基于LabVIEW的電線電纜檢測數據集成系統開發

羅欽文　劉桂雄

摘要：針對目前電線電纜檢測機構面臨的檢測數據來源廣、人工收集速度慢、人工評定效率低等問題，研發一種基于LabVIEW的電線電纜檢測數據集成系統。通過對檢測數據處理流程進行分析，提出基于LabVIEW的電線電纜檢測數據系統集成方案，通過ActiveX技術和報表生成工具收集數據和打印報告。結果表明：該系統能夠完全替代傳統人工的檢測數據處理方式，提升檢測數據傳遞過程中的可靠性與工作效率。

關鍵詞：檢測數據：智能收集：報表生成；LabVIEW；ActiveX

文獻標志碼：A 文章編號：1674-5124（2018）05-0093-04

0引言

電線電纜是傳輸電能、信號和實現電磁轉換的重要電工產品，對其質量檢測非常重要。電線電纜質量檢測具有檢測電纜種類多、流程環節多、文件格式多等特點，目前許多檢測流程仍采用人工處理試驗數據的方式，檢測設備之間信息交互難度大、數據碎片化嚴重，需要檢測人員投入大量精力將檢測數據進行匯總、提取、處理、分析、評定，形成完整檢測報告，數據處理過程自動化水平低、可溯源性差。文獻通過編寫腳本和數據庫語句實現將變量運行數據導出到Excel表格文件中進行報表統計的功能，但程序設計過程繁瑣，表格數據顯示直觀性不足。文獻，采用動態數據交換（dynamic data exchange，DDE）技術生成報表，DDE技術雖功能完備但程序流程卻不夠直觀，且要求開發者能夠熟練使用VBA進行編程，友好程度低。鑒于LabVIEW具有豐富的函數庫、圖形化編程開發快捷、專業性強的特點，被廣泛應用于檢測領域中，本文設計基于LabVIEW電線電纜檢測數據集成系統，研究系統用戶管理、基于ActiveX的IabVIEW檢測數據讀取、基于LabVIEW的Word報表生成等相關技術，提高電線電纜檢測中檢測數據處理效率與自動化水平。

1基于LabVIEW的電線電纜檢測數據集成系統總體設計

電線電纜種類繁雜，會涉及到幾十種不同的電纜檢測標準，一般的電線電纜檢測流程如圖1所示。

可以看出，傳統電線電纜檢測流程中數據收集、處理、錄入等多個過程都嚴重依賴人工操作，極大地影響檢測效率。為此，從檢測過程中需求出發，本文結合具體電線電纜檢測流程、設備工作方式等對整個電線電纜檢測數據智能收集、報告生成系統進行設計。

1.1基于LabVIEW的電線電纜檢測數據集成系統構架設計

圖2是基于LabVIEW的電線電纜檢測數據集成系統框圖，該系統主要包括系統安全、數據處理、報告輸出3部分。其中，系統安全需求是指對進行登陸系統的用戶管理，驗證操作人員身份合法性，保證系統可信的前提下，分配相應的操作權限：檢測數據處理需求是指從各類儀器檢測記錄中提取、分類、格式化關鍵檢測數據，用以對電線電纜質量檢測結果進行評定；報告輸出需求是指依照相關檢測標準將數據寫入檢測報告。

1.2系統工作流程分析

基于LabVIEW的電線電纜檢測數據集成系統工作流程為：1）系統對用戶身份進行認證；2）判斷用戶身份權限，若為管理員則可對數據記錄等進行讀取、寫入操作，否則只能進行數據記錄讀取操作；3）根據儀器類型不同，采用相應數據輸入方式，若從數據文件輸入，則指明相應數據文件的路徑位置并從中讀取文件；若手動輸入數據，則直接由管理員錄入，并執行步驟5）：4）調用收集數據程序對測量數據文件中的測量數據進行收集；5）將收集到的數據按照產品信息、檢測項目數據等類別進行分類；6）將檢測中產生過程數據計算、轉化成與標準一致的格式、精度；7）依據檢測標準，判斷電線電纜是否達標；8）記錄相應產品質量性能合格信息：9）打印輸出產品檢測報告。

2基于LabVIEW的電線電纜檢測數據集成系統關鍵技術實現

2.1系統界面設計

系統軟件環境基于LabVIEW 2016和MS Excel2007，圖3為基于LabVIEW電線電纜檢測數據集成系統界面。界面由4部分組成：電纜檢測標準選擇菜單、電纜檢測文件和報告模板地址欄、電性能與環境可靠性檢測數據輸入欄、報告處理和打印按鈕。

系統詳細操作流程為：根據被測電纜的種類，選擇電纜檢測標準菜單內相應標準：在電纜檢測文件和報告模板地址欄內選擇或輸入相應的文件路徑，點擊收集數據按鈕：在電性能與環境可靠性檢測數據輸入欄填入相應的檢測數據，點擊生成報告按鈕；點擊保存報告將相應檢測報告保存在系統指定目錄，或點擊打印報告按鈕打印報告。

2.2電線電纜檢測數據收集程序設計

對電線電纜檢測數據智能收集需要從各種不同儀器生成不同格式檢測數據進行提取。由于ActiveX是基于組件對象模型（component object model，COM）的技術，通過ActiveX定義容器和組件之間的接口規范，可以很方便地在多種容器中快速嵌入任何遵循規范的控件。在MS Office中使用ActiveX技術，使各種對象訪問方便快捷、開發工作量小，有著不可替代的優勢。圖4是電線電纜結構尺寸檢測數據收集程序框圖，數據庫內預先保存相關檢測數據在各種儀器輸出文件中的位置，根據檢測項目的數量，使用ActiveX技術對被測電纜絕緣在各種檢測狀態下的平均厚度、平均外徑、最大值、最薄處厚度等數據逐項進行收集。

2.3電線電纜檢測數據評定程序設計

讀取數據后還應實現檢測數據與標準數據比對評定。圖5為電線電纜檢測數據判定程序框圖，圖中檢測標準數據庫為二維數組，存儲著檢測標準名稱、標準要求關系、標準要求數值。程序依據標準數據庫內的標準名稱，依次讀取每一項檢測數據，并與標準數據進行比對，判斷檢測數據是否符合標準要求，如果通過滿足檢測標準要求則記為通過（Pass），否則記為不通過（Fail）。

2.4電線電纜檢測數據報表生成存儲程序設計

生成存儲報表是整個過程的最后一步，LabVIEW提供的報表生成工具包能夠方便快捷地實現檢測報告生成。圖6是電線電纜檢測數據報表生成程序框圖，圖中依次為新建報表、設置報表輸出字體，將收集到的檢測數據、標準庫中標準數據和檢測結果循環通過報表生成工具輸出至報表模板中的指定位置。圖7為電線電纜檢測數據報表保存與打印程序框圖，點擊存儲報表可以將報表保存至系統的Output目錄下；點擊打印報告按鈕，則可以打印檢測報告。程序最后執行結束報表進程，刪除內存中的數據與報表，釋放占用的資源。

3實際檢測與分析

經某電纜檢測機構實際試用本系統，根據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）》進行軟線纜檢測，在處理檢測數據流程中，原人工錄入方式需要約20min完成檢測數據收集、數據處理、結果評定、數據錄入、報表打印等工作。

對比人工錄入與本文系統在檢測數據收集前后的效果，如表1所示。可以看出，整個電線電纜檢測數據收集與處理流程交由電線電纜檢測數據集成系統自動處理后，線纜標準數據、線纜檢驗結果、線纜達標評定均由系統自動計算、錄入，生成的檢測報告與原人工輸入的報告效果完全一致，而完成全部工作時間節省至僅需約1 min。與原有方式相比，節省了約95%時間成本，極大地提升檢測工作中數據收集和報告生成效率。同時軟件能杜絕操作人員手工錄入失誤的可能，有效地提升了數據的可靠性、可溯源性。在檢測行業內，具有很好推廣價值。

4結束語

針對電線電纜質量檢測具有檢測流程環節多、檢測數據來源廣、人工處理報表工作量大等問題，本文研發一種基于LabVIEW的電線電纜檢測數據集成系統，通過ActiveX技術實現對各種儀器檢測結果進行讀取，并利用LabvIEw報表生成工具打印檢測報告。結果表明，基于LabVIEW的電線電纜檢測數據集成系統能夠完全替代傳統人工檢測數據處理方式，節省約95%工作時間，大幅提高檢測數據傳遞效率，有效提升檢測產線數據自動化處理水平，增強檢測過程數據可溯源性與可靠性，今后更可將系統推廣應用至其他檢測產線中。

（編輯：商丹丹）