继电保护装置是当今电力系统的重要组成部分，对保护电力系统安全稳定运行起着极其重要作用。当前，无论继电保护装置研发过程中的功能测试，还是生产过程中的整机硬件测试，尽管两者测试着重点虽然不同，但我们对继电保护装置近乎苛刻的测试要求都没有改变[1]。而在如此严格的产品质量要求下，如何降低企业人力成本，又如何持续提高智能电网保护装置的整机大生产测试效率？

如今，伴随着工业4.0思想的提出及消化，继电保护装置如何从产品设计，生产工艺改造，生产过程集成与优化，生产过程大数据的综合利用，整机测试系统的改进及新功能开发等方面，来实现继电保护装置的智能化测试，将逐渐成为该领域研究的热点。文献[2-4]提出了采用分布式系统和脚本技术，实现了保护装置在研发阶段测试效率的有效提升；文献[5-11]提出了通用测试平台，整合模拟和数字仿真资源，使用PC+PLC进行辅助控制，提供标准测试报告，解决了变电站现场测试的难题；文献[12]提出了分布式智能化自动测试系统，分别实现了生产测试效率的局部提高。通过对近十年继电保护测试相关研究文献的研究可以看出，关于继电保护装置生产智能化测试的研究相对较少。

因此，深入研究继电保护装置大生产模式下的智能化测试技术，探索高效的整机测试方案，对推动工业4.0在智能电网保护装置生产制造领域的深入应用，将具有重要意义。

到了2007年，华南热带农业大学与原海南大学合并为现在的海南大学，程立生任海南大学教务处处长、教学委员会副主任、硕士生导师。

“两机”重大专项于2015年首次写进李克强总理的政府工作报告中，是“中国制造2025”重点突破和发展的大国重器，被列为“十三五”发展计划中我国要实施的100项重点任务之首。国务院副总理、“两机”专项领导小组组长马凯指出，“两机”代表着一个国家制造业的整体水平，是世界公认的制造强国的重要标志，是建设工业制造强国的需要，是科技强国的重要抓手。发展天然气发电能显著提升我国高端装备制造水平，是落实“两机”重大专项的有效措施。

1 生产测试特点

高精度程控源：该装置接受智能测试控制中心控制，并按照装置电压电流数据进行输出电气量，进行精度校准或校验（针对非数字化装置）。

整机测试仪通过装置电源把座上的闭环测试连接线，实时检测装置闭锁接点复位信号。当装置上电后，装置闭锁信号会从闭合到断开，表明装置已处于正常运行状态，可以进行整机测试。WDT将装置正常运行信号反馈给ITCC，有其根据信号来源，触发左侧或右侧测试系统的扫描仪。扫描仪扫描装置侧面的机箱条码，并将条码信息提交给大数据服务支撑模块。大数据服务支撑模块根据装置条码获取装置硬件板卡等多维度数据，智能测试控制中心根据该数据控制对应气阀，完成该型号装置测试连接线的自动连接，为整机智能测试构建闭环测试环境。

2 整机智能测试系统设计

智能化测试保护装置首要解决的问题是：计算机如何识别保护装置的硬件板卡组成及各种板卡属性信息，然后根据装置硬件属性，组织测试逻辑数据库，并执行整机测试，即对保护装置多维度数据进行挖掘。保护装置多维度数据是立体的信息数据集合，该信息集合至少包含以下数据信息，见表1。而如何自动、快速获取这些多维度数据，就成为该系统能否顺利实施的关键环节。

2.1 动力需求及特点

实现整机闭环测试环境的自动构建，整机智能测试系统需要对测试线把座进行控制，而控制需要动力源来提供支持。智能测试系统对测试把座自动控制的特点是：水平直线移动，移动位移较小。因此，动力源的选择可以采用以下两种方案：1是采用气动系统作为控制源，2是采用伺服电机作为控制源。考虑到测试系统对测试把座的控制数量较多，气阀与伺服电机相比，气阀体积小，布局较为容易。所以采用气动系统作为动力源，较为合理。

整机智能测试系统根据不同型号的保护装置，自动构建整机闭环测试环境，这就需要系统快速获取保护装置的多维度数据并进行高效利用，而快速获取多维度数据也需要生产车间具备生产过程信息化和订单数据信息化作为支撑。

2.2 系统组成

继电保护装置整机智能测试系统（Relay protection device intelligent test system ，RPDITS））有以下及部分组成：条码扫描仪，测试控制中心计算机，整机测试仪，高精度程控源，若干管理装置，标签打印机，若干气阀及气源等组成，见图1。

  

图1 整机智能测试系统结构图

条码扫描仪：接收控制中心指令，同时扫描保护装置机箱条码并传递给控制中心。本系统采用左右两个工装台进行交替式测试，智能测试控制中心根据扫描仪的ID号进行左右测试子系统的识别与控制。

Prepared the final version of the manuscript: Stenina-Adognravi O

由于必须保证总能为高优先级数据报文提供足够的带宽（和缓冲区空间）。标准以太网目前还无法做到这一点。由于传统的以太网没有足够的带宽预留功能，自动化领域的专家从2000年就开始着手开发自己的以太网版本。然而，他们选取的开发路径各不相同。以下方法各有特色：

管理装置：接收智能测试控制中心指令，实现对气阀的灵活控制。通过控制气阀进行相同插槽号不同类型板卡的切换及装置把座的前进和后退，实现测试连接线的智能构建；同时智能感应被测装置是否放好，对保护装置从放置区到测试区进出进行控制。

继电保护装置的整机生产测试主要包含以下三个方面的测试：1.耐压测试；2装置接点测试；3交流头精度校准（针对非数字化装置）。装置硬接点测试主要包含装置开入、开出测试，通信接点测试，对时接点测试四大部分。通信接点测试又包含串口通讯测试，网口测试，光口测试等。由此可见，保护装置的整机生产测试过程十分繁琐。

智能测试控制中心（Intelligent Test Control Center，ITCC）：整个系统运行的协助中心。它协调条码扫描仪，整机测试仪，管理装置，气阀，精度校准模块按照设定目标进行有序工作。

3 智能测试关键技术

整机智能测试系统实现了对不同型号保护装置的智能测试，并对非数字化装置进行交流头精度自动校准，最后给出测试报告，并上传到OA系统。整个测试过程一键完成，实现了高效测试，节约了大量时间，极大地弱化了测试工程师在整个测试过程中的作用。系统的良好运转，需要以下三项关键技术支撑。

3.1 保护装置多维度信息数据挖掘

继电保护装置的整机智能测试主要有以下技术难点：一是过多的离散测试子过程如何自动衔接？二是弱化测试工程师在测试过程中的作用，实现自动化或智能化，如何弱化？其难点在于如何进行保护装置多维度信息数据挖掘，并根据保护装置的数字信息进行整机闭环测试环境的智能构建。

 

表1 保护装置多维度信息

  

序号 保护装置多维度信息数据名称1 装置机箱条码2 装置型号及条码3 保护装置有哪几种类型板卡组成4 板卡插在机箱上的插槽号5 板卡类型（开入或开出）6 装置开入类板卡电压等级7 装置的电压电流属性8 该装置的订单相关数据

获取保护装置多维度信息数据有以下两种设计方案：1．由整机智能测试系统与智能电网保护装置直接通信，有保护装置提供装置自身相关有限信息，即装置具有自描述功能。该方案的优点是获取该数据速度快。缺点是该方案需要保护装置在研发初期进行考虑，并且提供的信息集合有限，且不能在过程中改变，且该方案对已经量产的装置而言，实施难度较大。

2．借助保护装置生产车间历史大数据和订单数据，根据装置机箱条码访问历史大数据，实现装置测试必备信息数据集合的在线实时搜索。ITCC通过访问历史大数据，可以实现更多测试相关信息的搜索，同时实现测试报告与被测装置相关信息的关联。该方案优点是能获取更多测试相关信息，同时将测试报告和订单信息进行了关联。这种方案的优点是对保护装置自身没有相关要求，准入门槛低。缺点是现有生产信息系统必须包含相关被测装置的必备信息，同时整机智能测试系统必须与现有生产信息系统联网。

保护装置的精度自动校准或校验。整机测试成功后，测试控制中心控制高精度源根据要求输出模拟量，同时启动精度校准模块进行校准或校验。精度校准模块通过IEC103或IEC61850规约实时读取装置的采样值并进行分析，如达到预期要求，则控制打印机打印精度校准二维码；否则提示测试工程师进行处理。

通过上述方法获取的保护装置多维度信息，并不能直接实现与WDT中的装置整机测试能力描述模块进行对应，还需要通过一定的转换规则将装置板卡组成信息转换成唯一测试能力描述ID号，然后再根据整机测试能力唯一描述ID号在WDT的整机测试能力映射数据库中进行搜索，如该整机测试能力唯一描述ID号存在，WDT将存在信息反馈给ITCC。最后有ITCC下发测试指令给WDT，从而实现ITCC对保护装置整机测试的自动控制。详见图2。

  

图2 有装置机箱条码到整机测试能力描述文件映射

3.2 整机测试环境的智能构建

保护装置多维度信息数据集合的获取为实现测试环境的自动构建提供了重要的数据支撑，而智能测试系统测试环境的自动构建，将有效弱化测试工程师在整个测试过程中的作用，实现高度集成自动化测试。如何根据被测保护装置型号实现不同装置背板输出接点与整机测试仪背板接点的自动连接，从而实现闭环测试，是实现保护装置整机智能测试的另一难点。针对该问题，本文提出移动式总线连接技术，来解决装置背板输出接点与测试仪背板接点的智能连接难题。

首先对智能电网保护装置的所有组成板卡，按照板卡类型进行分类。一种类型是保护装置都用到的板卡，比如CPU板和电源板，这些板卡在装置上的插槽号是固定不变的；另外一种类型板卡在不同型号保护装置上的插槽号是变化的，这些板卡种类较多，同一种板卡可以同时插在几个插槽上。对不同型号的保护装置同时配置的板卡使用固定测试连接线，将该板卡与测试仪背板接点直接连接；而对于保护装置在相同插槽上可能出现的不同类型的板卡，则通过移动式总线背板实现间接自动连接。通过切换，完成装置板卡接点与整机测试仪背板接点的自动连接。

稿件须附中英文标题、摘要、关键词，内容对译。标题下须附有作者简单信息，包括作者姓名（汉语拼音）、单位名称、所在城市名及邮编。摘要内容主要包含5个方面：背景与目的、方法、结果、结论（观点）或建议；中文摘要250字左右；英文摘要300个单词左右。关键词为3—5个，以分号隔开，且必须在摘要中体现。

移动式总线背板有固定部分和移动部分组成。固定部分用来映射智能电网保护装置的板卡接点，移动部分用来映射整机测试仪的背板接点。移动式总线背板根据保护装置的板卡类型数目划分区间数目，区间内所有具有相同序号的板卡接点实现互联。每个区间的最大插槽数目为保护装置该插槽使用板卡类型的最大数目。图3.1为保护装置背板端子图，3.2为测试仪背板端子图，3.3-3.5为移动总线。图3.3总线式背板拥有三个区间，可以实现3个不同插槽的多种板卡配置的自动接线功能。区间1对应8个移动把座，区间2对应4个移动把座，区间3对应3个移动把座，每个移动把座可以实现一种类型板卡测试连接线的自动连接功能。每个移动把座均有气阀带动，实现前进和后退，有智能测试控制中心根据获取的装置属性数据来控制测试连接线的选择，连接或断开，从而实现整机测试环境的自动构建。

整机测试仪（whole device tester，WDT）：根据被测保护装置的产品特点，采用基于统一测试模型配置文件快速构建整机测试模型，并有测试主程序按照测试模型来输出电气量（如模拟量和开关量），同时自动检测装置开入量和软报文并实时判断，来进行整机测试的架构思想，开发整机测试仪[13]。整机测试仪根据智能测试控制中心提供的整机测试能力描述文件ID号对保护装置进行测试，测试内容包含开入测试，开出测试，通信接点测试等硬件测试，并将测试状态实时反馈给智能测试控制中心。

  

图3 装置背板，测试仪背板和移动式总线背板

3.3 整机测试流程的智能控制

本系统设计了左右两个测试子系统进行交替测试。一个测试，一个准备，以保证整个测试过程中测试时间的0等待。测试流程包括以下四个测试子过程：1.装置在放置区和测试区之间进出的自动控制，2.是装置硬件接点的自动检测；3.是针对非数字化装置进行的交流头精度自动校准及标签的自动打印；4.左右测试子系统的自动切换。整机测试流程的智能控制意在解决以上四个过程的自动控制问题，见图4。

  

图4 整机测试控制流程图

整机测试流程启动控制：测试工程师将装置放在指定位置，管理装置自动感应装置是否放稳，并将装置推进测试区，同时控制装置电源把座气阀机构，给装置上电。让装置优先运行，节约装置上电等待时间。

目前，继电保护装置整机生产测试主要停留在手动测试或借助商用测试仪（如博电、昂立）和自主开发的测试仪进行的半自动测试阶段。无论哪种测试方案，整个测试过程都过于依赖测试工程师的参与：测试工程师要不断根据保护装置的类型选择测试线，并选择相关功能进行测试。缺点是测试过程复杂，劳动强度较大，测试时间稍长。为此，本文深入研究智能电网保护装置生产过程的各个子环节，通过对生产测试子过程的不断集成及优化，生产过程大数据的综合利用，整机测试仪的技术改进，气动系统的灵活控制等，设计了继电保护装置整机智能测试系统，实现了继电保护装置的智能化大生产测试。

ITCC控制整机测试仪进行整机自动测试。根据3.1所述，有大数据服务支撑模块返回的装置多维度数据集合映射出保护装置整机测试能力描述文件ID号，智能测试控制中心根据该ID驱动整机测试仪对保护装置进行各种功能接点的测试，整机测试仪实时传送测试过程到智能测试控制中心进行显示。如测试成功，智能测试控制中心将装置的整机测试报告上传到OA系统，并根据装置多维度数据驱动精度校准或校验模块进行测试；如测试失败，通知测试工程师及时处理。

综合以上两种方案，兼容已经量产装置的测试需求，方案2具有一定的优越性，它巧妙的利用生产大数据和订单数据，有效解决了智能测试系统所必需的保护装置多维度信息数据集合获取的难题。

研究中所纳入的14例（14髋）患者术后影像学资料均显示翻修后的髋关节假体位置优良，较健侧旋转中心和偏心距解剖重建。患者髋关节功能评分显著提升、患者主观感受较好。但本研究纳入病例较少，随访最长时间较短，远期疗效需进一步扩大例数并长期随访观察。

1.5.1 训练数据样本采集 从1∶100万中国土壤数据库中裁剪出研究区域(甘肃省)的土壤数据，并对矢量数据进行几何修复和拓扑检查，将其转为栅格图像，经过投影转换使其与特征图像有统一的地理坐标，通过ERDAS窗口同步连接(link)方式对比，在各土类图斑上分别对55个分类对象选取样点，并在特征数据集的每一层上分别采集训练样本[19]。

左右测试子系统的自动切换。精度校准或校验成功后，智能测试控制中心通过管理装置控制气阀全部退去装置的测试把座，并将装置从测试区推出到放置区。同时ITCC判断右侧放置区是否有装置存在，如存在，ITCC驱动扫描仪进行扫描装置条码，并启动右侧测试区装置的自动测试。等到右侧测试区测试完毕，智能测试控制中心判断左侧测试区是否有装置存在，如存在则启动新一轮测试。

犊牛肉的主要挥发性风味物质为酮类、醛类和醇类，其中醛类多为不饱和醛，前腿肉中的主要成分为醛类，其中庚醛、正辛醛和壬醛含量分别为19.07(106/g)、27.25(106/g)、108.10(106/g)，显著高于其他两组(p<0.05)。里脊肉中的主要成分为醇类，其中1-戊醇、1-辛烯-3-醇、2-十六烷醇含量分别为31.66(106/g)、9.85(106/g)、4.27(106/g)，显著较高(p<0.05)。后腿肉的主要成分为酮类，其中3-羟基-2-丁酮、甲基庚烯酮含量分别为32.02(106/g)、8.88(106/g)。成年牛肉的酯类和醇类数量显著较高(p<0.05)。

4 应用分析

通过将RPDITS安装在移动测试柜上，实现整机智能测试系统的便捷管理。移动式智能测试柜通过车间无线网络读取云端生产数据和订单数据，完成被测保护装置多维度数据信息的获取，闭环测试环境的智能构建和测试过程的智能控制，从而将电力系统保护装置生产繁琐的离散测试子过程转变为连续测试过程，节约了测试等待时间；同时移动式智能测试柜通过生产车间无线网将每台保护装置的测试报告实时上传到OA系统，实现了订单数据和测试报告的有效关联。见图5。这些改进，实现了大生产整机测试流程的标准化，规范了整机测试流程。

  

图5 继电保护装置智能调试车间示意图

本文所述的RPDITS已在南瑞继保江苏省电力装备智能调试示范车间实施。图6分别从装置测试劳动强度，测试复杂度，单装置平均测试时间，平均每周测试装置数量进行了数据实际对比分析。统计数据表明，该方案有效降低了测试劳动强度和测试复杂度，极大地提高了保护装置的大批量整机生产测试效率，有效降低了企业测试成本。

  

图6 使用系统前后平均数据对比

5 结语

所述的继电保护装置整机智能测试方案，采用气源作为动力源及气阀作为控制机构，通过对保护装置多维度数据挖掘，充分利用生产过程中的历史大数据智能构建整机闭环测试环境，将繁琐的保护装置人工手动测试变成机器智能测试，并将原有离散的单功能测试行为转变为连续测试过程。这些尝试，对降低企业的测试成本，提高生产整机测试效率，推动工业4.0在智能电网保护装置生产制造领域的深入应用，实现继电保护装置的柔性智能测试做出了有益探索。

下一步的工作重点是解决保护装置的自动上料与下料问题，实现保护装置的无人化、智能化大生产测试。

1389年法令规定治安法官出席季审法庭开庭审理案件一天获得4先令补助，书记官一天2先令补助，每次开庭补助至多按3天计算。[2]6治安法官可以申请差旅补助，如果治安法官用自己的摩托车或汽车出行，根据车排量的大小每英里有一定的补助。

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