一款基于Labview的智能電表壽命預(yù)計(jì)軟件設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的軟件共有12個(gè)計(jì)算單元，每個(gè)單元中包含13類器件。在使用本軟件進(jìn)行壽命預(yù)估時(shí)，只需輸入每類器件的個(gè)數(shù)，軟件則根據(jù)Telcordia SR-332預(yù)計(jì)手冊(cè)的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算公式，快速準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)單元的單元失效率和標(biāo)準(zhǔn)差。

以第一單元為例，如圖4所示，每個(gè)單元中共包含13個(gè)器件模塊，分別為電阻、電容、電感、繼電器、光電子器件、晶體管、開關(guān)器件、連接器、微波元件、二極管、集成電路、雜項(xiàng)、其他器件。在單元模塊的程序面板設(shè)計(jì)中，采用INVGAMMA函數(shù)模塊、事件環(huán)節(jié)、while環(huán)節(jié)等嵌套運(yùn)算，先計(jì)算出單元的基本失效率和標(biāo)準(zhǔn)差，再根據(jù)所有應(yīng)用單元的失效率和標(biāo)準(zhǔn)差，應(yīng)用伽馬分布和置信度水平，計(jì)算出整個(gè)智能電表的可靠壽命年限。程序面板如圖5所示。

圖4 1#單元模塊

器件模塊為單元模塊的子模塊，在該模塊中列出了相應(yīng)器件的所有常用型號(hào)類別，在使用軟件計(jì)算過程中，對(duì)應(yīng)相應(yīng)類別的器件，輸入相應(yīng)的器件個(gè)數(shù)，即可計(jì)算出該類器件的基本失效率，以用于單元模塊失效率的計(jì)算。以電容模塊為例，如圖6所示，電容模塊中共列出20種不同型號(hào)的電容，進(jìn)行壽命預(yù)計(jì)時(shí)，輸入被測智能電表的單元模塊中所含有的相應(yīng)類型的電容個(gè)數(shù)，得到電容模塊的基本失效率和標(biāo)準(zhǔn)差，數(shù)據(jù)返回上級(jí)單元模塊，用以計(jì)算整個(gè)單元模塊的失效率和標(biāo)準(zhǔn)差。

圖5 智能電表可靠性壽命預(yù)計(jì)部分程序面板

圖6 電容單元模塊

3電能表可靠性預(yù)計(jì)實(shí)例

本文對(duì)某電表公司生產(chǎn)的DTZY71型三相費(fèi)控智能電能表，規(guī)格為“三相、3×5(60)A、3×220/380V、50Hz、有功1.0級(jí)”，如圖7所示;DTSI532型三相四線電子式載波電能表，如圖8所示，規(guī)格為“三相、3×5(60)A、3×220/380V、50Hz、有功1.0級(jí)，600imp/kwh”;DDZY71型單相費(fèi)控智能電能表，如圖9所示，規(guī)格為“單相、5(60)A、220V、50Hz、1200imp/kWh、2.0級(jí)”。

圖7 DTZY71樣表照片 圖8 DTSI532樣表照片 圖9 DDZY71樣表照片

首先，統(tǒng)計(jì)出電能表中各類器件的元件個(gè)數(shù)，根據(jù)Telicordia SR-332預(yù)計(jì)手冊(cè)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，采用環(huán)境溫度為30℃時(shí)的1至6#單元模塊，分別輸入每單元中相應(yīng)器件的個(gè)數(shù)，計(jì)算出各類器件的基本失效率和基本標(biāo)準(zhǔn)差。計(jì)算出每個(gè)單元的總失效率、標(biāo)準(zhǔn)差和 ，返回主面板，計(jì)算出整表失效率和 ，繼而得出每單元 所占整表的比例。再由安全可靠壽命計(jì)算公式預(yù)計(jì)得出該表的安全可靠壽命年限，結(jié)果如表1所示。

表1 智能電表可靠壽命預(yù)計(jì)結(jié)果列表

4 結(jié)論

本設(shè)計(jì)以Telicordia SR-332預(yù)計(jì)手冊(cè)為標(biāo)準(zhǔn)，在Labview平臺(tái)上設(shè)計(jì)了一款智能電表安全預(yù)計(jì)壽命軟件，通過友好的圖形界面操作，對(duì)智能電表的可靠性壽命進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的預(yù)計(jì)，對(duì)智能電表的逐漸普及有著廣泛的工程實(shí)用價(jià)值。