AB(I))+π*(I-f′)

其中，A₁＝(I-2)*FFTpower(I-2)

A₂＝(I-1)*FFTpower(I-1)

A₃＝I*FFTpower(I)

A₄＝(I+1)*FFTpower(I+1)

A₅＝(I+2)*FFTpower(I+2)

B＝FFTpower(I-2)+FFTpower(I-1)+FFTpower(I)+FFTpower(I+1)+FFTpower(I+2)

(6)根據(jù)坐標(biāo)I，可得到2～31次諧波的坐標(biāo)I′依次為

I′＝(2～31)*I，

類似于求基波幅值的方法一樣，帶入下面公式得各個(gè)諧波的幅值為

${\mathrm{magcorrect}}^{\′}=\frac{\sqrt{2.667*B^{\′}}}{\sqrt{2}}$

B′＝FFTpower(I′-2)+FFTpower(I′-1)+FFTpower(I′)

+FFTpower(I′+1)+FFTpower(I′+2)

對(duì)于0次諧波即直流s₀，幅值公式：

$s_0=\frac{\sqrt{2.667*FFTpower\left(0\right)}}{\sqrt{2}}.$

優(yōu)選地，還提供了一種用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求書(shū)1所述礦熱爐爐況數(shù)字化管理系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)裝置包括以下模塊：

數(shù)據(jù)通信與采集模塊，所述數(shù)據(jù)通信與采集模塊用于設(shè)定采樣率，采集并存儲(chǔ)變壓器一次側(cè)和二次側(cè)的電壓、電流參數(shù)；

FFT算法模塊，所述FFT算法模塊基于所述數(shù)據(jù)通信與采集模塊存儲(chǔ)的電壓、電流參數(shù)運(yùn)用FFT算法計(jì)算得到電壓、電流的基波幅值、基波頻率、基波相位、以及電壓、電流的直流分量幅值和2～31次諧波的幅值；

爐況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊，所述爐況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊根據(jù)所述FFT算法模塊得到電壓、電流的基波幅值、基波頻率、基波相位、以及電壓、電流的直流分量幅值和2～31次諧波的幅值計(jì)算出的變壓器兩側(cè)的有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)及不平衡度多種實(shí)時(shí)參數(shù)，基于電弧爐等效電路模型，計(jì)算得出電弧電壓、電弧電流、電弧阻抗，實(shí)現(xiàn)爐的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；

數(shù)據(jù)分析與預(yù)警模塊，所述數(shù)據(jù)分析與預(yù)警模塊用于對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行管理操作，實(shí)現(xiàn)爐況參數(shù)歷史數(shù)據(jù)的繪制和分析，實(shí)現(xiàn)電壓、電流不平衡事件的預(yù)警功能，所述數(shù)據(jù)系統(tǒng)是指由數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理軟件組成的系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

(1)本發(fā)明采用FFT算法，將采集卡將采集得到的電壓、電流參數(shù)運(yùn)用FFT算法計(jì)算得到變壓器兩側(cè)電壓、電流的基波及直流、2～31次諧波的幅值、頻率、相位等參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓諧波的實(shí)時(shí)分析，實(shí)現(xiàn)電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度、零序電壓、零序電流的監(jiān)測(cè)。

(2)本發(fā)明可對(duì)爐況各類參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算、顯示、存儲(chǔ)，可對(duì)爐況各類參數(shù)進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的訪問(wèn)與分析，實(shí)現(xiàn)電壓、電流不平衡等事件的預(yù)警。精確分析各個(gè)部分或設(shè)備各自電氣參數(shù)的合理性，指導(dǎo)用戶合理調(diào)節(jié)礦熱爐變壓器的擋位，進(jìn)行合理的無(wú)功補(bǔ)償，適時(shí)控制三相電極升降，從而達(dá)到：三相電極負(fù)荷平衡，埋深合理，壓放適時(shí)；變壓器二次電壓在合理范圍；無(wú)功補(bǔ)償裝置合理投入，滿足一次側(cè)功率因數(shù)的考核，提高爐內(nèi)的有功功率。最終實(shí)現(xiàn)電能利用率的最大化以及生產(chǎn)效益最大化。

(3)本發(fā)明系統(tǒng)提供大容量的存儲(chǔ)空間及便捷的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及導(dǎo)出功能，由液晶屏構(gòu)成顯示屏，實(shí)現(xiàn)礦熱爐各電氣參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、電氣參數(shù)變化曲線、歷史數(shù)據(jù)查詢，報(bào)警及報(bào)警閾值設(shè)置；對(duì)數(shù)據(jù)的深度加工包括主要數(shù)據(jù)的自動(dòng)保存、各類相關(guān)報(bào)表的自動(dòng)生成；為礦熱爐的運(yùn)行建立完整的數(shù)據(jù)庫(kù)，便于用戶分析數(shù)據(jù)，從而更加科學(xué)合理的操作及管理礦熱爐。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本實(shí)發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的礦熱爐爐況數(shù)字化管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2所示為加hanning窗校正的FFT算法流程圖；

圖3為本發(fā)明采用的變壓器二次側(cè)等效電路圖；

圖4為軟件的簡(jiǎn)化流程圖；

附圖標(biāo)記：1-變壓器一次側(cè)電壓互感器，2-變壓器一次側(cè)電流互感器，3-變壓器二次側(cè)電壓互感器，4-變壓器二次側(cè)PCB空芯線圈，5-監(jiān)測(cè)裝置，6-液晶顯示屏，7-電極線電壓測(cè)量裝置。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

參見(jiàn)圖1，1是變壓器一次側(cè)電壓互感器，2是變壓器一次側(cè)電流互感器，3是變壓器二次側(cè)電壓互感器，4是變壓器二次側(cè)PCB空芯線圈，5為監(jiān)測(cè)裝置，6為液晶顯示屏，7為電極線電壓測(cè)量裝置。變壓器一次側(cè)電壓互感器1、變壓器二次側(cè)電流互感器2分別測(cè)得變壓器一次側(cè)的三相線電壓和三相相電流；變壓器一次側(cè)電壓互感器3、變壓器二次側(cè)PCB空芯線圈4分別測(cè)得變壓器二次側(cè)的三相線電壓和三相相電流；電極線電壓測(cè)量裝置7測(cè)得電極端口的三相線電壓，信號(hào)處理器5按硬件模塊劃分可分為信號(hào)調(diào)理模塊、信號(hào)采集模塊、信號(hào)處理模塊、供電模塊和輸入輸出模塊。信號(hào)調(diào)理模塊包含9個(gè)霍爾電壓模塊和6個(gè)霍爾電流模塊，通過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊得到可采集的輸出信號(hào)。信號(hào)采集模塊采用16通道采集卡。信號(hào)處理模塊通過(guò)FFT算法得到原始電壓、電流的幅值、頻率、相位等參數(shù)，基于得到這些電氣參數(shù)計(jì)算變壓器兩側(cè)以及電極端口的有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因素及不平衡度等多種實(shí)時(shí)參數(shù)，以及電弧電壓、電弧電流、點(diǎn)弧阻抗等參數(shù)。

參見(jiàn)圖2，所示為加hanning窗校正的FFT算法流程圖。

以變壓器一次側(cè)A相與B相線電壓為例，采樣率為fs(由采集卡驅(qū)動(dòng)程序設(shè)定)，采集卡采集得到17408個(gè)點(diǎn)(數(shù)組坐標(biāo)都從0開(kāi)始)，F(xiàn)FT算法的具體步驟如下。

(1)對(duì)采樣數(shù)組過(guò)零檢測(cè)，由負(fù)變?yōu)檎?，選擇第一個(gè)大于或等于0的數(shù)作為第一個(gè)點(diǎn)，依次向后取點(diǎn)，共取N個(gè)采集點(diǎn)，得到一個(gè)長(zhǎng)度為N的數(shù)組U_AB(n)；

(2)生成hanning窗函數(shù)，漢寧窗的表達(dá)式如下

$w\left(n\right)=0.5(1-cos(2\mathrm{\π}\frac{n}{N-1}\left)\right),0\≤n\≤N-1$

代入采樣點(diǎn)數(shù)N，可得到一組長(zhǎng)度為N的數(shù)組w(n)。

(3)U_AB(n)與w(n)進(jìn)行點(diǎn)乘，得到一個(gè)新的長(zhǎng)度為N數(shù)列如下

U′_AB(n)＝w(n)*U_AB(n)，0≤n≤N-1

(4)將新數(shù)組U_AB’(n)通過(guò)快速傅里葉變換，得到一個(gè)復(fù)數(shù)數(shù)組FFTU_AB(n)

FFTU_AB(n)＝fft(U′_AB(n))

這個(gè)復(fù)數(shù)數(shù)組是在全頻域的，取數(shù)組的一半得到長(zhǎng)度為N/2的單邊復(fù)數(shù)譜FFTU_AB′

${{\mathrm{FFTU}}_{AB}}^{\′}\left(n\right)=\frac{2*{\mathrm{FFTU}}_{AB}\left(n\right)}{N},0\≤n\≤N/2-1$

根據(jù)單邊復(fù)數(shù)譜求單邊幅值譜即復(fù)數(shù)幅值FFTmag(n)，單邊功率譜即幅值的平方FFTpower(n)如下

FFTmag(n)＝abs(FFTU_AB′(n))，0≤n≤N/2-1

FFTpower(n)＝FFTmag(n)²，0≤n≤N/2-1

(5)找出單邊功率譜數(shù)組FFTpower(n)中值最大的元素，坐標(biāo)為I，由此可求得歸一化校正后的基波頻率f、基波幅值magcorrect、基波相位phasecorrect，其中基波相位phasecorrect在–π～π范圍內(nèi)，f’為頻域校正頻率，fs為采樣率，由采集卡驅(qū)動(dòng)程序設(shè)定，

$f^{\′}=\frac{A_1+A_2+A_3+A_4+A_5}{B}$

$f=\frac{A_1+A_2+A_3+A_4+A_5}{B}*\frac{fs}{N}$

$magcorrect=\frac{\sqrt{2.667*B}}{\sqrt{2}}$

phasecorrect＝angle(FFTU_AB(I))+π*(I-f′)

其中，A₁＝(I-2)*FFTpower(I-2)

A₂＝(I-1)*FFTpower(I-1)

A₃＝I*FFTpower(I)

A₄＝(I+1)*FFTpower(I+1)

A₅＝(I+2)*FFTpower(I+2)

B＝FFTpower(I-2)+FFTpower(I-1)+FFTpower(I)+FFTpower(I+1)+FFTpower(I+2)

(6)根據(jù)坐標(biāo)I，可得到2～31次諧波的坐標(biāo)I′依次為

I′＝(2～31)*I，

類似于求基波幅值的方法一樣，帶入下面公式得各個(gè)諧波的幅值為

${\mathrm{magcorrect}}^{\′}=\frac{\sqrt{2.667*B^{\′}}}{\sqrt{2}}$

B′＝FFTpower(I′-2)+FFTpower(I′-1)+FFTpower(I′)+FFTpower(I′+1)+FFTpower(I′+2)

對(duì)于0次諧波即直流s₀，幅值公式：

$s_0=\frac{\sqrt{2.667*FFTpower\left(0\right)}}{\sqrt{2}}.$

以上是以變壓器一次側(cè)A相與B相線電壓為例，運(yùn)用FFT算法計(jì)算得到該電壓的基波幅值、基波頻率、基波相位、以及電壓的直流分量幅值和2～31次諧波的幅值。類似地，我們可以得到變壓器一次側(cè)其他兩相的電壓、電流參數(shù)以及變壓器二次側(cè)的電壓、電流的參數(shù)。

參見(jiàn)圖3，變壓器二次側(cè)等效電路圖?；贔FT算法模塊得到的參數(shù)，計(jì)算出的變壓器兩側(cè)的有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)及不平衡度等多種實(shí)時(shí)參數(shù)，基于電弧爐等效電路模型，計(jì)算得出電弧電壓、電弧電流、電弧阻抗，整理公式如下：

表1Y-△接法公式總結(jié)

參見(jiàn)圖4，所示為軟件的簡(jiǎn)化流程圖。為保證軟件的良好運(yùn)行，計(jì)算機(jī)使用windows7系統(tǒng)，安裝好Microsoft.NET Framework 4.0、Microsoft Visual Studio2010和SQL Server2008，使用C#語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)。信號(hào)處理器5按軟件模塊劃分包括數(shù)據(jù)通信與采集模塊、FFT算法模塊、爐況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)分析與預(yù)警模塊劃分，分別進(jìn)行開(kāi)發(fā)。該系統(tǒng)軟件的建模方法包括通信與采集模塊、爐況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與報(bào)警模塊、爐況數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理模塊，數(shù)據(jù)分析與預(yù)警模塊。

數(shù)據(jù)通信與采集模塊運(yùn)行采集卡驅(qū)動(dòng)程序，在預(yù)設(shè)的采樣率下完成12通道模擬數(shù)據(jù)的采集，并存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。

FFT算法模塊對(duì)12通道采集得到的12組數(shù)組進(jìn)行加hanning窗校正的FFT算法，得到變壓器一次側(cè)和二次側(cè)的電壓和電流的幅值、相位、頻率等系列參數(shù)，共12組數(shù)組數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。

爐況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊根據(jù)FFT算法得到的一次側(cè)電壓電流參數(shù)，計(jì)算得出變壓器一次側(cè)的視在功率、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、電壓不對(duì)稱度、電流不對(duì)稱度、負(fù)序電壓、負(fù)序電流等參數(shù)，并存入數(shù)據(jù)庫(kù)；根據(jù)FFT算法得到的電壓電流參數(shù)，計(jì)算得出變壓器二次側(cè)的視在功率、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、電壓不對(duì)稱度、電流不對(duì)稱度、負(fù)序電壓、負(fù)序電流，根據(jù)二次側(cè)等效電路模型，計(jì)算得出電弧電壓、電弧功率、操作電阻、電弧功率因數(shù)、電效率等參數(shù)，并存入數(shù)據(jù)庫(kù)。

數(shù)據(jù)分析與預(yù)警模塊通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)變壓器一次側(cè)電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率等參數(shù)的波形繪制，實(shí)現(xiàn)爐況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊得出的變壓器一次側(cè)系列參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示、歷史數(shù)據(jù)瀏覽查詢、報(bào)表打印，通過(guò)外部人工設(shè)置輸入報(bào)警參數(shù)，實(shí)現(xiàn)變壓器一次側(cè)電壓越限、電流越限、有功越限、電壓不平衡度越限、電流不平衡度越限的預(yù)警。實(shí)現(xiàn)變壓器二次側(cè)電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、操作電阻、電弧電壓、電弧功率等參數(shù)的波形繪制。實(shí)現(xiàn)爐況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊得出的二次側(cè)系列參數(shù)及計(jì)算得出的爐內(nèi)電弧系列參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示、歷史數(shù)據(jù)瀏覽查詢、報(bào)表打印。通過(guò)外部人工設(shè)置輸入報(bào)警參數(shù)，實(shí)現(xiàn)變壓器二次側(cè)電壓越限、電流越限、有功功率越限、電壓不平衡度越限、電流不平衡度越限的預(yù)警，以及電極電流越限、操作電阻越限的預(yù)警。

軟件開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為C#，開(kāi)發(fā)工具為Microsoft Visual Studio 2010，支持運(yùn)行庫(kù)為Microsoft.NET Framework4.0，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)為SQL Server 2008，軟件運(yùn)行環(huán)境為Microsoft的Windows 7及以上版本的操作系統(tǒng)，采集卡驅(qū)動(dòng)程序?yàn)镻CI-9111驅(qū)動(dòng)。

人機(jī)交互功能有如下幾部分:

(a)用戶信息、基本參數(shù)設(shè)置部分，包括用戶姓名、認(rèn)證密碼、通信IP、端口、數(shù)據(jù)采集間隔時(shí)間等等；

(b)設(shè)備信息輸入部分，包括預(yù)警上下限等等；

(c)實(shí)時(shí)監(jiān)控部分，包括對(duì)單個(gè)或多個(gè)爐況參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控繪圖顯示，以及所有實(shí)時(shí)圖像說(shuō)制圖打印功能；

(d)數(shù)據(jù)分析管理部分，可對(duì)單個(gè)或多個(gè)爐況參數(shù)歷史數(shù)據(jù)查詢、繪圖分析、預(yù)警并將分析結(jié)果以及圖表打印。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。