基于Labview的智能电能表安全寿命预计软件设计

所设计的软件主要由三大部分构成，一共有十二个计算单元可供计算使用。第一部分是环境温度为30°时的六个计算单元，其中包括每个单元的λ90%和其可靠寿命所占总电能表失效率的百分比，第二部分是环境温度为40°时的六个计算单元，第三部分是整个电能表的总失效率和可靠寿命的结果显示。其主面板如图3所示。

图3 智能电表可靠性寿命预计软件主面板2.2.2元器件和单元模块

本文设计的软件共有12个计算单元，每个单元中包含13类器件。在使用本软件进行寿命预估时，只需输入每类器件的个数，软件则根据Telcordia SR-332预计手册的计算标准和计算公式，快速准确地计算出每个单元的单元失效率和标准差。

以第一单元为例，如图4所示，每个单元中共包含13个器件模块，分别为电阻、电容、电感、继电器、光电子器件、晶体管、开关器件、连接器、微波元件、二极管、集成电路、杂项、其他器件。在单元模块的程序面板设计中，采用INVGAMMA函数模块、事件环节、while环节等嵌套运算，先计算出单元的基本失效率和标准差，再根据所有应用单元的失效率和标准差，应用伽马分布和置信度水平，计算出整个智能电表的可靠寿命年限。程序面板如图5所示。

图4 1#单元模块

器件模块为单元模块的子模块，在该模块中列出了相应器件的所有常用型号类别，在使用软件计算过程中，对应相应类别的器件，输入相应的器件个数，即可计算出该类器件的基本失效率，以用于单元模块失效率的计算。以电容模块为例，如图6所示，电容模块中共列出20种不同型号的电容，进行寿命预计时，输入被测智能电表的单元模块中所含有的相应类型的电容个数，得到电容模块的基本失效率和标准差，数据返回上级单元模块，用以计算整个单元模块的失效率和标准差。

图5 智能电表可靠性寿命预计部分程序面板

图6 电容单元模块

3电能表可靠性预计实例

本文对某电表公司生产的DTZY71型三相费控智能电能表，规格为“三相、3×5(60)A、3×220/380V、50Hz、有功1.0级”，如图7所示;DTSI532型三相四线电子式载波电能表，如图8所示，规格为“三相、3×5(60)A、3×220/380V、50Hz、有功1.0级，600imp/kwh”;DDZY71型单相费控智能电能表，如图9所示，规格为“单相、5(60)A、220V、50Hz、1200imp/kWh、2.0级”。

图7 DTZY71样表照片 图8 DTSI532样表照片 图9 DDZY71样表照片

首先，统计出电能表中各类器件的元件个数，根据Telicordia SR-332预计手册相应标准，采用环境温度为30℃时的1至6#单元模块，分别输入每单元中相应器件的个数，计算出各类器件的基本失效率和基本标准差。计算出每个单元的总失效率、标准差和 ，返回主面板，计算出整表失效率和 ，继而得出每单元 所占整表的比例。再由安全可靠寿命计算公式预计得出该表的安全可靠寿命年限，结果如表1所示。

表1 智能电表可靠寿命预计结果列表

4 结论

本设计以Telicordia SR-332预计手册为标准，在Labview平台上设计了一款智能电表安全预计寿命软件，通过友好的图形界面操作，对智能电表的可靠性寿命进行快速、准确的预计，对智能电表的逐渐普及有着广泛的工程实用价值。