变电站计量装置电压回路报警器的研制-2013-06-27

1、变电站计量装置电压变电站计量装置电压回路报警器的研制回路报警器的研制一、小组简介一、小组简介20122012年度全国质量信得过班组年度全国质量信得过班组20092009年全国优秀质量管理小组年全国优秀质量管理小组小小组组荣荣誉誉丁鹏丁鹏指导教师指导教师20122012年年3 3月月 -12-12月月活动时间活动时间100%100%成员参加率成员参加率2525次次活动次数活动次数活动活动情况情况变电站计量装置电压回路报警器的研制变电站计量装置电压回路报警器的研制活动课题活动课题QC-1256QC-1256注册注册登记号登记号3535培训时数培训时数20122012年年3 3月月注册时间注册时间1

2、414人人小组人数小组人数创新型创新型课题类型课题类型19981998年年3 3月月成立时间成立时间小组名称：淮南供电公司装表接电班小组名称：淮南供电公司装表接电班QCQC小组小组一、小组简介一、小组简介小组成员小组成员序号序号姓名姓名性别性别年龄年龄学历学历组内职务组内职务组内分工组内分工1 1翁东波翁东波男男3636研究生研究生组长组长技术指导技术指导2 2徐天宁徐天宁男男5050本科本科副组长副组长方案设计方案设计3 3卢凤莉卢凤莉女女5050本科本科班员班员组织协调组织协调4 4陈华浩陈华浩男男3737本科本科班员班员效果检查效果检查5 5夏福宾夏福宾男男4848大专大专班员班员方案实

3、施方案实施6 6张张 竞竞女女4040本科本科班员班员资料收集资料收集7 7薛薛 镇镇男男2626本科本科班员班员方案实施方案实施8 8朱朱 艳艳女女2727本科本科班员班员资料收集资料收集9 9李明宝李明宝男男5050本科本科班员班员方案实施方案实施1010孔孔 冬冬男男4242本科本科班员班员方案实施方案实施1111王振奎王振奎男男2323本科本科班员班员方案实施方案实施1212李李 燕燕女女4646本科本科班员班员资料收集资料收集1313石石 鑫鑫女女3232本科本科班员班员效果检查效果检查1414陈陈 健健男男4646本科本科班员班员效果检查效果检查二、课题选择二、课题选择问题提出问题

4、提出失压电能表失压电能表古沟变古沟变2733线线西山变西山变101金家岭变金家岭变144发现时间发现时间25小时小时17小时小时19小时小时平均发现时间平均发现时间20.3小时小时=1220分钟分钟2011年变电站电能表失压情况统计表年变电站电能表失压情况统计表： 运维人员发现电能表电压异常所用时间平运维人员发现电能表电压异常所用时间平均为均为1220分钟，失压运行时间过长，造成大量分钟，失压运行时间过长，造成大量的电能漏计，为计量纠纷埋下了隐患，有损公的电能漏计，为计量纠纷埋下了隐患，有损公司信誉和形象。司信誉和形象。 近年来，在近年来，在变电站变电站计量装置计量装置的维护中发现的维护中发现

5、，电能表时常出现电能表时常出现电压异常电压异常现象现象，运维人员发现时，运维人员发现时，已经已经失压失压较长较长时间时间。二、课题选择二、课题选择 电能表电压从不同的母线经过了母线电能表电压从不同的母线经过了母线PT、PT并并列柜、电压切换装置、电表联合接线盒等多个环节，列柜、电压切换装置、电表联合接线盒等多个环节，中间任何一个环节出现问题（如接线松动、继电器故中间任何一个环节出现问题（如接线松动、继电器故障、切换装置失灵等）都会引发电能表电压异常。障、切换装置失灵等）都会引发电能表电压异常。问题分析问题分析由于缺少有效的报警信号，运由于缺少有效的报警信号，运维人员难于及时发现电压异常。维人员

6、难于及时发现电压异常。变电站电能表电压回路电气原理图变电站电能表电压回路电气原理图二、课题选择二、课题选择课题提出课题提出 如何解决电压异常不能被及时发现的难题，需如何解决电压异常不能被及时发现的难题，需要采用合适的辅助工具以明显信号提示运维人员，要采用合适的辅助工具以明显信号提示运维人员，最好是将报警信息直接传送给运维人员。最好是将报警信息直接传送给运维人员。 经调查，市场上没有现成的设备。为此，我们经调查，市场上没有现成的设备。为此，我们决定研制变电站计量装置电压回路报警器决定研制变电站计量装置电压回路报警器变电站计量装置电压回路变电站计量装置电压回路报警器的研制报警器的研制三、设定课题目

7、标三、设定课题目标 研制出一种电能表电压报警装置，能将电压异常信息研制出一种电能表电压报警装置，能将电压异常信息及时告知运维人员。及时告知运维人员。 发现电压异常所用时间，从活动前的平均发现电压异常所用时间，从活动前的平均12201220分钟缩分钟缩短到短到1010分钟。分钟。确定目标确定目标三、设定课题目标三、设定课题目标目标值分析目标值分析四、提出方案并确定最佳方案四、提出方案并确定最佳方案提出方案提出方案待待选选方方案案继电器组合式电压回路报警器继电器组合式电压回路报警器独立并联式电压回路报警器独立并联式电压回路报警器基于基于Rs485Rs485总线的电压回路报警器总线的电压回路报警器分

8、析评估：分析评估：1 1、电压获取方式：与电能表并联直接获取计量回路电、电压获取方式：与电能表并联直接获取计量回路电压。压。2 2、报警效果：出现小幅电压异常不能报警，不能将具、报警效果：出现小幅电压异常不能报警，不能将具体电压异常报警发送到运维人员的手机终端。体电压异常报警发送到运维人员的手机终端。3 3、电压异常数值：不能监测具体异常电压的数值。、电压异常数值：不能监测具体异常电压的数值。4 4、可靠性：灵敏度低，可靠性不高。、可靠性：灵敏度低，可靠性不高。5 5、操作难易程度：设计复杂，安装空间有限安装施工、操作难易程度：设计复杂，安装空间有限安装施工难度大，不易操作。难度大，不易操作。

9、6 6、使用数量：一台报警器对应一只电能表，用量大。、使用数量：一台报警器对应一只电能表，用量大。7 7、成本：、成本：160160元元/ /只。只。不不采采用用利用继电器线圈完全失压时，触点发生变化触发相关利用继电器线圈完全失压时，触点发生变化触发相关报警信号发生装置从而发出报警信号实现报警功能。报警信号发生装置从而发出报警信号实现报警功能。继电器组合式继电器组合式电压回路报警电压回路报警器器1 1分析分析结论结论方案对比分析方案对比分析初选方案初选方案序序号号分析评估：分析评估：1 1、电压获取方式：与电能表并联直接获取计量回路电、电压获取方式：与电能表并联直接获取计量回路电压。压。2 2

10、、报警效果：、报警效果：出现电能表进线电压异常时能灵敏反应出现电能表进线电压异常时能灵敏反应，准确报警；不能报警电能表内部电压异常。，准确报警；不能报警电能表内部电压异常。3 3、电压异常数值：能监测具体异常电压的数值。、电压异常数值：能监测具体异常电压的数值。 4 4、可靠性：、可靠性：与电能表并联，增加了故障点，可靠性有与电能表并联，增加了故障点，可靠性有所降低。所降低。5 5、操作难易程度：、操作难易程度：需要研制独立的电压测量模块，复需要研制独立的电压测量模块，复杂程度高，增加了研制难度。杂程度高，增加了研制难度。6 6、使用数量：一台报警器对应一只电能表，用量大。、使用数量：一台报警

11、器对应一只电能表，用量大。7 7、成本：、成本：260260元元/ /只。只。不不采采用用与电能表并联实时测量计量回路电压，对测得的电压进与电能表并联实时测量计量回路电压，对测得的电压进行分析判断，电压异常时发出报警信号。行分析判断，电压异常时发出报警信号。独立并联电压独立并联电压回路报警器回路报警器2 2分析分析结论结论方案对比分析方案对比分析初选方案初选方案序序号号分析评估：分析评估：1 1、电压获取方式：通过、电压获取方式：通过485485接口直接读取电能表自身测得接口直接读取电能表自身测得的电压信号。的电压信号。2 2、报警效果：、报警效果：出现电能表进线电压异常时能灵敏反应，出现电能

12、表进线电压异常时能灵敏反应，准确报警；而且能报警电能表内部电压异常。此外便于读准确报警；而且能报警电能表内部电压异常。此外便于读取电能表其他数据实现功能拓展。取电能表其他数据实现功能拓展。3 3、电压异常数值：能监测具体异常电压的数值。、电压异常数值：能监测具体异常电压的数值。 4 4、可靠性：、可靠性：独立于电能表之外，利用电能表自身电压测独立于电能表之外，利用电能表自身电压测量功能，可靠性高。量功能，可靠性高。5 5、操作难易程度：、操作难易程度：设备小巧易安装，智能化程度高，研设备小巧易安装，智能化程度高，研制难度较大。制难度较大。6 6、使用数量：一对多报警，一台报警器最多对应、使用数

13、量：一对多报警，一台报警器最多对应256256只电只电能表，一台报警器就能实现一个变电站的电能表电压报警能表，一台报警器就能实现一个变电站的电能表电压报警全覆盖。全覆盖。7 7、成本：、成本：250250元元/ /只。只。 采采用用通过通过485485接口从电能表读取电能表自身测得的电压数据并接口从电能表读取电能表自身测得的电压数据并进行分析判断，电压异常时发出报警信号。进行分析判断，电压异常时发出报警信号。基于基于Rs485Rs485总总线的电压回路线的电压回路报警器报警器3 3分析分析结论结论方案对比分析方案对比分析初选方案初选方案序序号号综合综合 成本成本 电压获电压获 取方式取方式 报

14、警报警 效果效果 电压异电压异 常数值常数值 可靠性可靠性 操作难操作难 易程度易程度 使用使用 数量数量 对比对比 分析分析 四、提出方案并确定最佳方案四、提出方案并确定最佳方案方案分解方案分解电电压压回回路路报报警警器器报警策略报警策略 智能处理单元智能处理单元 报警通信模块报警通信模块 工工 作作 电电 源源 壳体封装模块壳体封装模块 报报 警警 条条 件件 报警信号内容报警信号内容 硬件部分硬件部分 四、提出方案并确定最佳方案四、提出方案并确定最佳方案智能处理单元智能处理单元智能处智能处理单元理单元四、提出方案并确定最佳方案四、提出方案并确定最佳方案智能处理单元智能处理单元微控制器微控

15、制器序序号号方案方案方案分析方案分析特点特点结结 论论1 1嵌入式嵌入式处理器处理器（ARMARM）1 1、逻辑控制功能强，需要嵌入操作系统、逻辑控制功能强，需要嵌入操作系统才能发挥其优势，特别适合功能复杂的手才能发挥其优势，特别适合功能复杂的手持式仪表。持式仪表。2 2、位数：、位数：3232位位3 3、引脚数、引脚数144144功能性：片上资源丰富；在操作系统基础功能性：片上资源丰富；在操作系统基础上应用程序开发功能强大；上应用程序开发功能强大；实现难度：需要移植操作系统，引脚多，实现难度：需要移植操作系统，引脚多，实现难度大；实现难度大；价格：价格：7070元：开发装置价格元：开发装置价

16、格200200元；共计元；共计270270元。元。不不采采用用2 2数字信数字信号处理号处理器器（DSPDSP）1 1、一种独特的微处理器，有自己的完整、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指令系统，是以数字信号来处理大量信息的器件，实时运行速度可达每秒数以千万的器件，实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。条复杂指令程序，适合复杂计算使用。2 2、位数：、位数：1616位位3 3、引脚数、引脚数144144功能性：运算能力强，速度快，软件编程功能性：运算能力强，速度快，软件编程具有高度的灵活性；具有高度的灵活性；实现难度：引脚多，读表仪中

17、数据运算少实现难度：引脚多，读表仪中数据运算少，DSPDSP强大的运算功能实现难度较大；强大的运算功能实现难度较大；价格：价格：130130元；开发装置价格：元；开发装置价格：600600元；共元；共计计730730元，价格高。元，价格高。不不采采用用3 3单单片片机机1 1、属于低端的微型控制器，功能简单，、属于低端的微型控制器，功能简单，应用广发，家用电器到航天航空均有应用应用广发，家用电器到航天航空均有应用。2 2、位数：、位数：8 8、1616位位3 3、引脚数、引脚数16-6416-64功能性：串口通信，中断调试，功能性：串口通信，中断调试，I/OI/O口；口；实现难度：结构简单，实

18、现容易；实现难度：结构简单，实现容易；价格：价格：3030元；开发装置价格：元；开发装置价格：2020元：共计元：共计5050元，价格便宜。元，价格便宜。采采用用序号序号方案方案分分 析析方案评估方案评估结结 论论1 1HC6802HC68021 1、8 8位微控制器；位微控制器； 存储器：存储器：8K8K字节程序存储器，字节程序存储器，256256字节数据存储字节数据存储器器2 2、功耗：、功耗：4.55.5V4.55.5V；500uA20mA500uA20mA3 3、封装形式：双列直插、扁平封装、封装形式：双列直插、扁平封装4 4、引脚数目：、引脚数目：40 40 5 5、尺寸：、尺寸：6

19、0mm60mm17mm17mm功能：结构简单，存储器容量小功能：结构简单，存储器容量小，需要外扩；，需要外扩；运行环境：体积大，功耗大；运行环境：体积大，功耗大；价格：芯片价格价格：芯片价格2020元、元、 开发装开发装置价格置价格2020元，共计元，共计4040元。元。 不不采采用用2 2MSP430MSP430F149F1491 1、1616位微控制器；存储器：位微控制器；存储器：60K60K字节程序存储器字节程序存储器，2K2K字节数据存储器字节数据存储器2 2、功耗：、功耗： 1.83.6V 1.83.6V ；0.1uA280uA0.1uA280uA3 3、封装形式：扁平封装、封装形式

20、：扁平封装4 4、引脚数目：、引脚数目：64645 5、尺寸：、尺寸：12mm12mm12mm 12mm 功能：片上资源丰富，自带存储功能：片上资源丰富，自带存储器容量大，功能强；器容量大，功能强；运行环境：体积小，引脚多，功运行环境：体积小，引脚多，功耗低；耗低；价格：芯片价格价格：芯片价格2525元元 开发装置开发装置价格价格2020元，共计元，共计4545元。元。不不采采用用3 3STC89CSTC89C52521 1、8 8位微控制器；存储器：位微控制器；存储器：256256字节程序存储器字节程序存储器，2K2K字节数据存储器字节数据存储器2 2、功耗：、功耗：2.53.6V 2.53

21、.6V ；0.2uA280uA 0.2uA280uA 3 3、封装形式：扁平封装、封装形式：扁平封装4 4、引脚数目：、引脚数目：16 16 5 5、尺寸：、尺寸：9.9mm9.9mm6.0mm6.0mm功能：内部资源较少，系统扩展功能：内部资源较少，系统扩展空间小，内部可以产生时钟频率空间小，内部可以产生时钟频率，不需要外接晶体；，不需要外接晶体；运行环境：体积小，功耗小，管运行环境：体积小，功耗小，管脚少；脚少；价格：芯片价格价格：芯片价格1818元，元， 开发装开发装置价格置价格2020元，共计元，共计3838元。元。采采用用四、提出方案并确定最佳方案四、提出方案并确定最佳方案智能处理单

22、元智能处理单元时钟芯片、存储器时钟芯片、存储器时钟芯片：时钟芯片： 小组根据单片机需要选择与之匹配的高精度实时时钟模块/芯片DS3231，其自带温度测量和温度补偿晶振能够确保走时精准独和可靠性。存储器：存储器： 小组根据单片机需要选择与之匹配的两线IIC接口（SCL、SDA）的非易失性EEPROM存储器模块（芯片AT24C04），其具备掉电数据保持功能，有很高的可靠性。四、提出方案并确定最佳方案四、提出方案并确定最佳方案智能处理单元智能处理单元RS485模块模块采采用用可靠性：抗干扰能力强，接线简单，可靠性：抗干扰能力强，接线简单，稳定性好稳定性好经济性：无需经济性：无需485485集线器，集

23、线器，多个电能表手拉手连接，便可实现全多个电能表手拉手连接，便可实现全站电能表覆盖；不需要每个电能表都站电能表覆盖；不需要每个电能表都独立接线，线材消耗小；经济性好。独立接线，线材消耗小；经济性好。电压报警器与多个电电压报警器与多个电能表形成手牵手的菊能表形成手牵手的菊花链连接方式。花链连接方式。总线型拓扑结构总线型拓扑结构2 2不不采采用用可靠性：接线复杂，通信抗干扰能力可靠性：接线复杂，通信抗干扰能力差，稳定性差；差，稳定性差；经济性：经济性：485485集线器集线器6565元元/ /个，每个，每1616只电能表需只电能表需要一只集线器；同时每个电能表都需要一只集线器；同时每个电能表都需要

24、独立的连接线，线材消耗大；经济要独立的连接线，线材消耗大；经济性差。性差。一个一个485485集线器连接多集线器连接多个电能表，个电能表，485485集线器集线器连接电压报警器，形连接电压报警器，形成星形结构；电能表成星形结构；电能表之间无直接连接。之间无直接连接。星型拓扑结构星型拓扑结构1 1结结 论论特点特点方案分析方案分析方案方案序序号号四、提出方案并确定最佳方案四、提出方案并确定最佳方案报警通信模块报警通信模块序号序号报警方式报警方式方案分析方案分析结论结论1 1现场报警现场报警方案解释：方案解释：电压异常时，在现场发出明显的声光报警信号。电压异常时，在现场发出明显的声光报警信号。不不

25、采采用用1 1、报警效果：当运维人员距离报警点较远时无法在第一时间接收到、报警效果：当运维人员距离报警点较远时无法在第一时间接收到报警信号，报警效果不理想；报警信号，报警效果不理想；2 2、可靠性：无人值守变电站现场报警效果差，可靠性低；、可靠性：无人值守变电站现场报警效果差，可靠性低；3 3、成本：蜂鸣器、闪光器共计、成本：蜂鸣器、闪光器共计2020元。元。2 2远程有线报远程有线报警警方案解释：方案解释：电压异常时，将报警信号通过专用信号线发送到远端运维人员。电压异常时，将报警信号通过专用信号线发送到远端运维人员。不不采采用用1 1、报警效果：报警信号可以在第一时间发送到远端运维人员，报警

26、、报警效果：报警信号可以在第一时间发送到远端运维人员，报警效果理想；效果理想；2 2、可靠性：线缆容易受外部破坏，可靠性不高；、可靠性：线缆容易受外部破坏，可靠性不高；3 3、成本：铺设专用远程通信电缆成本非常高。、成本：铺设专用远程通信电缆成本非常高。3 3远程无线报远程无线报警警方案解释：方案解释：电压异常时，将报警信号通过无线方式发送到远端运维人员。电压异常时，将报警信号通过无线方式发送到远端运维人员。采采用用1 1、报警效果：报警信号可以在第一时间发送到远端运维人员，报警、报警效果：报警信号可以在第一时间发送到远端运维人员，报警效果理想；效果理想；2 2、可靠性：不受外部破坏影响，报警

27、可靠性高；、可靠性：不受外部破坏影响，报警可靠性高；3 3、成本：租用通信公司信道、成本：租用通信公司信道5 5元元/ /月。月。序号序号通信模块通信模块方案分析方案分析结论结论1 1GPRSGPRS功能性：通信数据量大，能够传输报警信息以外的电能表信息；功能性：通信数据量大，能够传输报警信息以外的电能表信息；工作方式：需要构筑后台服务器，实现工作方式：需要构筑后台服务器，实现GPRSGPRS终端与服务器的通信；终端与服务器的通信；通信便捷性：信息流通经过后台服务器不方便随时随地接收。通信便捷性：信息流通经过后台服务器不方便随时随地接收。稳定性：信息流通环节较多，同时受稳定性：信息流通环节较多

28、，同时受GPRSGPRS信号强弱的影响较大，稳信号强弱的影响较大，稳定性较差；定性较差；成本：构建一个后台服务器价格成本：构建一个后台服务器价格3 3万元，成本较大。万元，成本较大。不不采采用用2 2短消息短消息功能性：通信数据量相对较小，能够在移动终端之间方便传输以短功能性：通信数据量相对较小，能够在移动终端之间方便传输以短信息形式的报警信息；信息形式的报警信息；工作方式：不需要构筑后台服务器，即可实现移动终端点对点的通工作方式：不需要构筑后台服务器，即可实现移动终端点对点的通信；信；通信便捷性：信息在点对点的移动终端之间传输，方便随时随地接通信便捷性：信息在点对点的移动终端之间传输，方便随

29、时随地接收、发送。收、发送。稳定性：信息流通环节少，同时运营商的通信信号比较稳定，稳定稳定性：信息流通环节少，同时运营商的通信信号比较稳定，稳定性好；性好；成本：无需构建后台服务器，只需要人人都有的移动电话即可实现成本：无需构建后台服务器，只需要人人都有的移动电话即可实现通信，额外成本为通信，额外成本为0 0。采采用用 短消息通信模块选择技术成熟质量可短消息通信模块选择技术成熟质量可靠的华为靠的华为GTM900GTM900无线模块。无线模块。四、提出方案并确定最佳方案四、提出方案并确定最佳方案工作电源工作电源序序号号供电方式供电方式试验分析试验分析结论结论1 1干电池供电干电池供电1 1、设备

30、：、设备：4 4节节7 7号电池；号电池；2 2、连续供电时间：约、连续供电时间：约3030天；天；3 3、成本：更换干电池，、成本：更换干电池，2020元元/ /月；月；4 4、可靠性：干电池随时都会亏电，、可靠性：干电池随时都会亏电，可靠性低。可靠性低。不不采采用用2 2蓄电池供电蓄电池供电（变电站（变电站220V220V不间断不间断直流电源）直流电源）1 1、设备：直流电源变换器一个；、设备：直流电源变换器一个；2 2、连续供电时间：全寿命周期；、连续供电时间：全寿命周期；3 3、成本：直流降压开关电源、成本：直流降压开关电源120120元元/ /个（无后续成本）；个（无后续成本）；4

31、4、可靠性：变电站、可靠性：变电站220V220V不间断直流不间断直流电源稳定性非常高。电源稳定性非常高。采采用用四、提出方案并确定最佳方案四、提出方案并确定最佳方案外壳材料外壳材料采采用用用量：方便较大量的应用用量：方便较大量的应用；外观：外形不美观；外观：外形不美观；费用：费用：8 8元，成本较低，经元，成本较低，经济性高。济性高。1 1、机械强度：用力按压外壳，、机械强度：用力按压外壳，没有变形，符合要求没有变形，符合要求2 2、内部容积尺寸：、内部容积尺寸：140mm140mm80mm80mm60mm 60mm ，满足要，满足要求求通用仪表盒改造3 3不不采采用用用量：用量较多，停电抄

32、用量：用量较多，停电抄表模块不能满足数量要求表模块不能满足数量要求；外观：外形不美观；外观：外形不美观；费用：费用：0 0元。元。1 1、机械强度：用力按压外壳，、机械强度：用力按压外壳，没有发生变形，满足要求没有发生变形，满足要求2 2、内部容积尺寸：、内部容积尺寸：140mm140mm85mm85mm65mm65mm停电抄表模块改造2 2不不采采用用用量：便于大批量生产应用量：便于大批量生产应用；用；外观：外形标准、美观；外观：外形标准、美观；费用：费用：50005000元开模费，成元开模费，成本高。本高。1 1、机械强度：厂家特制，符合、机械强度：厂家特制，符合要求；要求；2 2、内部容

33、积尺寸：根据所需尺、内部容积尺寸：根据所需尺寸定制。寸定制。开模定做1 1结结 论论方案方案评估评估分分 析析方案方案序序号号四、提出方案并确定最佳方案四、提出方案并确定最佳方案报警策略报警策略电压偏差电压偏差10%10%持续时间持续时间（分钟）（分钟）报警报警 报警报警 2分钟分钟0对两人，每分钟发送一次对两人，每分钟发送一次 收到收到“确认确认”信信 息后停止发送息后停止发送报警器报警器四、提出方案并确定最佳方案四、提出方案并确定最佳方案报警策略报警策略用报警器时用报警器时钟时间表征钟时间表征 异常发异常发 生时间生时间 电压具电压具体数值体数值 异常电异常电 压数值压数值 变电站名称、开

34、关编号、电能变电站名称、开关编号、电能表内部地址、电能表资产号表内部地址、电能表资产号 电能电能表地址表地址 四、提出方案并确定最佳方案四、提出方案并确定最佳方案确定最佳方案确定最佳方案四、提出方案并确定最佳方案四、提出方案并确定最佳方案确定最佳方案确定最佳方案报警器工作原理图报警器工作原理图五、制定对策五、制定对策序序 号号对对 策策目目 标标措措 施施地地 点点完成时间完成时间责任责任人人1 1组装组装STC89C52STC89C52单单片机片机1 1、电气原理图正确；、电气原理图正确；2 2、各辅助电子元器件、各辅助电子元器件数量、参数正确率满足数量、参数正确率满足100%100%；3

35、3、组装焊点无短路点、组装焊点无短路点、断路点；、断路点；4 4、逻辑判断功能准确、逻辑判断功能准确率率100%100%。1 1、绘制单片机电气原理图；、绘制单片机电气原理图；2 2、对绘制的电气原理图、对绘制的电气原理图进行仿真试验。进行仿真试验。3 3、组装前初步测试单片机及其辅助电子、组装前初步测试单片机及其辅助电子元器件；元器件；4 4、组装单片机单元；、组装单片机单元；5 5、编写单片机运行控制程序；、编写单片机运行控制程序；6 6、测试组装完成的单片机单元、测试组装完成的单片机单元。班组标班组标准室准室20122012年年5 5月月1010日日徐天徐天宁宁2 2组装时钟芯片组装时钟

36、芯片DS3231DS32311 1、电气原理图正确；、电气原理图正确；2 2、各元器件数量、参、各元器件数量、参数正确率满足数正确率满足100%100%；3 3、组装焊点无短路点、组装焊点无短路点、断路点；、断路点；4 4、时钟走时正常。、时钟走时正常。1 1、绘制时钟单元电气原理图；、绘制时钟单元电气原理图；2 2、对绘制的电气原理图、对绘制的电气原理图进行仿真试验。进行仿真试验。3 3、组装前初步测试时钟芯片及其辅助电、组装前初步测试时钟芯片及其辅助电子元器件；子元器件；4 4、组装时钟单元；、组装时钟单元；5 5、组装完成时钟单元后测试走时功能、组装完成时钟单元后测试走时功能。班组标班组

37、标准室准室20122012年年5 5月月1010日日徐天徐天宁宁3 3组装存储芯片组装存储芯片AT24C04AT24C041 1、电气原理图正确；、电气原理图正确；2 2、各辅助电子元器件、各辅助电子元器件数量、参数正确率满足数量、参数正确率满足100%100%；3 3、组装焊点无短路点、组装焊点无短路点、断路点；、断路点；4 4、存储功能正常，断、存储功能正常，断电后数据完好率电后数据完好率100%100%。1 1、绘制存储单元电气原理图；、绘制存储单元电气原理图；2 2、对绘制的电气原理图、对绘制的电气原理图进行仿真试验。进行仿真试验。3 3、组装前初步测试存储芯片及其辅助电、组装前初步测

38、试存储芯片及其辅助电子元器件；子元器件；4 4、组装存储单元；、组装存储单元；5 5、测试组装完成的存储单元、测试组装完成的存储单元。班组标班组标准室准室20122012年年5 5月月1010日日李燕李燕序序 号号对对 策策目目 标标措措 施施地地 点点完成时间完成时间责任责任人人4 4组装组装485485通信模通信模块块1 1、电气原理图正确；、电气原理图正确；2 2、各辅助电子元器件、各辅助电子元器件数量、参数正确率满足数量、参数正确率满足100%100%；3 3、组装焊点无短路点、组装焊点无短路点、断路点；、断路点；4 4、服从单片机控制，、服从单片机控制，信息读取准确率信息读取准确率1

39、00%100%。1 1、绘制、绘制485485的电气原理图；的电气原理图；2 2、对绘制的电气原理图、对绘制的电气原理图进行仿真试验进行仿真试验。3 3、组装前初步测试、组装前初步测试485485通信模块及其通信模块及其辅助电子元器件；辅助电子元器件；4 4、组装、组装485485通信模块；通信模块；5 5、测试、测试485485通信模块的功能和在变电通信模块的功能和在变电站复杂电磁环境下的通信质量站复杂电磁环境下的通信质量。班组标准班组标准室室20122012年年5 5月月1414日日徐天徐天宁宁5 5组装组装GPRSGPRS通信模通信模块块GTM-900GTM-9001 1、电气原理图正确

40、；、电气原理图正确；2 2、各辅助电子元器件、各辅助电子元器件数量、参数正确率满足数量、参数正确率满足100%100%；3 3、组装焊点无短路点、组装焊点无短路点、断路点；、断路点；4 4、通信模块发送报警、通信模块发送报警信号及时、准确，适应信号及时、准确，适应相应变电站电磁环境。相应变电站电磁环境。1 1、绘制、绘制GTM-900GTM-900的电气原理图；的电气原理图；2 2、对绘制的电气原理图、对绘制的电气原理图进行仿真试验进行仿真试验。3 3、组装前初步测试、组装前初步测试GTM-900GTM-900及其辅助及其辅助电子元器件；电子元器件；4 4、组装、组装GTM-900GTM-90

41、0；5 5、设计调试、设计调试GPRSGPRS程序。程序。6 6、测试组装完成的、测试组装完成的 GTM-900GTM-900模块的通模块的通信功能信功能。7 7、在变电站复杂电磁环境内实地测试、在变电站复杂电磁环境内实地测试通信模块通信稳定性；通信模块通信稳定性；班组标准班组标准室、室、班组检定班组检定室、室、变电站变电站20122012年年5 5月月1616日日翁东翁东波波孔冬孔冬6 6组装基于变电站组装基于变电站220V220V直流电源的直流电源的降压模块降压模块1 1、能够不间断满足报、能够不间断满足报警器自身供电需求；警器自身供电需求；2 2、可以为芯片提供、可以为芯片提供3.3V3

42、.3V、5V5V稳定电压，波稳定电压，波动不大于动不大于0.05V0.05V1 1、对工作降压电源模块进行、对工作降压电源模块进行80240V80240V宽电压测试。宽电压测试。班组检定班组检定室室20122012年年5 5月月1818日日薛镇薛镇序序 号号对对 策策目目 标标措措 施施地地 点点完成时间完成时间责任责任人人7 7改装通用仪表改装通用仪表盒盒外壳尺寸满足内部器件和外壳尺寸满足内部器件和电路板的尺寸要求，电路板的尺寸要求，160mm160mm100mm100mm50mm50mm1 1、根据电路板和各种元器件的组装位、根据电路板和各种元器件的组装位置和尺寸确定外壳尺寸；置和尺寸确定

43、外壳尺寸；2 2、根据尺寸确定外壳材料；、根据尺寸确定外壳材料；3 3、对外壳改装后实际进行预装测试。、对外壳改装后实际进行预装测试。班组标准班组标准室、室、班组检定班组检定室室20122012年年5 5月月2121日日张竞张竞8 8报警器整体组报警器整体组装以及程序编装以及程序编制、调试与整制、调试与整体功能测试体功能测试1 1、组装合格率、组装合格率100%100%；2 2、电压异常模拟测试准、电压异常模拟测试准确报警率确报警率100%100%。1 1、进行整体组装人员培训；、进行整体组装人员培训；2 2、实行实名负责制，确保组装质量；、实行实名负责制，确保组装质量；3 3、对成品进行单相

44、、双相、三相，、对成品进行单相、双相、三相，5%5%、10%10%、50%50%、-100%-100%电压异常电压异常测试。测试。班组标准班组标准室、室、班组检定班组检定室室20122012年年5 5月月2828日日夏福夏福宾宾9 9试运用试运用1 1、通过公司安全认证；、通过公司安全认证；2 2、安装使用技能培训合、安装使用技能培训合格率格率100%100%；3 3、安装后能够及时、准、安装后能够及时、准确报警现场的各种模拟电确报警现场的各种模拟电压异常。压异常。1 1、编制作业指导书、安全使用规程；、编制作业指导书、安全使用规程；2 2、报公司批准现场应用；、报公司批准现场应用；3 3、对

45、现场安装专项培训；、对现场安装专项培训；班组检定班组检定室、室、20122012年年6 6月月2 2日日陈健陈健1010批量生产、批量生产、现场应用现场应用1 1、批量生产质量合格、批量生产质量合格、功能正常；功能正常；2 2、现场安装调试后电能、现场安装调试后电能表电压监测和报警功能正表电压监测和报警功能正常。常。1 1、对相应变电站内的电能表进行全部、对相应变电站内的电能表进行全部安装；安装；2 2、每月对设备进行运行状态检查；、每月对设备进行运行状态检查；3 3、持续跟踪统计应用效果。、持续跟踪统计应用效果。变电站现变电站现场场20122012年年6 6月月2828日日徐天徐天宁宁六、对

46、策实施六、对策实施实施一：组装单片机最小系统板实施一：组装单片机最小系统板通过测试，单片机最小系统板组装合格、功能正常，实施一达到了既定目标。通过测试，单片机最小系统板组装合格、功能正常，实施一达到了既定目标。结论结论1 1、测试：单片机正常工作，逻辑判断功能正常。、测试：单片机正常工作，逻辑判断功能正常。2 2、组装单片机单元电气性能测试无短路点、断路点。、组装单片机单元电气性能测试无短路点、断路点。效果检查效果检查徐天宁徐天宁步骤步骤1 1：绘制以：绘制以STC89C52STC89C52为智能处理单元的变电站计量装为智能处理单元的变电站计量装置电压回路报警器单片机单元的电气原理图；置电压回

47、路报警器单片机单元的电气原理图；步骤步骤2 2：组装单片机单元，并进行测试；：组装单片机单元，并进行测试；实施过程实施过程实施人员实施人员组装无短路点、断路点，逻辑功能准确。组装无短路点、断路点，逻辑功能准确。实施目标实施目标0.30.3V0V0V0.3V满足满足4 4.5V3.3V3.3V4.5V逻辑电平逻辑电平0V0V0V0V0.2V满足满足4.58V4.58V3.3V3.3V5.5V主板电源主板电源0 0P3=0P3=00 0P2=0P2=01 1P1=1P1=1满足满足1 1P0=1P0=1I/OI/O通断通断满足满足43M43M HzHz40M40M HzHz主频主频满足指标情况满足

48、指标情况实测值实测值参考值参考值测试项目测试项目六、对策实施六、对策实施实施二：组装时钟芯片实施二：组装时钟芯片DS3231。通过测试，时钟芯片走时准确，实施二达到了既定目标。通过测试，时钟芯片走时准确，实施二达到了既定目标。结论结论1、测试：时钟芯片正常工作，走时功能正常。、测试：时钟芯片正常工作，走时功能正常。2、组装时钟单元电气性能测试无短路点、断路点。、组装时钟单元电气性能测试无短路点、断路点。效果检查效果检查徐天宁徐天宁步骤步骤1 1：绘制变电站计量装置电压回路报警器时钟：绘制变电站计量装置电压回路报警器时钟芯片芯片DS3231DS3231的电气原理图；的电气原理图；步骤步骤2 2：

49、组装时钟单元，并进行测试：组装时钟单元，并进行测试. .实施过程实施过程实施人员实施人员组装无短路点、断路点，走时功能准确。组装无短路点、断路点，走时功能准确。实施目标实施目标32.768kHz32.768kHz 满足满足1Hz1Hz日历闹钟输出日历闹钟输出满足指标情况满足指标情况实测值实测值参考值参考值测试项目测试项目满足满足满足满足满足满足满足满足满足满足满足满足满足满足满足指标情况满足指标情况可调可调可调可调可调可调可调可调可调可调可调可调可调可调是否可调是否可调年年月月日期日期星期星期时时分分秒秒时钟日历调节时钟日历调节测试项目测试项目六、对策实施六、对策实施实施三：组装存储芯片实施三

50、：组装存储芯片AT24C04。通过测试，存储芯片组装合格、功能正常，实施三达到了既定目标。通过测试，存储芯片组装合格、功能正常，实施三达到了既定目标。结论结论1、断电测试：存储芯片正常工作，存储功能正常，断电后数据无丢失。、断电测试：存储芯片正常工作，存储功能正常，断电后数据无丢失。2、组装存储芯片电气性能测试无短路点、断路点。、组装存储芯片电气性能测试无短路点、断路点。效果检查效果检查李燕李燕步骤步骤1：绘制变电站计量装置电压回路报警器存储芯片：绘制变电站计量装置电压回路报警器存储芯片AT24C04的电气原理图；的电气原理图；步骤步骤2：组装存储单元，并进行断电测试；：组装存储单元，并进行断

51、电测试；实施过程实施过程实施人员实施人员组装无短路点、断路点，性能稳定断电后数据无丢失。组装无短路点、断路点，性能稳定断电后数据无丢失。实施目标实施目标无丢失无丢失无丢失无丢失无丢失无丢失无丢失无丢失无丢失无丢失信息是否丢信息是否丢失失1.81.82.52.53.33.34.24.25.55.5断电电压断电电压六、对策实施六、对策实施实施四：组装实施四：组装485通信模块通信模块通过检查，通过检查，485485通信模块能够可靠读取电能表信息，实施四达到目标。通信模块能够可靠读取电能表信息，实施四达到目标。结论结论1 1、测试：工作正常，与单片机完美兼容，读取电能表信息功能正常。、测试：工作正常

52、，与单片机完美兼容，读取电能表信息功能正常。2 2、组装、组装485485通信模块电气性能测试无短路点、断路点。通信模块电气性能测试无短路点、断路点。效果检查效果检查徐天宁徐天宁步骤步骤1 1：绘制变电站计量装置电压回路报警器：绘制变电站计量装置电压回路报警器485485通信通信模块的电气原理图；步骤模块的电气原理图；步骤2 2：组装并测试：组装并测试485485通信模块；通信模块；步骤步骤3 3：在变电站实地验证：在变电站实地验证485485通信模块的通信稳定性。通信模块的通信稳定性。实施过程实施过程实施人员实施人员组装无短路点、断路点；性能稳定，在变电站复杂电磁环境下通信可靠。组装无短路点

53、、断路点；性能稳定，在变电站复杂电磁环境下通信可靠。实施目标实施目标满足满足222222128128电能表通信数量电能表通信数量（无中继器）（无中继器）满足满足16161616电能表通信数量电能表通信数量（有中继器）（有中继器）满足指标情况满足指标情况测试值测试值参考值参考值测试项目测试项目六、对策实施六、对策实施实施五：组装短信模块实施五：组装短信模块GTM-900通过检验，实施五实现了既定目标。通过检验，实施五实现了既定目标。结论结论1 1、短信模块、短信模块GTM-900GTM-900在变电站实地测试，信息收发可靠，测试合格。在变电站实地测试，信息收发可靠，测试合格。效果检查效果检查翁东

54、波翁东波步骤步骤1：绘制完成变电站计量装置电压回路报警器：绘制完成变电站计量装置电压回路报警器短信模块图纸；短信模块图纸；步骤步骤2：对组装好的短信模块在变电站内实：对组装好的短信模块在变电站内实地测试信号强度和信息发送可靠性。地测试信号强度和信息发送可靠性。实施过程实施过程实施人员实施人员在变电站复杂电磁环境下发送远程报警信息成功率在变电站复杂电磁环境下发送远程报警信息成功率100%100%。实施目标实施目标满足满足满足满足满足指标情况满足指标情况14.2Kbit/s14.2Kbit/s3.52mA3.52mA实测值实测值14.4Kbit/s14.4Kbit/s3.5mA3.5mA参考值参考

55、值最高传输速率最高传输速率待机电流待机电流测试项目测试项目六、对策实施六、对策实施实施六：安装工作电源实施六：安装工作电源通过检查，电压波动不大于通过检查，电压波动不大于0.03V0.03V，达到了既定目标。，达到了既定目标。结论结论1 1、直流降压模块宽电压测试、直流降压模块宽电压测试80240V80240V输入时输出稳定，满足要求。输入时输出稳定，满足要求。效果检查效果检查薛镇薛镇步骤步骤1 1：我们制定了：我们制定了PDPCPDPC图，选择稳压电路最佳器件，达到输出稳定电压的效果。图，选择稳压电路最佳器件，达到输出稳定电压的效果。根据根据PDPCPDPC图，图，QCQC小组确认有以下小组

56、确认有以下4 4种可选路径：种可选路径：1.1.A0A0A1A1A2A2A3A3A4A4Z Z2.2.A0A0A1A1B1B1B2B2A3A3A4A4Z Z3.3.A0A0A1A1B1B1C1C1C2C2A4A4Z Z4.4.A0A0D1D1D2D2D3D3Z Z顺利执行顺利执行PDPCPDPC（1 1）路径，对相）路径，对相关参数进行计算，效果符合要求。关参数进行计算，效果符合要求。步骤步骤2 2：对工作：对工作DC-DC220-5DC-DC220-5降压模降压模块进行宽电压测试。块进行宽电压测试。实施过程实施过程实施人员实施人员1.1.能够不间断满足报警器自身供电需求；能够不间断满足报警器

57、自身供电需求；2.2.可以为芯片提供可以为芯片提供3.3V3.3V、5V5V电压，波动不大于电压，波动不大于15%15%。实施目标实施目标合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格是否合格是否合格5.025.025.005.005.015.014.994.994.984.98输出通道输出通道（标准（标准5.0V5.0V）3.333.333.323.323.313.313.303.303.283.28输出通道输出通道（标准（标准3.3V3.3V）2402402202202002001501508080输入电压（输入电压（V V）六、对策实施六、对策实施实施七：改装外壳实施七：改装外壳通过检查，达到

58、了既定目标。通过检查，达到了既定目标。结论结论内部容积尺寸：内部容积尺寸：180mm180mm120mm120mm50mm 50mm ，初步组装测试外壳与内部电路板、电气元件尺寸吻，初步组装测试外壳与内部电路板、电气元件尺寸吻合、匹配。合、匹配。效果检查效果检查张竞张竞步骤步骤1 1：根据电路板和各种元器件的组装位置和尺寸确定外壳尺寸；：根据电路板和各种元器件的组装位置和尺寸确定外壳尺寸；步骤步骤2 2：根据尺寸确定外壳材料；：根据尺寸确定外壳材料；步骤步骤3 3：对外壳改装后实际进行预装测试。：对外壳改装后实际进行预装测试。实施过程实施过程实施人员实施人员外壳尺寸满足内部器件和电路板的尺寸要

59、求。外壳尺寸满足内部器件和电路板的尺寸要求。实施目标实施目标满足满足满足满足满足满足满足指标情况满足指标情况5050120120180180通用仪表盒尺寸通用仪表盒尺寸5050100100160160报警器组装元件尺寸报警器组装元件尺寸高高mmmm宽宽mmmm长长mmmm项目项目六、对策实施六、对策实施实施八：组装试验实施八：组装试验通过检查，模拟各种电压异常测试全部合格，达到了既定目标。通过检查，模拟各种电压异常测试全部合格，达到了既定目标。结论结论1 1、报警器模拟电压异常测试全部合格。、报警器模拟电压异常测试全部合格。效果检查效果检查夏福宾夏福宾步骤步骤1 1：完成报警器的整体组装；：完

60、成报警器的整体组装；步骤步骤2 2：对成品进行单相、两相、三相，：对成品进行单相、两相、三相，5%5%、10%10%、50%50%、-100%-100%的的2 2分钟分钟以内及以内及2 2分钟以上电压异常测试。分钟以上电压异常测试。实施过程实施过程实施人员实施人员电压异常模拟测试准确动作率电压异常模拟测试准确动作率100%100%。实施目标实施目标六、对策实施六、对策实施实施九：试运用实施九：试运用通过检查，达到了既定目标。通过检查，达到了既定目标。结论结论1 1、电能表装接人员、变电站运维人员共有、电能表装接人员、变电站运维人员共有1616人次参加培训，参培人员均能正确安装、操作人次参加培训