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偏娱塞小组名称：云招南电网有限责抢任公司西双版秘纳供电局帅细脾继电保护及自名动化俗QC倚小组叮申报时间：叙201立7圾年员0灌4提月灰2缝4胸日目录HYPERLINK\l"_Toc485484922"贱一须、小组简介-24-一、小组简介垦西双版纳供电某局继电保护及努自动化运QC视小组成立于杆2002糕年万2俊月，小组自成引立以来，由以向“筹安全生产，改滑进质跪量传”姜为主题，每年影开展袄QC廊活动，多次荣初获国家级、省碌级、局级荣誉秩。小组曾连续柳多年璃获码“俘云南省电力行卸业质量信得过躲班姓组笋”音眯、栏“毅云南省电力行作业优秀质量管项理小准组开”护。连续四年荣沉获全国电力行议业协会炭QC触成果发布伪会退“延特等欲奖垂”兰，并三次被评霸为陆“望全国优秀质量恋管理小贸组饺”累称号。鲜1六、小组概况表申小组名称厚继电保护及自伸动纹化栏Q足C疼小组倚成立时间托200呼2钥年摩0预2失月承注册日期衰201称6虎年勾0戚1件月跳课题类型堵创新型陆注册号码始BNQC20望1501悬活动周期衬201挡6佛年逼0专1鹿月圆至兄1撤2置月凯TQC长学习时间略48h锄/漏人靠活动出勤率民100%兄课题名称制表时间：2016年01月20日制表人：陈小瓦但制表时间：2016年01月20日制表人：陈小瓦埋2职、小组成员及折分工胆序号苍姓名住文化程度脾职称冈组内职务禾诊断师情况悄1驰陈小瓦镇本科缩工程师衔组织实施稠怒2格吴猛恳本科才工程师术技术指导杆面3都方堃蓝本科壁工程师淹技术指导悦基4性周春花短研究生鼻工程师榨活动指导振高级诊断师抢5体苏金武首本科挤助理工程师侍成果编写偷初级诊断师腊6森余航盛本科熄助理工程师炭PP巴T朴制作冒拣7骂郑锐邦贪本科坑助理工程师午现场实施踩仁8摆张多荣弓本科披助理工程师卷硬件制作送贱9罢王开明匠本科躬助理工程师这硬件制作馆忧10鱼莫红青彩本科砌助理工程师昌资料收集讯扯11醋崔昊鹏决本科怀助理工程师浇现场实施炼挣12蛛莫金洪促本科岔技术员卧现场实施形友13哥许冬冬腰本科稼助理工程师炸现场实施败助14妇白家闻爪本科疏技术员李现场实施抢烤15业冯俊峰浸本科废助理工程师揭现场实施丛制表时间：201制表时间：2016年01月20日制表人：陈小瓦二、二、背景简介课题背景二、背景简介报1罪、名词解释抄：挂继电器动作功恼率捡：在指继电器触电贫闭合所需的最闲小功率。动作民功率的大小直扑接反映继电器绣动作性能，较架小的动作功率筒容易因干扰而值误动作，相反库较大的动作功晚率则容易导致唐继电器的拒动集。论中间继电器鼠：落常迫用于继电保护送控制回路中功，缺作用是增加触躁点的数量、容嫩量以及隔离、瞒传递控制信号希。如择图铺2-吴1押所示，保护装血置发控制信号则使中间继电器盛动作，中间继算电器动作后接邻通控制回路驱胖动断路器分闸锯线圈，完成断算路器跳闸过程柔。专图处2-1些姥继电保护控制孟回路简图2、背景介绍胜继电器具有隔养离、传递信号肥和增加辅助触刺点容量、数量伍的重要作用，喝已成为电力系到统二次控制回寇路中不可或缺捏的重要组成部词分。因此变电边站二次回路中姻某些重要继电察器的误动及拒解动，将导致高踩压断路器的误佳跳闸及拒动事茄件，严重危及益电网安全稳定臣运行。近年来落也发生了多起狐由于继电器动虾作功率不满足宗要求的保护误示动事件。萝图升2-2葱予电网继电器误亡动事件分析款因此在南方电谨网及云南电网主公司下发的反朽措文件都对继蚊电器动作功率都做了严格要求符：只色跳闸出口继电海器的起动电压拿一般在直流额缺定电压劲的达55%-70屋%怜之间；孩需快速动作的纤中间继电器，陪动作电压可略倦低配于袜50脾%核；亡由变压器、电限抗器瓦斯保护丧动作的中间继拣电器，因连线坚长，电缆电容沃大，为避免电旁源正极接地误铁动作，应采用虎较大起动功率偿的中间继电器质（不小薯于解5预W堆），但不要求蜜快速动作。三、选择课题锈1京、问题的提出英传统的继电器睡动作功率校验维方法，在现场麻试验中（如肆图朗3-喝1杰所示）：古按照试验电路草进行试验接线召，并在电路中还串接一块高精姓度电流表宴用保护校验台天子逐渐升高电狠压使继电器动泥作孟继电器动作后挣，停止加压蓝读表记录此时治的电压、电流丧大小，并（公毅式雪P惠动焰=U*水I最）计算动作功丸率析图答3-1尽涉传统继电器动底作功率测试方足法跟此测试方法存损在测试设备笨传重、无专用的还接线工具、且品需人工读书并蔬计算功率，耗疲时耗力，严重王影响了现场的暮工作效率。如槽图仗3-躲2炉所示配图澡3-2球初传统试验方法猎不足表3-3变电站中间继电器功率测试时间统计表统我们结推合厚201饱6客年定检工作误在些35k四V乔城中变、城西鞭变、普文变独、段220k捏V匠景洪变进行了训中间继电器功平率测试，根据利统计数据可知秃，测量一个继研电器的动作功裤率平均用时妄为冒1柿4居分趁5刚4置秒。如慰表改3-广3斧所示表3-3变电站中间继电器功率测试时间统计表绝制表时间：秒201并6漏年个02奏月日05喉日筛玉宗制表人：捕苏金武倾通过以上调查址统计可知，传勤统的测试方法忽，耗时耗力，帅严重制约工作贱效率。目前我让局每年不但有任很多计划的定臭检工作，且随帽着新、扩建变拔电站增多，有滚大量的继电器葬需要测试动作疾功率，班组人提员工作量及测血试压力巨大。纺最终我们得出饿结论，传统的场继电器动作功陶率测试方法中仁，由于缺乏专南用的接线工具挺、不能实现测盲试电压的自动限增加、无法自称动记录动作电誓压及动作电流散、需人工计算黎动作功率等影侧响，导致的测铅试时间长、测英试流程复杂。馒试想如果能够歪研制一种继电单器功率测试设劝备，通过内置宴电流表、电压灭表，代替人工部读数计算，有插效地解决接线犁麻烦，读数困押难的问题，那覆么就能大大提参高测试继电器刃功率的效率。验因此，我们选焦定本次活动的艇课题为：撕继电器动作功隶率测试仪的研霞制2、课题查新逼我们对课题进洞行了查新，形稍成查新报告如若下表所示：往表坏3-舌5财课题查新报告惭查新项目名称扫继电器动作功搬率测试仪迎查新人员另苏金武、郑锐巾邦联查新机构钢西双版纳供电拥局变电管理所惯（检修）键查新时间营20烈1魄5身年攻0太2恩月裕一、查新目的取项目鉴定楚二、查新范围击中国电力科技传成果数据库中坟文科技期刊全咏文数据库愚中国学术论文南数据库南方电竞网技术情报中躺心悠-乖专利库车三、查新点与仓查新要求懂继电器动作功浆率测试仪，该肥测试仪以程控村电源模块为核挎心，通过单片盈机编程控制其躺输出电压连续峡、稳定、可控售。单片机具有瞎自动识别继电女器动作状态功储能，当检测到赵继电器动作后拣停止自动加压屠过程，自动记仇录此时电压、董电流并计算出灯动作功率。此铸后单片机按照荷预先指令控制谜逐渐减小电压由使继电器返回骨并记录返回电亲压及返回功率沫。运四、查新结果笔经国内数据库零检索，查到相讯关文献及专利策多篇，其中主乖要相关文献及效专利如下：葡1梳、【实用专利徒名称】大功率捉继电器回路测滑试系统薯【申请号蝇】千CN2015雪206562费48徒.3慨耐坦【申请日】HYPERLINK"/my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(20150916/AD)"只201早5手.0加8慨.屡27龄峡【此公开号各】谅CN2050使67615U春谱祖孕【公开日】HYPERLINK"/my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(20151223/PD)"摸201在6杂.础03适.撇02臣【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%ac%e5%8f%b8/PA)"爷南京南瑞继保世电气有限公司吸

初疮【发明人】HYPERLINK"/my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(%e6%a2%81%e4%bd%b3%e6%98%8c/IN)"缘施东伟料

HYPERLINK"/my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(%e9%bb%84%e6%96%87%e5%85%83/IN)"跪朱长银冰

HYPERLINK"/my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(%e8%ae%b8%e5%bb%ba%e6%98%86/IN)"拆陈晓明尽

HYPERLINK"/my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(%e6%a1%82%e9%98%b3/IN)"雨王治国悬

HYPERLINK"/my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(%e5%bc%a0%e6%9f%8f%e6%9d%be/IN)"漠徐超池

HYPERLINK"/my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(%e9%bb%84%e5%b8%b8%e5%ae%81/IN)"销于哲冤

丘刘志根

姓摘要：本实用接新型公开一种乖大功率继电器羞回路测试系统都，至P器C快机用于对电子廊开关集成器进温行控制，并根惹据待测试的大隙功率继电器回舞路硬件结构控痕制相应的电子阁开关分合；智榨能电源模块用验于将对应的直尚流电压输出至团待测试的大功呜率继电器回路颈中；智能电源渐模块还用于将愈当前的直流电尘压、直流电流玻值利用通讯的言方式传递咱给匪P超C搏机靠；霜P掉C刊机还用于动态元调整智能电源社的输出直流电蹄压，对其采集以到的智能电源抱模块当前输入凶的直流电压和焰大功率继电器征回路流过的直昆流电流值进行谋判断，从而计具算出动作时刻拘的直流电压和吐动作功率，生宗成并输出报告搂。本实用新型恩满足多个大功杂率继电器回路灾同时测试，其猫可以快速、准管确的测试出动耕作直流电压和茶动激作功率。抽2林、【实用专利渔名称】一种继呆电器动作功率俗测试装置尺【申请号受】薄CN2013溜100359晋74.9俱秤感【申请日坏】傻HYPERLINK"/my/frmDoSq.aspx?db=CN&Query=F%20XX%20(20131227/AD)"雹2013.端01驰.游31常【公开号刺】殊CN103界969503式A耳远滋【公开日划】完2014.0搅8.06口【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%be%9b%e7%94%b5%e5%85%ac%e5%8f%b8/PA)"作国家电网公司表；西安供电局买;

斯【发明人】敞颉子光选摘要：一种继枯电器动作功率邀测试装置艺，醉属于一种既可侮以定量测试继哲电器动作功率忠数值，也可以社定性测试继电窄器动作功率是挂否满足相关要甩求的测试装置舟。在以往的测烈试过程中，继积电保护专业人昂员采用继电保她护测试仪串接进电流表的常规洋测试方法，费注时费力，效率鸣低小。本发明死针对该问题，摔研制了一种继纸电器动作功率低测试装置，由唤单片机控制测步试装置输出的变电压、电流以屑及功率，通过老试验线与被测懂继电器相连接泰，还可以选择黎接入返回接点订，单人操作，蛙通过选择定量拢和定性两种测申试模式，实现昂继电器动作功叉率的快速测试单。只五、查新结论厚在国家知识产洪权局官方专利鸟检索查询系统主中，通过多次如更换不同关键锄词进行相关专躁利查询，搜索休到两篇相关的羞实用新型发明路专利成果。御【驴实用专利名称就】劲大功率继电器芒回路测试系统酬—愈该实用新型专寿利主要测试对野象为带中间继盒电器的复杂系乒统回路，与我税班组设计的单碰个中间继电器紧动作功率自动滔测试设备在应刘用对象完差异显著。肆【实用专利名迹称】一种继电夕器动作功率测尽试装置弟—惨该实用新型专财利与我班组所零开发的新装置至较为相近，且留测试对象也为邀单个中间继电栏器。但是该新母装置在核心技佳术的整流、调默压、测量、显珠示上都有显著扒不同且在动作秒功率怖测量精度、显除示效果、测试级方便程度均优风于前者。该新腿装置采用单片测机实现对程控言电源模块的控益制，即可实现查直流电源的稳枝定、高精度输丽出且更易于控酒制、功率计算清及显示。绝制表时间：福201粮6碎年篇0队2负月映2冈0蕉日绵概柳制表人：余航四、设定目标即1即、颜设定目标值旅我们将活动目钞标值设为，追将继电器动作际功率测试时间挪由塘1投4狮分丰5性4俩秒降低网至狭8笨分钟。追2向、目标可行性着分析挂如果研制出的摩装置接线更方笛便，调压速度工更快，当继电渐器动作时能瞬丙时计算出动作极功率，代替人狡工读数计算，贩总节约时间可圣达聚7-9mi箩n归，那么将测试咸时间降低箩至随8穗分钟的目标值垂是完全可行的加。如滤表坏3-关5狗所示：各环节减少时间各环节减少时间剧表朵4-1哥斥试验各环节理突论节约时间分旺析图生接下来，小组森又从技术、制创作、实施可行单性及风险与挑猛战四个方面进芝行了分析，确坦定目标是可行损的。洞该课题的核心渴是设计可调直朴流电压，通过启采用技术成熟某程控电源模块忠或者采用整流所调压来实现可秋控直流调压是伞可行的。尿小组技术力量释雄厚，拥有较移先进的技术手穷段及技术人员朵，能够熟练地霉绘制电路图印骑制电路板，焊赞接原件，有开击发集成电路经徐验。刮装置基于传统独测试方法，通永过改变调压及谦电压、电流测鼓量方式，用单患片机直接完成熔动作功率计算网，实施性好。切继电器工作电丑压为高电压直日流，所以在整如流时需要考虑侦输出直流的质音量。同时由于申电压相对较高呢还需在设计时距做好强弱电直电流隔离。尘五、提出方案蚊并确定最佳方闹案1、方案分析评通过以上调查细和分析，要实绘现目标，小组钢研制出的新装粗置应具备以下似两个功能。蓝（婆1降）实现输出直厦流稳定调压。仰装置能通过交颤直流变换，最捏终输出稳定可财调的覆0演～直300V凳直流电压。省（湿2屈）桐能自动读取电撒压、电流，并狱计算出动作功导率飘。贞装肾置在继电器接另点闭合时能瞬傲时读取电流、葵电压代替人工乡读数，并自动畅计算功率。篮2慌、提出各种方蚊案有小组成员围绕情小组活动目标拐，利用头脑风堵暴法提出许多李种研制的想法我并运用亲和图回整理如下：如男图蝇5-蛾1虾所示劳图冈5-1淘笑三种方案亲和匪图帖3真、方案的对比斤分析匠方案一：浴电磁式备自投叔装置校验仪督制表时间：聪201税6拌年变0主3建月栽2昆3肥日驶鸟品制表人：郑锐诞邦督方案二：集成讯电路式备自投歉装置校验仪歼制表时间：遥201雄6那年诵0妇3慈月脆2奥4京日互河真制表人：郑锐类邦码方案三：程序拆化原理备自投钟装置校验仪后制表时间：景201铸6盯年粘0兼3滔月辽2置9碗日偷吸挡制表人：郑锐柳邦有三种方案通过评使用不同的整晨流及调压方式害都实现了输出岂直流电压可调箱，同时均利用种单片机控制技泼术实现了动作圆功率的自动计拜算。但是从便寒携性、稳定性舌、实现难易度扰、成本等方面逢对三个方案进侦行了综合对比锐（如忙表济5-尝2容所示），方案木三，程控电源兰调压式，操作困方便，便携性博好，工作稳定慌，成本可控，铜因此我们选择旗该方案作为最启佳方案。绣接着，棒我们利用驻系统图分析归旱纳得到方案三平中程控电源模偿块，控制模块炒，语音交互单庄元，数据传输搬单元，人机交溪互单元，箱体斧选择的分解方炕案。如他图胀5-旦3梁。妥表率5-术2理三种方案综合并对比表燕制表时间瞒：打201庆6给年器04喘月谜01农日青炒格制表人：奏莫红青兄4档、分解方案的床选择中根据装置的各葛个组成部分，冒我们将装置的陕研制方案进行棕逐级分解具体括细分如下：败（学1扣）电源模块的宿选择皱电子控制单元燃电源模块的选潜择小组一共提闷出了两种方案银，如框图所示凝：扣小组对两种方海案从电源效率把，成本、功耗借几个方面进行锣比较，最终选鸟定功率损耗低颂，电源效率高技的葡CE0300藏001复T驴型程控电源模感块如下表所示勇：表5-3有序号倡验证性能肠试验方法恒CEO300隔001T滋DP220V校2A截1涌电源输出能力叮查阅两种电源模的输入输出电所流、电压输入电压～220V+20%输出电压0～600V输出电流0-1A输入电压～220V+20%输出电压0～600V输出电流0-1A柳2捎电源效率购查阅两种程控铜电源的电源效侦率模87%威80%资3浓成本演在网上和实体听店了解价格芒328分7箩元语215穿4朵元哨4骆功耗作依据厂家的实加验数据作为参磁考女CEO300扩001放T努程控电源的功友率损耗观约真260W工作方式正常运行正常待机正常停机功耗2555020雅DP220V员2三A故程控电源的功臣率损耗荡约腐340W工作方式正常运行正常待机正常停机功耗3436025跃4剩结论损优点：功率损灿耗低，电源效乞率高俩缺点：成本相视对较高掩优点：成本校稠对较低蛛缺点：功率损态耗高沸5怜结论分析燥选择电压可调阶范围大，功率懂损耗低躁的街CEO300忆001垂T良程控电源模块朵6堆方案选择巴采用亭不采用溪制表时间：辛201湿6闸年牲0佛4拳月意21剪日烈阴舌制表人：苏金龟武萝（丘2惹）控制模块的善选择毅电子控制单元宁控制模块的选剂择小组一共提驼出了三种方案收，如框图所示顾：蜂小组对三种方晨案分别从成本宰和实现难易程摔度度进行综合侧比较（如穷表繁5-另5花所示），单片菌机要优于其它饺两种。接着我猾们对单片机进瓜一步选择，最证终选定了开发点周期短，功能总强大话的煤STM3侨2遗型单片机。如都表袜5-包6失所示枪序号躬方罢案景分短析游嵌入式处理器命（嗓AR凶M盼）帝1爽、逻辑控制功替能强，需要嵌检入操作系统才欧能发挥其优势状，特别适合功殊能复杂的手持鹿式表。素2欲、位数崖：赢3胆2教位匀3比、引脚相数纹≥废144丽数字信号处理博器横（芒DS洲P喂）酒1突、一种独特的研微处理器，有留自己的完整指柳令系统，是以切数字信号来处测理大量信息的窑器件，定时运盟行速度可达每盟秒数以千万条叨复杂指令程序解，适合复杂计喇算使用。除2魔、位数涛：宏1经6条位刻3毛、引脚漠数爱≥炼144俩单片机阅1铃、属于低端的层微型控制器，晋功能简单，应童用广泛，家用尸电器到航天航弓空均有应用。祸2税、位数烧：租8鄙、滥1讯6胖位辣3希、引脚验数枯16-64熄1插特点锄功能性机芯片上资源丰鼠富，在操作系狭统基础上应用倚程序开发功能婶强大。漠运算能力强，牺速度快，软件步编程具有高度净的灵活性。野串口通信，中率断调试墓，迫I/掘O摆口。荒2优实现难度突需要移植操作止系统，引脚多储，实现难度大扎。狼引脚多，读表蔬仪中数据运算厉少跌，汤DS亏P捧强大的运算功绝能实现难度较侧大。砌结构简单，实宁现容易。脖3违成本需求子价格霉：免7稳0刃元；开发装置亏价格俗：含20吨0蚂元；共性计可27扶0秀元。杀价格晌：嫩13签0曾元；开发装置忆价格贫：皂60商0幼元；共璃计必73却0惊元，成本高。仍价格搭：捉3神0淡元；开发装置金价格段：响2烟0涝元；共块计惭5余0宴元，成本低。例4冠计算正确率序号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%祸5馅结论植功能强大，但更开发难度也大差运算速度快，盒开发难度较大拥，成本较高欧开发简单，成孙本低翼6趟结论分析料研制装置的程恒序算法较简单炼，使用单片机旱完全可以满足迁智能处理的要睬求饥7割方案选择盗不采用肝不采用虚采用表5-5拖制表时间：东201香6司年宇0行4欲月投2不2无日安久摄制表人：莫红受青策表附5.激6较单片机选择方腰案进一步分析絮表倦序号陈验证性能洽验证方法帜STM32F帖103RCT强6乱单片机坑STC89S颠52神单片机丸1狱功能性舌通过网上查阅卡相关资料病工作频纤率扇8-72MH僚z千，引角数扮为毕6画4乘个，串口数量睁为宾3嗓个，尺险寸渠10×10m漂m粥，支持睡眠，街待机等多种低距功耗模式。悉工作频刃率喝2-12MH渴z价，引脚数罪为扒4邮0敲个，串口数永为方2卵个。蓄2阅功率损耗焰依据厂家的试侧验数据作为参向考稿低功耗，单片脾机正常运行时悠一般蹦在粱60m乱W痛左右。工作方式正常运行正常待机正常停止功耗602012倡低功耗，单片味机正常运行时吐一般悬在榴260m锻W晌左右。工作方式正常运行正常待机正常停止功耗2586525劲3卫技术难度励通过网上查阅凭相关资料捉小组有过几次散开发经验，开反发难度相对较天小偷需用软件增加桂一个模拟串口丑，开发难度较敬大旧4部开发周期惯依据已往制作辩经验谦3赞0桶天泻6务0庄天际5料结论茂功能强大，低岁功耗，技术难杆度不大，开发盈周期短各功能较少，功肉耗较高，且开抵发难度大子6蚁结论分析尘STM3沾2贱单片机功能较跃多，功耗较低铜可满足小组攻决关课题要求取7忆方案选择我采用界不采用硬制表时间：郊201降6方年凑0汉4挤月出2知2露日逝醉盗制表人：王开钳明啄（败3撤）语音交互单讲元的选择易语音交互单元豪，我们提出了朝两种方式，分炊别是语音播报至和声光提醒两塔种方式、对比岂分析后（如阴表炉5-席7鼻所示），选择振了提示清晰，员技术难度低的泉语音播报方式庙。表5-7谣序号泳验证性能灌验证方法淘语音播报拔声光提醒健1旨有效性均--亦继电器动作时局能语音提示使猫用者笨继电器动作时漠能报警和发出疤红光猪2捷播报清晰度粮通过网上查阅敞相关资料爹适用于很多场员合，语音提示挣清晰裹对于光照比较煌强的场合，发旱红光不易被发素现，且报警声签音不大犹3役技术难度温通过网上查阅忧相关资料遮通过串口在已强有的单片机内托植入简单程序饼即可实现柔需增加一个专丽用串口，开发栏难度大贴4渣成本瘦在网店和实体岁店了解两个方唯案的售价翻5答0窄～尾30符0指元上10牺0奏～肯20彩0随元肆5靠结论缎播报清晰，成隐本相对高，技属术难度不大鲜成本相对较低缝，使用场合受到限，开发难度股大慈6厦结论分析利选择语音提示颜清晰，实施技通术难度低的语计音播报方式香7扩方案选择忍采用书不采用印制表时间：掏201匠6春年俯0揉4榴月涨2讲5珍日滔烦免制表人：苏金腹武贡进一步细化分喉解后，我们选创择了适用性好抹，更可靠智的牛ASR-M0艳8-铸A核型语音模块，微如送表溪5-臣8沈所示。表5-8章序号鸟验证性能械验证方法缘ASR-M0挎8-A两ISD182蜜0矛1应供电电源勉查阅技术资料蛛直饰流信5-8V叮,寒同时支持串怨口目3.3咬V珠电压供电咏直垫流病3-5V吴2寸语音特点鲜通过网上查阅垦相关资料缓高精度语音识螺别，可编程输园出任意内容晕仅支持高质量皂、自然的语音族还原爪3例适用范围嫁通过网上查阅暗相关资料积可通过单片机傍实时编程控制蹲其语音播报内疫容，使用范围乓广贩仅能播报预先盲录制并保存的古语音，使用范肠围受限怜4距成本签在网店和实体滋店了解两个方冠案的售价佩10倾0谈～垃30包0敢元听2梯0颗～触10萌0蒜元含5穿结论跃播报清晰、可持控性好、技术艘难度不大、且旷成本可控净成本较低、技激术简单，但可锻控性差，不适瘦合播报实时数疲据信息壁6木结论分析虚选择语音提示护清晰、可控性页好、适用性更效好屡的宋ASR-M0名8-A刚7膝方案选择懒采用自不采用核制表时间：粘201奖6膊年公0穿4哀月盆2去8老日醋堂妖制表人：苏金垄武信（选4蔬）数据传输单昨元的选择匙我们提出了有忘线和无线两种衣传输方式，对弯有线葬传输和无线传以输两种方案猴进行了综合未比较崭（如尚表袭5-茧9堡所示）拢，最终选用了丘有丘线传输孝方式隔。例接下来小组又监对搏RS23速2搂、翅RS48债5广两种通讯接口炭进行比较（如酸表点5-1载0挠所示周）役,档分别从接线、富传输李距离、招抗姨干扰性欧综合触考虑蛾，坚最终选用了准RS48榆5兰通讯您接口。表5-9冻序号佩比较项目谜有线传输罗借助光、电信考号作为传输介布质通过双绞线翁、电缆、光纤背、数据线等传风输媒介实现信侮号传送工无线传输辟利用电磁波、霸声波，传输信镜息经过采集、郑调制、放大、朱发射、接收等逆环节。誉1稼技术难度拴根据相应的通畜讯接口选择数矿据线，装置内常部布线简单，期技术难度不高蛋需设置收发等匀多个环节，实么施难度大，且兄不稳定爽2瓣抗干扰性序号12…100平均值失真度0.20%0.35%…0.14%0.23%给通过信号失真阻度测试，抗干处扰性较强序号12…100平均值失真度0.36%0.24%…0.41%0.43%刊通过信号失真掘度测试，抗干申扰性较弱霉3迈成本矮估算电缆（双绞线）终端设备…维护成本合计80元100元…100元400元垃安装及设备成尚本高，维护成栋本也高发射器接收器…维护成本合计200元250元…200元900元杂安装及设备成请本低、维护成蒸本也低斑4菜结论喇抗干扰性强，壳实施难度不大伐，成本相对较否低研抗干扰性弱，麦实施难度大且寸不稳定，成本吵也相对较低高端5减结论分析睛选择抗干扰性房强，传输稳定手，实施难度不怪大的有线传输纹方式佩6共方案选择佛采用爽不采用服制表时间：仓201代6蚀年汇0钢4山月巨2小8已日即共案制表人：冯俊耍峰吨旗股最后，小组再签对怎433MH注Z市无线模块的两丽种通讯界屈面丛RS23炉2蓬、四RS48萝5筋进行了选择，趁如下表所示阀：吓励柜俗疯表这5-10糊序号左验证性能犁验证方法誓RS232分RS485搭1乡接线肃调查有关技术很资料旺三线制，局一条发送线、瑞一条接收线及奸一条地线趴；点对点通信紧（策1:者1者），每个通信免对象之间都需澡要信号线连接哈，信号线较多征。冒两线制，可实盲现点对多通信康（蔬1咬：长N强），领多点互连时非站常方便，可以英省掉许多信号谋线候。景2倡传输距离壮依据厂家的试困验数据作为参姜考只一般逼在俗2苍0巨米以内距离（m）15…2025信号接收好好…较好差敏最远可瓜到仁120惯0茶米距离（m）1050…10001200信号接收好好…好较好唉3条抗干扰性怪依据厂家的试魄验数据作为参滔考驾属单端信号传漏送，存在共地耐噪声和不能抑色制共模干扰等仁问题，因此一泄般用荷于稿20荡m秩以内的通信。郊抗干扰性差。距离(米)干扰衰减比屏蔽效果/dB3014:182071:1231595:13410112:1415141:143蚊采用平衡发送晋和差分接收，张因此具有抑制洋共模干扰的能捞力。加上总线幅收发器具有高躬灵敏度，能检兆测低尾至非200m沈V常的电压，故传美输信号能在千跌米以外得到恢桂复。惜抗干扰性强。距离(米)干扰衰减比屏蔽效果/dB150010:120120082:125………50120:14310145:146皱4朽结论欠接线复杂，传违输距离短，抗珍干扰性差北接线简单，传藏输距离远，抗锈干扰能力较强关5行结论分析睁经以上分析最浪终选定接线简嫂单，传输距离中远，抗干扰能文力强鞭的揪RS48冤5泰通讯企6吴方案选择振不采用之采用熊次状制表时间：宫201语6桑年宰0伴4州月转2其6纲日丑号观制表人：郑锐说邦缓（爽5衣）人机交互单列元的选择震我们提出了按删键式液晶屏和垄触摸式液晶屏于式两种方案，伪通过成本，使鸭用寿命，和实宁现难易程度的工比较（如吧表桥5-1漆1恩），选用性能乓稳定，易操作扰的按键式液晶玻屏。现序号锹验证性能鸭试验方法婚按键式液晶屏敞触摸式液晶屏致1父成本需求蠢在网店或实体悦店了解两个方酷案的售价次数价格（元）1170218031904200总价185链单价情况：爬注：共猎需历1乏个，总价按合油计最低价计算次数价格（元）1250230033804295总价306翠单价情况：鸽注注：共洲需卧1假个，总价按合党计最低价计捷2剃使用寿命趋在网上查询不赶同产品的使用亦寿命泽2晒、统计后算出锣平均寿命进行偏比较次数使用寿命（年均使用寿命7.8摩调查情谊况嫌:员轨哗农通过调查液晶仓屏按键式的平带均使用寿命大汪约寺是召7.刊8固年。晋古吴调查情套况蚁:严施捏维通过调查触摸言液晶屏的平均幼使用寿命大约小是与6株年。次数使用寿命（年）1523364759平均使用寿命6护3普技术成熟度哥通过查询相关以资料了解两种见人机模块的技拉术性能步电路简单，可泄以和任新何膀CP拾U静相配套使用，竭驱动方便，性奔能稳定，技术拼成熟。珠省去键盘模块顿，电路设计复泰杂，稳定性相丸对差，技术相傍对成熟，可供泛室外不同的环戏境使用续4恩结论惰性能稳定，技窗术成熟，不仅慌耐用成本也不峰高炸电路设计复杂席，技术相对成渡熟，成本较高仅5舍结论分析扰经比较选用性答能稳定，成本浩低，耐用的液薯晶键盘式以完背全满足要求隔6号方案选择疫采用来不采用表5-11蜻制表时间：稻201锯6昼年象0阵4鲁月须2鸦7挂日批四乔制表人：莫红有青黄（眼6尚）装置箱体的轻选择含我们提出阴了难AB侮S诸塑料、铝合金甲、铁皮三种材态料的箱体，经旧比较，最终选领定了铝合金作考为装置箱体，品如父表杯5-1稍2叨所示。表5-12可序号处验证性能娘试验方法后AB雾S顷塑胶箱体冶铝合金箱体不铁皮箱体许1斯成本需求蹈在网店和实体剑店了解三个方苏案的售价品牌价格（元）格因220优卡140伊森250平均203悄单价情况：扭尺寸为终：船520*33去0*210婆价格相对高品牌价格（元）丽芙丝160茜菲亚156得力149平均150氧单价情况：闹尺寸为彼：灵520*33勉0*210退价格相对高品牌价格（元）金峰89汉顿110易之力169平均123降单价情况：轧尺寸为肥：速520*33春0*210融价格相对低馒2介抗干扰能力秋根据厂家资料昆分析短AB架S通塑胶外壳屏蔽懂效果好，且不兵会对电磁产生膜干扰，抗干扰宰能力强响铝合金外壳屏跳蔽效果好，且策不会对电磁产谜生干扰，抗干挑扰能力强躬铁皮外壳屏蔽辜效果差，且会白对电磁产生干桃扰，抗干扰能驴力弱柜3摧机械强度搅用力按压观察猛外壳变形情况遗用力按压外壳岛发生微小变形偷，机械强度低组别是否变形1是2否3是梢用力按压外壳馅没有发生变形挺，机械强度高组别是否变形1否2否3否帽用力按压外壳对发生微小变形效，机械强度低组别是否变形1是2否3否迟4咸可加工性争使用电钻、工喷具刀等对两种河现有材料进行血加工，检验可脑加工性组别钻孔切割1难难2难难3难难丙难加工，可加利工性差组别钻孔切割1易易2易易3易易雀易加工，可加火工性好组别钻孔切割1易易2易易3易易般难加工，可加搬工性差速5寸优点：外形美巩观、携带方便慧、抗干扰能力陪强非缺点：成本相初对较高，可加诉工性差骡优点：外形美停观，携带方便航，成本不高，页抗干扰能力强较，机械强度高柿缺点：成本相浴对较高类优点：成本低怨缺点：抗干扰震能力差，机械择强度低，可加兆工性差，外形禁不美观，携带撒不方便学6摄结论分析诉经比较最终选亦定铝合金箱体因作为装置外壳圆7知方案选择身不采用蒜采用历不采用究制表时间：雀201朋6跨年稼0服4膏月命2伶8遵日风厦凶制表人：崔昊拉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据5令、确定最佳方酸案幸经过以上分析啄，我们最终选荡定程控式电源艇调压式继电器矿动作功率测试菌仪作为总体方铁案，并确定了侮各个过程的最扬佳方案。图5-3主设备单元组成框图图5-3主设备单元组成框图六、制定对策何我们根据确定轧的最佳方案和陵装置的各个组前成部分，按测照讽5W1亚H猛原则制定了对第策表，如下表此（砌6-挑1与）所示。露表装6-1镜斥对策实施表峡方案古对策势目标肝措施纠负责人风地点雀完成时间食集辉成纵电陶路尼式纸备躬自片投款装章置帆辅逆助讲校美验鸡仪秀1足、改培装咬CEO300必01稼T范程控电源模块仿0鼠～涌300母V雹直流电压可调水，电压输出准假确中率喂100茄%隐，输出电压波远动范围骑在吸≤射±10%扰（轰1警）将现成的程懂控模块进行改较装，拆除外壳寸，按键等不需怕要的部分；冰（承2凭）输出直流调辣压测试及输出绒准确率测试。望苏金武帜试验室众201吩6药.0贩5浆.份04粱2摘、制作单片机华控制处理电路之逻辑判断正确猫率坚100忧%姥；右外围接口导通悦率加100%宁（说1企）绘制单片机录控制电路原理雷图和印刷图；玉（伟2茅）搭接渡以阔STM32辱F103泥R撇为核心的智能财处理模块，并做完成电路板的微焊接；请（很3单）逻辑功能测绕试及外围引脚弱测试。泪陈小瓦做试验室密201理6仆.0立5泉.于10迎3挣、阶设计语音提示倚回路敢语音播报准确怠率改100%捐（颈1画）对选戏定烘ASR-MO深8-心A牌语音模块进行捕参数设置；存（投2扑）语音播报功兄能测试。庄张多荣引试验室咸201泥6丢.0崇5标.23凶4合制作数据处理眼回路穷1俘、数据传输衰毛减嫂≤才±2dB;复2闹、数据传输误葬码洗率娃≤早10拒-6冈（房1姓）嘱连扑接歪48蒜5涨通讯接口及数追据传输线塘；结（热2袄）数据传输功释能测试。淋王开明庸试验室火201喜6闸.乌06句.触0吉5诱5公、雀组装液晶屏按特键式人机对话滤模块活按键灵敏可靠浊，液晶显示清始晰译（忆1霉）羽设计按键控制堆电路及接口电廊路括；断（梁2变）数据交互功蕉能测试。脏莫红青懂试验室终201泳6竖.廊06锻.秋2木0用6到、描制作铝合金装竞置箱体新箱体尺寸满足筐内部器件和电往路板的尺寸要鬼求，箱体简长霸×沸宽叉×绩高男≥隆20cm×1甚3cm×16叨cm腔（堵1暂）确定装置箱明体尺寸；迈（家2阻）设计面板的晨开孔位置及尺凳寸；刃（业3环）绘制葡箱体对的面板仿真图盟，并进行打孔另。念（绿4解）安装及固定鸟元器件。逗冯俊峰圣试验室译2016.0很7.02侧7宅、风组装调试淘试验成功剪率松100%车（排1兼）完成装置的轻整体组装；特（馅2描）对装置进行的模拟测试。袭余航膨试验室春2016.0介7.08锄俗胜制表时间：蛮201创6构年不0茎5遵月编0帽2桌日床茂缴制表人：张多菌荣七、对策实施症实施一：愈改乔装笼CEO300眯01隔T丘程控电源模块撞目标爸0汪～盯300妨V姐直流电压可调债，电压输出准特确惑率澡100茄%野，输出电压波壁动范围压在筹≤罗±10%搅实施过程年将现成的程控或模块进行改装逼，拆除外壳，讽按键等不需要矩的部分，并设沈置相应的程序郊。滴2渗、现场测试：经将改装好的电芽源模块输入端候接入交流电压夜，通过旋转按磁钮调节电压值潮，输出端用万取用表测量其直密流电压轮店夸欲告图牙7-1-1鹊改装稻图绪寸谅形酸图怕7-1-师2企现场测试愤测试结果序号123…2930平均标准电压10.0V20.0V30.0V…290.0V300.0V--输出电压10.14V19.95V29.98V…289.8V299.92V--电压波动-4.2%-2.9%-5.0%…-1.7%-2.1%-2.5%撑实施效果检查朱可实失现道0房～初300菠V熔调压。且输出提电压稳定，电求压波动票均悄≤渠±%1除0亭，实现了占既定目标烦。货制表时间：省201过6矿年碍0留5河月碰0租4隶日备俩诸制表人：苏金达武部实施二：制作注单片机控制回公路厉目标天逻辑判断正确次率导100绵%帮；优2膛、外围接口导宴通神率搬100额%当。赌实施过程放绘制单片机控倚制电路原理图座，并进行仿真住试验，试验成成功后，绘制足了浮PC察B土印刷图。辫闹懒图径7-2-吧1幻电路原理埋图舟妈挠读功功图滨7-2-2嘴PC坑B屠图辣搭接摩以扰STM32迹F103厘R激为核心的智能台处理模块，并昂完成电路板的奶焊接。裁图白7-2-煌3颈焊接电路捐板桨1找淘标亮图馋7-2-萍4爷焊接电路剖板窑2回逻辑功能测试隙及外围引脚测陶试。利用示波绘器进行逻辑功寄能判断测试，粗利用万用表测茧试端口针脚是亡否接通，是否颤有短路、短路顶情况。刺图脉7-2-肠5无逻辑测青试而熔绳晨证衫图泉7-2-库6岁端口测试忆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+0.20VP0.10+0.20V满足铃实施效果检查战单片机的逻辑家功能判断正确奇率余为坝100芳%童，引脚导通正转常，实现了全既定目标逃。民制表时间：免201足6伞年岔0旨5习月啄1夫0暂日匙受各制表人：苏金笔武帽实施三：设计属语音提示回路很目标充语音播报准确却率绳100%讽实施过程露对选防定馋ASR-MO隐8-乒A么语音模块进行精参数设置。将蝇编写好的程序习植拉入饲ASR-MO吨8-厌A底语音模块，要陵求当继电器动贴作时语音模块匀能读取单片机悼的功率，同时葬提示试验人员绿继电器动作值腔。等2敲、语音播报功需能测试。实验披人员进行暴了否5难0宪次仿真测试，拘均能正确播报额。浅图己7-3-房1困设置参刘数浴集袖潜增为图老7-3-瞒2崭播报测试茫测试结果次数123……4950显示值5.08W5.44W5.21W……5.80W6.2W播报值5.085.445.21……5.806.2正确否√√√……√√看实施效果检查畜通过测试，语蜓音模块能播报精准确乎达贩100渣%避，实现里缺既定目标致。友制表时间：欣201哪6妨年野0健5鸦月昆2妹3泥日包透寻制表人：许冬欧冬片实施四：制作练数据传输回路附目标汇1梅、数据传输衰流减稍≤加±2dB;等2毫、数据传输误丛码载率践≤却10断-6倡。疮实施过程拥连飞接值48席5知通讯接口及数谣据传输线。将屿显示模块、语络音模块等与核阁心模块单片机哈进行连接迹；寸2静、数据传输功吓能测试。主要功测试数据的衰蚁减是否正常，莫误码率是否在口允许范围内。沸测试结果叙表滚7-4-滋1旁数据传输衰减究测纤试掏丢特蒜表破7-4-算2斩数据传输误码旁率测试面实施效果检查图通过测试，数呜据传输衰该减两≤匙±2dB估;立数据传输误码局率盗≤润10雷-6笋，实现了惑既定目标馋。伐制表时间：梯201卖6员年版0雅6竞月轰0旗5剑日懒饥双制表人：冯俊型峰侮实施五：组装祸液晶屏按键式咏人机对话模块冰目标英按键灵敏可靠辉，液晶显示清俩晰灶实施过程蛛1扭、设计按键控鞭制电路及接口柱电路臭。按照面板设赢计要求对按键电、调压旋钮和创液晶面板进行威组装。吨图雨7-5-能1调准备材岂料亏缘宪彼羞宴图掘7-5-窜2劫组装图律数据交互功能肆测试。分别对喇启动、停止、太调压等按键单押元和液晶模块塞进宅行倍2微0课次交互测试。挽图己7-5-衫3路按键测侵试狠诸泻攀践渠图证7-5-反4值液晶模块测试散测试结果序号（次数）123……17181920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√√√……√√√√站表复7-5-坡1猾按键准确率测睬试记录表序号（次数）123……17181920正确率电压显示√√√……√√√√100%功率显示√√√……√√√√包表宝7-5-舞2刑液晶显示模块氧准确率测试记诸录表干实施效果检查燥通过测试，按线键灵敏可靠，搁液晶显示清晰群，实现了生既定目标邻。剖制表时间：志201敏6央年电0榜6街月忙2材0纱日绍妄扫制表人：陈小拨瓦过实施六：制作寒铝合金装置箱光体并目标暖箱体尺寸满足员内部器件和电委路板的尺寸要窜求，箱体伙长大×兽宽千×文高跑≥另20cm×1鸭3cm×16斤cm介实施过程窜选定品牌为丽运芙丝的铝合金改箱体，并根据辅电路板和各种段元器件的组装比位置确定箱体怜的内部容积。抬图秆7-6-箩1山箱体外壳毕设计面板的开翻孔位置及尺寸票。挤图猫7-6-铁2恐面板设计图家绘制滔箱体钟的面板仿真图迎，并进行打孔五。逼按照设计图对冲面板进行钻孔浊和打磨，并利湖用游标卡尺监驾测开孔尺寸。水图厕7-6-朝3机仿真丙图泻计搞踪芹后图姻7-6-疗3挣面板开孔图盈按照设计要求姓，对电路板和晕其他元器件进弓行了安装固定昆，并利用抖动竖试验检查装置敏个元器件安装娘的牢固率。内图省7-6-仰5傲组装图兼（绝1产）驳筋降览呀图励7-6-急5片组装图循（舞2尼）脏图兆7-6-腰5材整体效果图灵（是1需）盈古侵便卸图烟7-6-抹5悄整体效果图阴（亲2弟）欧测试结果赛表稍7-6-倒1拾加工尺寸偏差污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映表仿7-6-竖2武各元件牢固率料统计表序号（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太实施效果检查典通过验证，箱缝体尺寸满足内表部器件和电路辩板的尺寸要求简，实现了劲既定目标粱。研制表时间：煮201广6庆年午0纵7餐月嫂0泼2诉日榆久运制表人：鹅苏金武除实施七：组装奇调试荡目标院试验准确肌率铃100%卫实施过程蔽1冲、完成装置的章整体组装。体图崇7-7-谁1逐整体效果判图集州蚁陶蕉图及7-7-矿2盆现场测试图次2工、对装置进行丸模拟测试厅小组在试验室桨对中间继电器锯、出口继电器妹、时间继电器桨等进行了多次多重复测试，将夫外部线接好后符，按动启动按浇钮，装置自动垃升压，当达到缴继电器动作值香后，继电器动日作，显示屏能员准确显示继电杀器的动作电压星、功率。试验开结果如下表所拦示：划测试结果屋表幅7-7-走1柱试验数据记录融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√第实施效果检查务研制出的继电阵器动作功率测烧试仪能够准确朋的测出继电器晕的动作电压及怎功率。匪制表时间：箩201住6搏年唇0仿7摔月尊0机8铁日串殿风制表人：陈小霜瓦八、效果检查它1减、目标值检查出结约合勉201左6妖年定检工作，淹我们使用研制乏的装置格在绒110k距V盛大渡岗变外、所110k域V阀曼弄枫变夏、还220k原V否黎明变向、粗220k俯V吐景洪变进行了锄中间继电器动勺作功率测试，尽试验测试数据魔如威表枝8-梨1牙所示。通过试