基于LabVIEW的電線電纜檢測數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)開發(fā)

羅欽文　劉桂雄

摘要：針對(duì)目前電線電纜檢測機(jī)構(gòu)面臨的檢測數(shù)據(jù)來源廣、人工收集速度慢、人工評(píng)定效率低等問題，研發(fā)一種基于LabVIEW的電線電纜檢測數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)。通過對(duì)檢測數(shù)據(jù)處理流程進(jìn)行分析，提出基于LabVIEW的電線電纜檢測數(shù)據(jù)系統(tǒng)集成方案，通過ActiveX技術(shù)和報(bào)表生成工具收集數(shù)據(jù)和打印報(bào)告。結(jié)果表明：該系統(tǒng)能夠完全替代傳統(tǒng)人工的檢測數(shù)據(jù)處理方式，提升檢測數(shù)據(jù)傳遞過程中的可靠性與工作效率。

關(guān)鍵詞：檢測數(shù)據(jù)：智能收集：報(bào)表生成；LabVIEW；ActiveX

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-5124（2018）05-0093-04

0引言

電線電纜是傳輸電能、信號(hào)和實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)換的重要電工產(chǎn)品，對(duì)其質(zhì)量檢測非常重要。電線電纜質(zhì)量檢測具有檢測電纜種類多、流程環(huán)節(jié)多、文件格式多等特點(diǎn)，目前許多檢測流程仍采用人工處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)的方式，檢測設(shè)備之間信息交互難度大、數(shù)據(jù)碎片化嚴(yán)重，需要檢測人員投入大量精力將檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、提取、處理、分析、評(píng)定，形成完整檢測報(bào)告，數(shù)據(jù)處理過程自動(dòng)化水平低、可溯源性差。文獻(xiàn)通過編寫腳本和數(shù)據(jù)庫語句實(shí)現(xiàn)將變量運(yùn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Excel表格文件中進(jìn)行報(bào)表統(tǒng)計(jì)的功能，但程序設(shè)計(jì)過程繁瑣，表格數(shù)據(jù)顯示直觀性不足。文獻(xiàn)，采用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換（dynamic data exchange，DDE）技術(shù)生成報(bào)表，DDE技術(shù)雖功能完備但程序流程卻不夠直觀，且要求開發(fā)者能夠熟練使用VBA進(jìn)行編程，友好程度低。鑒于LabVIEW具有豐富的函數(shù)庫、圖形化編程開發(fā)快捷、專業(yè)性強(qiáng)的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于檢測領(lǐng)域中，本文設(shè)計(jì)基于LabVIEW電線電纜檢測數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)，研究系統(tǒng)用戶管理、基于ActiveX的IabVIEW檢測數(shù)據(jù)讀取、基于LabVIEW的Word報(bào)表生成等相關(guān)技術(shù)，提高電線電纜檢測中檢測數(shù)據(jù)處理效率與自動(dòng)化水平。

1基于LabVIEW的電線電纜檢測數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

電線電纜種類繁雜，會(huì)涉及到幾十種不同的電纜檢測標(biāo)準(zhǔn)，一般的電線電纜檢測流程如圖1所示。

可以看出，傳統(tǒng)電線電纜檢測流程中數(shù)據(jù)收集、處理、錄入等多個(gè)過程都嚴(yán)重依賴人工操作，極大地影響檢測效率。為此，從檢測過程中需求出發(fā)，本文結(jié)合具體電線電纜檢測流程、設(shè)備工作方式等對(duì)整個(gè)電線電纜檢測數(shù)據(jù)智能收集、報(bào)告生成系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.1基于LabVIEW的電線電纜檢測數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì)

圖2是基于LabVIEW的電線電纜檢測數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)框圖，該系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)處理、報(bào)告輸出3部分。其中，系統(tǒng)安全需求是指對(duì)進(jìn)行登陸系統(tǒng)的用戶管理，驗(yàn)證操作人員身份合法性，保證系統(tǒng)可信的前提下，分配相應(yīng)的操作權(quán)限：檢測數(shù)據(jù)處理需求是指從各類儀器檢測記錄中提取、分類、格式化關(guān)鍵檢測數(shù)據(jù)，用以對(duì)電線電纜質(zhì)量檢測結(jié)果進(jìn)行評(píng)定；報(bào)告輸出需求是指依照相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)據(jù)寫入檢測報(bào)告。

1.2系統(tǒng)工作流程分析

基于LabVIEW的電線電纜檢測數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)工作流程為：1）系統(tǒng)對(duì)用戶身份進(jìn)行認(rèn)證；2）判斷用戶身份權(quán)限，若為管理員則可對(duì)數(shù)據(jù)記錄等進(jìn)行讀取、寫入操作，否則只能進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄讀取操作；3）根據(jù)儀器類型不同，采用相應(yīng)數(shù)據(jù)輸入方式，若從數(shù)據(jù)文件輸入，則指明相應(yīng)數(shù)據(jù)文件的路徑位置并從中讀取文件；若手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)，則直接由管理員錄入，并執(zhí)行步驟5）：4）調(diào)用收集數(shù)據(jù)程序?qū)y量數(shù)據(jù)文件中的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行收集；5）將收集到的數(shù)據(jù)按照產(chǎn)品信息、檢測項(xiàng)目數(shù)據(jù)等類別進(jìn)行分類；6）將檢測中產(chǎn)生過程數(shù)據(jù)計(jì)算、轉(zhuǎn)化成與標(biāo)準(zhǔn)一致的格式、精度；7）依據(jù)檢測標(biāo)準(zhǔn)，判斷電線電纜是否達(dá)標(biāo)；8）記錄相應(yīng)產(chǎn)品質(zhì)量性能合格信息：9）打印輸出產(chǎn)品檢測報(bào)告。

2基于LabVIEW的電線電纜檢測數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)

2.1系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件環(huán)境基于LabVIEW 2016和MS Excel2007，圖3為基于LabVIEW電線電纜檢測數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)界面。界面由4部分組成：電纜檢測標(biāo)準(zhǔn)選擇菜單、電纜檢測文件和報(bào)告模板地址欄、電性能與環(huán)境可靠性檢測數(shù)據(jù)輸入欄、報(bào)告處理和打印按鈕。

系統(tǒng)詳細(xì)操作流程為：根據(jù)被測電纜的種類，選擇電纜檢測標(biāo)準(zhǔn)菜單內(nèi)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)：在電纜檢測文件和報(bào)告模板地址欄內(nèi)選擇或輸入相應(yīng)的文件路徑，點(diǎn)擊收集數(shù)據(jù)按鈕：在電性能與環(huán)境可靠性檢測數(shù)據(jù)輸入欄填入相應(yīng)的檢測數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊生成報(bào)告按鈕；點(diǎn)擊保存報(bào)告將相應(yīng)檢測報(bào)告保存在系統(tǒng)指定目錄，或點(diǎn)擊打印報(bào)告按鈕打印報(bào)告。

2.2電線電纜檢測數(shù)據(jù)收集程序設(shè)計(jì)

對(duì)電線電纜檢測數(shù)據(jù)智能收集需要從各種不同儀器生成不同格式檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行提取。由于ActiveX是基于組件對(duì)象模型（component object model，COM）的技術(shù)，通過ActiveX定義容器和組件之間的接口規(guī)范，可以很方便地在多種容器中快速嵌入任何遵循規(guī)范的控件。在MS Office中使用ActiveX技術(shù)，使各種對(duì)象訪問方便快捷、開發(fā)工作量小，有著不可替代的優(yōu)勢。圖4是電線電纜結(jié)構(gòu)尺寸檢測數(shù)據(jù)收集程序框圖，數(shù)據(jù)庫內(nèi)預(yù)先保存相關(guān)檢測數(shù)據(jù)在各種儀器輸出文件中的位置，根據(jù)檢測項(xiàng)目的數(shù)量，使用ActiveX技術(shù)對(duì)被測電纜絕緣在各種檢測狀態(tài)下的平均厚度、平均外徑、最大值、最薄處厚度等數(shù)據(jù)逐項(xiàng)進(jìn)行收集。

2.3電線電纜檢測數(shù)據(jù)評(píng)定程序設(shè)計(jì)

讀取數(shù)據(jù)后還應(yīng)實(shí)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)比對(duì)評(píng)定。圖5為電線電纜檢測數(shù)據(jù)判定程序框圖，圖中檢測標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫為二維數(shù)組，存儲(chǔ)著檢測標(biāo)準(zhǔn)名稱、標(biāo)準(zhǔn)要求關(guān)系、標(biāo)準(zhǔn)要求數(shù)值。程序依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)名稱，依次讀取每一項(xiàng)檢測數(shù)據(jù)，并與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，判斷檢測數(shù)據(jù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，如果通過滿足檢測標(biāo)準(zhǔn)要求則記為通過（Pass），否則記為不通過（Fail）。

2.4電線電纜檢測數(shù)據(jù)報(bào)表生成存儲(chǔ)程序設(shè)計(jì)

生成存儲(chǔ)報(bào)表是整個(gè)過程的最后一步，LabVIEW提供的報(bào)表生成工具包能夠方便快捷地實(shí)現(xiàn)檢測報(bào)告生成。圖6是電線電纜檢測數(shù)據(jù)報(bào)表生成程序框圖，圖中依次為新建報(bào)表、設(shè)置報(bào)表輸出字體，將收集到的檢測數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)庫中標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和檢測結(jié)果循環(huán)通過報(bào)表生成工具輸出至報(bào)表模板中的指定位置。圖7為電線電纜檢測數(shù)據(jù)報(bào)表保存與打印程序框圖，點(diǎn)擊存儲(chǔ)報(bào)表可以將報(bào)表保存至系統(tǒng)的Output目錄下；點(diǎn)擊打印報(bào)告按鈕，則可以打印檢測報(bào)告。程序最后執(zhí)行結(jié)束報(bào)表進(jìn)程，刪除內(nèi)存中的數(shù)據(jù)與報(bào)表，釋放占用的資源。

3實(shí)際檢測與分析

經(jīng)某電纜檢測機(jī)構(gòu)實(shí)際試用本系統(tǒng)，根據(jù)GB/T5023.5——2008《額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜第5部分：軟電纜（軟線）》進(jìn)行軟線纜檢測，在處理檢測數(shù)據(jù)流程中，原人工錄入方式需要約20min完成檢測數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果評(píng)定、數(shù)據(jù)錄入、報(bào)表打印等工作。

對(duì)比人工錄入與本文系統(tǒng)在檢測數(shù)據(jù)收集前后的效果，如表1所示?？梢钥闯?，整個(gè)電線電纜檢測數(shù)據(jù)收集與處理流程交由電線電纜檢測數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)自動(dòng)處理后，線纜標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、線纜檢驗(yàn)結(jié)果、線纜達(dá)標(biāo)評(píng)定均由系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算、錄入，生成的檢測報(bào)告與原人工輸入的報(bào)告效果完全一致，而完成全部工作時(shí)間節(jié)省至僅需約1 min。與原有方式相比，節(jié)省了約95%時(shí)間成本，極大地提升檢測工作中數(shù)據(jù)收集和報(bào)告生成效率。同時(shí)軟件能杜絕操作人員手工錄入失誤的可能，有效地提升了數(shù)據(jù)的可靠性、可溯源性。在檢測行業(yè)內(nèi)，具有很好推廣價(jià)值。

4結(jié)束語

針對(duì)電線電纜質(zhì)量檢測具有檢測流程環(huán)節(jié)多、檢測數(shù)據(jù)來源廣、人工處理報(bào)表工作量大等問題，本文研發(fā)一種基于LabVIEW的電線電纜檢測數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)，通過ActiveX技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)各種儀器檢測結(jié)果進(jìn)行讀取，并利用LabvIEw報(bào)表生成工具打印檢測報(bào)告。結(jié)果表明，基于LabVIEW的電線電纜檢測數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)能夠完全替代傳統(tǒng)人工檢測數(shù)據(jù)處理方式，節(jié)省約95%工作時(shí)間，大幅提高檢測數(shù)據(jù)傳遞效率，有效提升檢測產(chǎn)線數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理水平，增強(qiáng)檢測過程數(shù)據(jù)可溯源性與可靠性，今后更可將系統(tǒng)推廣應(yīng)用至其他檢測產(chǎn)線中。

（編輯：商丹丹）