自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法和系统，方法为：实时采集低压电流互感器自动化检定系统基本误差数据；将采集到的误差数据传输到数据处理中心并计算其所对应的综合过程性能指数P

【技术实现步骤摘要】
自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法和系统
本专利技术属于电测量领域，涉及一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法和系统，具体的说是涉及低压电流互感器自动化检定系统计量过程能力的监控。
技术介绍
低压电流互感器广泛应用于配电线路中的电能计量，属于列入国家强制检定目录的用于贸易计算的强检计量检定器具，其计量性能直接影响电能计量的准确性。随着智能电网的发展，全国各省相继建立了低压电流互感器自动化检定系统(以下简称检定系统)，实现了低压电流互感器的大批量自动化检定，大大提高检定效率，但如何保证大规模自动化检定系统的可靠性，以及长时间大负荷的工作状态下检定结果的准确性，对计量检定机构的工作提出了新的考验。目前对检定系统可靠性、准确性的研究大多停留在按照检定规程、校准规范将检定系统主要的计量标准器具，如标准电流互感器，校验仪、负荷箱等周期送检，检定间隔通常为1到2年，以及进行期间核查、抽检等能力验证以及计量监督等手段，保证检定系统的计量性能。传统检定方法对于出现异常的产品，不能及时发现，更不能及时采取措施，存在较大的滞后性，对于检定系统本身的运行状态，缺乏有效的监测，一旦检定系统出现问题，将会形成大范围的电能计量结果失控，严重影响电能贸易的公平公正。过程能力是指过程的加工水平满足技术标准的能力，取决于人、机、料、法、环等各种因素，过程能力水平直接影响产品的质量性能。对过程能力的分析最初应用于工业生产，用于提高质量控制水平，目前已广泛用于各种过程，如设计过程、管理过程、流程式生产。本专利技术通过对低压电流互感器自动化检定系统关键量值，即基本误差数据的分析，对计量过程进行连续的统计检验，以过程性能指数为指标，对过程能力进行定量计算，并建立控制图，使每次的测量结果与所建立的初始过程参数闭环，建立检定系统计量过程能力在线监测系统。所述系统不仅能够定量反映检定系统的过程能力，还可以在线监测过程能力变化趋势，及时提供风险预警，确保检定过程稳定可靠，降低计量过程风险。
技术实现思路
为解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术的目的在于提供一种低压电流互感器自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法和系统。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法，包括以下步骤：(1)实时在线采集自动化检定系统基本误差数据；(2)将步骤(1)采集到的基本误差数据实时传输到数据处理中心，实时计算出误差数据所对应的综合过程性能指数PpL’；(3)以步骤(2)所得综合过程性能指数PpL’为分析对象，实时建立过程能力均值-标准差控制图，并根据综合过程性能指数PpL’的分布情况在线监测检定系统计量过程能力，若异常，则报警；反之，进入下一步；(4)基于步骤(3)中实时更新的均值控制图的下控制限的波动情况来对检定系统计量过程能力进行不同情况预警。上述技术方案中，步骤(2)中，综合过程性能指数PpL’为多个工位的计量过程性能指数PpL的平均值，每个工位的计量过程性能指数PpL均通过该工位不同工况下所得误差数据的计量过程性能指数PpL(n)计算所得；其中，PpL(n)中的n＝1、2、3…i…n，i为每个工位中第i个工况、n为每个工位中工况种数；每个工位中工况包括低压电流互感器在负载条件、轻载条件下1％、5％、20％、100％和120％的额定电流比进行检定。上述技术方案中，步骤(3)中，将步骤(2)所得综合过程性能指数PpL’，以被试低压电流互感器检定时间为顺序，选择连续N次综合过程性能指数PpL’为1个子组，连续收集M个子组数据，计算样本数据均值、标准差，在线实时建立过程能力均值-标准差控制图。上述技术方案中，步骤(3)中，以综合过程性能指数PpL’为分析对象，样本容量包括实时更新的综合过程性能指数和历史储存的综合过程性能指数；其中，N≥5；M≥25，且M随着更新的综合过程性能指数的数量增大而增大。上述技术方案中，步骤(3)中，所述的过程能力均值-标准差控制图采用下单侧均值控制图和双侧标准差控制图；所述双侧标准差控制图，用于观察综合过程性能指数波动情况，仅作为检定系统的可靠性的参考，不对标准差控制图判异；所述下单侧控制图，以反映检定过程情况的综合过程性能指数为分析对象，用于观察综合过程性能指数分布情况，若综合过程性能指数判异，则报警，表示检定系统计量过程能力不足，需要检修；若综合过程性能指数正常，则进行下一步；其中，判异方法采用点出界就判异；所述下单侧均值控制图包括中心线和下控制限且所述中心线下控制限的数值随着综合过程性能指数统计次数的增加而变化。上述技术方案中，步骤(4)中，基于步骤(3)实时更新的均值控制图的下控制限的波动范围来对检定系统计量过程能力进行不同情况预警，其具体方法为：1)在线实时获取下单侧均值控制图的下控制限；2)以测量次数为横坐标、下单侧均值控制图的下控制限的取值为纵坐标，建立预警图，且预警图中设定有上判断参考线和下判断参考线；3)将1)中实时获取的下单侧均值控制图的下控制限分别对应与预警图中的上判断参考线和下判断参考线进行比较，判断检定系统的计量过程能力；判定过程为：上判断参考线和下判断参考线将单侧均值控制图分为A区、B区和C区3个区间：以下控制限在预警图上打点，A区为红色报警区，对应即下控制限位于A区，表示检定系统计量过程能力不足，需要检修；B区为黄色警戒区，对应下判断时，即下控制限位于B区，表示检定系统计量过程能力尚可，需要密切关注；C区为蓝色正常区，对应时，即下控制限位于C区，表示检定系统计量过程能力充分，检定系统稳定可控。一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警系统，包括自动化检定系统数据库、生产调度平台中心系统和数据处理中心；所述自动化检定系统数据库，用于采集低压电流互感器自动化检定系统(以下简称检定系统)检定过程中产生的基本误差数据，并将该数据上传到生产调度平台中心系统；所述生产调度平台中心系统，即MDS系统，用于实时接收自动化检定系统数据库上传的低压电流互感器基本误差数据，并将数据传输给数据处理中心；所述数据处理中心包括计量过程性能指数计算单元、计量过程性能指数分析单元、计量过程能力在线监测单元和中心数据库；所述中心数据库与生产调度平台中心系统数据连接，实时存储生产调度平台中心系统上传的低压电流互感器基本误差数据；所述计量过程性能指数计算单元与中心数据库数据连接，用于读取调用中心数据库所存储的低压电流互感器基本误差数据、并计算基本误差中每个工位中各个工况的计量过程性能指数PpL(n)；所述计量过程性能指数分析单元与计量过程性能指数计算单元数据连接，用于根据每个工位中各个工况的计量过程性能指数PpL(n)计算得到每个工况的计量过程性能指数PpL，多个工位的计量过程性能指数PpL计算反映检定系统计量过程能力的综合计量性能指数PpL’，并以综合过程性能指数PpL’为分析对象，在线实时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)实时在线采集自动化检定系统基本误差数据；/n(2)将步骤(1)采集到的基本误差数据实时传输到数据处理中心，实时计算出基本误差数据所对应的综合过程性能指数P

【技术特征摘要】
1.一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)实时在线采集自动化检定系统基本误差数据；
(2)将步骤(1)采集到的基本误差数据实时传输到数据处理中心，实时计算出基本误差数据所对应的综合过程性能指数PpL’；
(3)以步骤(2)所得综合过程性能指数PpL’为分析对象，实时建立过程能力均值-标准差控制图，并根据综合过程性能指数PpL’的分布情况在线监测检定系统计量过程能力，若异常，则报警；反之，进入下一步；
(4)基于步骤(3)中实时更新的均值控制图的下控制限的波动情况来对检定系统计量过程能力进行不同情况预警。


2.根据权利要求1所述的一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法，其特征在于，步骤(2)中，所述综合过程性能指数PpL’为多个工位的计量过程性能指数PpL的平均值，每个工位的计量过程性能指数PpL均通过该工位不同工况下所得误差数据的计量过程性能指数PpL(n)计算所得；
其中，PpL(n)中的n＝1、2、3…i…n，i为每个工位中的第i种工况、n为每个工位中工况种数；每个工位中的工况包括低压电流互感器在负载条件、轻载条件下1％、5％、20％、100％、120％的额定电流比下进行检定。


3.根据权利要求1所述的一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法，其特征在于，步骤(3)中，将步骤(2)所得综合过程性能指数PpL’，以被试低压电流互感器检定时间为顺序，选择连续N次综合过程性能指数PpL’为1个子组，连续收集M个子组数据，计算样本数据均值、标准差，在线实时建立过程能力均值-标准差控制图。


4.根据权利要求3所述的一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法，其特征在于，步骤(3)中，以综合过程性能指数PpL’为分析对象，样本容量包括实时更新的综合过程性能指数和历史储存的综合过程性能指数；
其中，N≥5；M≥25，且M随着更新的综合过程性能指数的数量增大而增大。


5.根据权利要求1所述的一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的过程能力均值-标准差控制图采用下单侧均值控制图和双侧标准差控制图；
所述双侧标准差控制图，用于观察综合过程性能指数波动情况，仅作为检定系统的可靠性的参考，不对标准差控制图判异；
所述下单侧均值控制图，以反映检定过程情况的综合过程性能指数为分析对象，用于观察综合过程性能指数分布情况，若综合过程性能指数判异，则报警，表示检定系统计量过程能力不足，需要检修；若综合过程性能指数正常，则进行下一步；其中，判异方法采用点出界就判异；
所述下单侧均值控制图包括中心线和下控制限且所述中心线下控制限的数值随着综合过程性能指数统计次数的增加而变化。


6.根据权利要求1所述的一种自动化检定系统计量过程能力的在线监测预警方法，其特征在于，步骤(4)中，基于步骤(3)实时更新的均值控制图的下控制限的波动情况来对检定系统计量过程能力进行不同情况预警，其具体方法为：
1)在线实时获取下单侧均值控制图的下控制限的数值；
2)以测量次数为横坐标、下单侧均值控制图的下控制限的取值为纵坐标，建立预警图，且预警图中设定有上判断参考线和下判断参考线；
3)将1)中实时获取的下单侧均值控制图的下控制限分别对应与预警图中的上判断参考线和下判断参考线进行比较，判断检定系统的计量过程能力；
判定过程为：上判断参考线和下判断参考线将预警图分为A区、B区和C区3个区间：以...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亮波，胡翔，王再义，谢震宇，田天，耿睿，王雪，古雄，郭正，蔡文嘉，李云峰，
申请(专利权)人：湖北省计量测试技术研究院，中国电力科学研究院有限公司武汉分院，国网湖北省电力有限公司计量中心，
类型：发明
国别省市：湖北;42