智能保护器自动化检测操作台产品系统

## 1. 立项原因，解决产品问题

矿用智能保护器是保障井下设备安全运行的关键装置，煤矿现场保护器数量庞大，来自多家厂商、型号繁杂，接口协议与性能标准不统一，给设备检修维护带来巨大压力。

传统检修模式存在诸多突出问题：为适配不同保护器需要定制多套测试台，依靠人工开关控制电压电流输出，劳动强度大、效率低下；测试需要模拟百安大电流、千伏高电压，作业安全风险高；传统模拟开关柜体积大、功能单一，不同型号设备需定制，重复投资严重，资源利用率低。

为此立项研发智能保护器自动化检测操作台。项目利用继电保护测试仪多信号输出、故障模拟能力，采用接口固定、线缆适配、软件解耦的设计思路。解决原有测试设备兼容性差、操作繁琐、安全隐患大、扩展改造成本高的痛点；实现无高压大电流测试环境，新型号仅增加适配线缆、升级软件即可接入，无需改动硬件；支持一键自动化检测，降低人员操作门槛，测试数据留存可溯源，保障煤矿保护器检修质量与井下生产安全。

## 2. 行业场景、业务背景

煤炭矿山行业井下大量使用各类智能保护器，包含照明、馈电、综合保护等多种类型，设备日常检修、故障维修是煤矿维修车间常态化工作。保护器性能直接关系井下电气安全，检修检测工作需求量大。

当前煤矿维修车间普遍沿用传统模拟测试手段，缺少一体化自动化检测装备，市面缺少可兼容多厂家、多型号保护器的通用检测平台。不同厂家保护器通信、电气接口互不通用，检测设备定制化程度高，采购与维护成本居高不下。

本产品主要应用于煤矿企业设备维修车间，面向矿用保护器回厂检修、故障复测、入库校验业务。设备现已兼容淮南万泰、南京双京、中国电光等主流厂商 24 款保护器。可完成过压、欠压、过载、断相、漏电闭锁等全套保护功能检测，输出完整不可篡改测试报告。帮助煤矿提升检修效率，减少人力物力投入，降低人员培训成本，满足矿山安全生产对保护器检测的标准化、自动化需求。

# 功能介绍

## 1. 具体功能模块

系统整体分为硬件适配模块、自动测试模块、手动专项测试模块、状态监视模块、测试报告管理模块、设备型号库管理模块六大模块；硬件包含综合试验台、三相交流继电保护测试仪、可编程交流电源、适配电缆组件，搭配工业触控一体机实现人机交互。

## 2. 主要功能描述

1. **型号库与适配管理**：内置主流厂家保护器参数库，存储各型号过压、欠压、过载等测试用例；不同设备通过专用适配电缆对接，新增保护器仅需配置参数、升级软件，无需改动硬件。
2. **自动测试功能**：调用预设测试用例，一键完成过压、欠压、断相、相不平衡、过载、短路、漏电闭锁等项目检测。系统自动输出电压电流模拟故障信号，采集保护器动作状态，自动比对判定测试是否合格。
3. **手动专项测试功能**：支持人工配置电压、电流参数，模拟单项故障，用于保护器单点特性调试、故障复现。
4. **运行状态实时监视**：界面实时展示仪器连接状态、输出电压电流实时数值、保护器开关量反馈信号，跟踪整个测试执行进度。
5. **测试报告管理**：检测数据长久存储、不可篡改，自动生成分项测试报告，完整记录测试参数、保护器参数、动作时间、测试结果，检测数据可溯源，满足检修归档要求。
6. **人机交互控制**：通过工业触摸屏完成参数配置、用例编辑、测试启停、报告查阅；可自定义动作阈值、延时、误差范围，适配不同保护器判定标准。

## 1、本人负责的具体任务

开展煤矿现场业务调研，梳理多型号矿用保护器检测指标，输出立项及需求文档，对齐软硬件团队。设计整机业务方案，完成型号库、自动 / 手动测试流程、溯源报告的业务逻辑设计，输出交互原型与测试判据规则。配合完成继电保护测试仪、可编程电源的通信联调，解决不同保护器适配问题。参与样机测试，完成 24 款保护器适配验证，编写操作文档，跟进现场试点并迭代优化用例库。

## 2、技术栈、架构、实现亮点、难点

### 技术栈与架构

硬件：综合试验台、继电保护测试仪、可编程交流电源、适配电缆、工业触控一体机。
软件采用分层架构：人机交互层、业务逻辑层、仪器驱动通信层、数据存储层；本地数据库保存型号参数、测试用例与检测报告，软件通过协议驱动外接仪器输出故障信号。

### 实现亮点

1. **软硬解耦适配**：操作台硬件接口固定，依靠专用电缆适配不同保护器，新增型号仅更新软件参数库，无需改动硬件，扩展性好。
2. **自动化闭环检测**：一键自动模拟各类电气故障，采集保护器动作反馈，自动对比阈值判定结果，替代人工操作。
3. **数据安全可溯源**：测试数据本地持久化、报告防篡改，满足煤矿检修归档要求。
4. **作业安全提升**：摒弃传统高压大电流模拟开关柜，消除测试安全隐患。

### 实现难点

1. 各厂家保护器通信协议、接口、动作阈值差异大，适配与判据配置工作量大。
2. 多台外部仪器需要严格协同时序，保障故障信号输出精度。
3. 测试对信号输出时长、动作采集时间精度要求高，时序偏差容易造成结果误判。
4. 需要兼顾检测报告防篡改的安全性，同时保障本地查询导出的易用性。