专利名称：电参量波形的显示方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据处理领域，更具体地说，涉及一种电参量波形的显示方法及系统。
背景技术：
在电力行业涉及交流采样的产品开发调试过程中，基本上所有模数采样数据直 接用于FFT (快速傅里叶变换)的算法中，直接利用FFT计算的结果，或者直接使用示波器 对硬件输出进行跟踪。这种方法是追踪历史时间段内采样数据的实时过程，如果故障现象 没有马上出现，调试人员就得一直监测，不能停止观察。这样的检测方法对调试人员的要求 极高，需要一直不停地高度集中注意力去观察。当然，也存在一些诸如存储示波器之类的测 量仪器。但是，这些仪器一是成本较高，另外其存储量也非常小，仅仅只是在发现问题波形 出现后，对其前后时间内的波形进行存储并回放。也没有解决上述的需要人员值守、观察的 问题。因此，一种不需人员值守、成本低的电参量波形的显示方法及系统就变得很有必要。

发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述需要人员高度集中注意力值 守、成本高的缺陷，提供一种不需要人员值守、成本低的电参量波形的显示方法及系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种电参数波形的显示方法， 包括如下步骤
A)对测试点的电参数采样，进行模数转换，并按照时间顺序存储在指定存储起点 的存储空间内；
B)取得指定时间，通过计算得到所述指定时间对应的模数转换后的采样数据存 储的地址，并取得所述地址内的采样数据；
C)对所述取得数据进行处理，并将处理结果转换为时域或频域波形图像显示。在本发明所述的电参数波形的显示方法中，所述步骤A)进一步包括如下步骤
Al)设置本次采样的采样频率； A2)设置本次采样的起始及结束时间。在本发明所述的电参数波形的显示方法中，所述步骤B)中进一步包括
Bi)指定将要取得数据的起始及结束时间；
B2)依据所述将要取得数据的起始及结束时间、采样频率以及存储起点地址，得 到所述指定时间对应的模数转换后的采样数据存储的地址。在本发明所述的电参数波形的显示方法中，所述步骤C)中进一步包括按照地址 先后依次将所述取得数据直接进行数模转换，并依次将得到的数值直接显示在显示屏上。在本发明所述的电参数波形的显示方法中，所述步骤C)中进一步包括按照地址 先后依次将所述取得数据直接进行快速傅里叶变换，并依次将得到的数值直接显示在显示 屏上。本发明还涉及一种电参数波形的显示系统，包括采样模块用于对测试点的电参数采样，进行模数转换，并按照时间顺序存储在 指定存储起点的存储空间内；
数据取得模块用于取得指定时间，通过计算得到所述指定时间对应的模数转换 后的采样数据存储的地址，并取得所述地址内的采样数据；
数据处理及显示模块用于对所述取得数据进行处理，并将处理结果转换为时域 或频域波形图像显示。在本发明所述的一种电参数波形的显示系统中，所述采样模块进一步包括
采样频率设置单元用于设置本次采样的采样频率； 采样时间设置单元用于设置本次采样的起始及结束时间。在本发明所述一种电参数波形的显示系统中，所述数据取得模块中进一步包括
数据取得时间设置单元用于指定将要取得数据的起始及结束时间； 数据取得单元用于依据所述将要取得数据的起始及结束时间、采样频率以及 存储起点地址，得到所述指定时间对应的模数转换后的采样数据存储的地址并读取其中数 据。在本发明所述的一种电参数波形的显示系统中，所述数据处理及显示模块进一步 包括用于按照地址先后依次将所述取得数据直接进行数模转换，并依次将得到的数值直 接显示在显示屏上的时域处理单元。在本发明所述的一种电参数波形的显示系统中，所述数据处理及显示模块进一步 包括用于按照地址先后依次将所述取得数据直接进行快速傅里叶变换，并依次将得到的 数值直接显示在显示屏上的频域处理单元。实施本发明的电参量波形的显示方法及系统，具有以下有益效果由于将设定时 间内按照设定的采样频率进行采样后进行模数转换的数据按照规定依次存放在存储器中， 这使得可以在采样结束之后调出任何时间段的数据，将其进行数模转换后显示在时域中而 得到其电压或电流波形或直接将数据依次进行快速傅里叶变换而得到其频域波形，进而方 便查找故障出现点。所以，其不需要人员值守，成本较低。


图1是本发明电参量波形的显示方法及系统实施例中方法流程图； 图2是所述实施例中显示系统的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。如图1所示，在本发明电参量波形的显示方法及系统实施例中，其显示方法包括 如下步骤
步骤Sll设置采样频率及采样持续的时间在本实施例中，以一个测试点为例，描述 了测量并显示其电压频域和时域波形的过程。当然，在其他实施例中，也可以不是测量电 压，例如，可以是测量电流等其他电参数；也可以在测量之后只显示频域或时域波形，而不 是都显示等等。在本步骤中，设置对上述测试点的电参数的采样频率与采样的持续时间。该 采样持续时间实际上就是测量的测量时间，在该时间内，采样得到的数据经过处理后，都会被存储起来。在本实施例中，通过软件形成的窗口来设置上述采样频率和采样持续时间。步骤S12采样并将采样数据模数转换在本步骤中，开始对上述测试点的电参量 进行采样，并将采样得到的数据进行模数转换。上述采样是按照在步骤Sll中设置的采样 频率来进行的，同时，按照采样的顺序依次对其数据进行模数转换。步骤S13依次将数据存入指定起始点的存储器在本步骤中，依次将上述经过模 数转换的数据存储在设定的起始点的存储器中。上述存储器的起始点对于数据来讲是固定 的，固定的起点加上已知的采样频率，才可以使得具体在某一时间得到的数据存放的位置 是已知的。如果起始点不固定，则无法查询到数据。值得一提的是，上述起始点不一定是事 先设定的，也可以是一个随机地址，但是在本次数据采集、存储及后续的读取数据中，该起 点就不再变化；且在读取数据时也需要使用该存储起点地址。步骤S14采样时间到？判断采样持续时间是否已到？如是，执行步骤S15 ；否则， 跳转到步骤S12。步骤S15结束采样及数据存储在本步骤中，结束采样、模数转换以及数据存储。 此时，需要的或设定取得的数据已经存储在上述存储器中，该采样持续时间，在本实施例中 为M小时，这使得几乎全部的故障现象出现的可能性极大地增加，同时，也不需要人员在 仪器旁值守。步骤S16设置取出数据时间在本步骤中，设置取出数据的时间，也就是想要显 示该电参数的时间段。该时间段的跨度可以设置得较短，也可以设置得较长。例如，如果仅 只是监测一段时间内该电参数是否出现了较大的波动，就可以将该时间段的跨度设置得较 长；如果是要插找故障出现的时间或原因，则可以将该时间段的跨度设置得较短，并且多次 取出不同时间段的数据，以覆盖整个监测时间。步骤S17按照设定时间取出对应的存储器中的数据在本步骤中，按照上述设定 的时间段取出对应的存储器中的数据。在本实施例中，在已知时间、采样频率(每秒的采样 次数)以及数据存储的起始地址(起始点)的情况下，通过计算，可以得到该设定的取得数据 时间段所对应的数据的存储地址。在本步骤中，就是通过计算得到这些存储地址并顺序读 取这些存储地址中的数据。步骤S18对取出数据依次进行数模转换并显示在本步骤中，对上述顺序读取的 数据依次进行数模转换，并将转换后的数据送到显示系统上显示出来。这样，得到的是该电 参数在上述设定时间内的时域波形。步骤S19对取出数据依次进行快速傅里叶变换并显示在本步骤中，对上述顺序 读取的数据依次进行快速傅里叶变换，并将转换后的数据送到显示系统上显示出来。这样， 得到的是该电参数在上述设定时间内的频域波形。在本步骤中，上述快速傅里叶变换也是 可以设置的。值得一提的是，在本实施例中，上述步骤S18和步骤S19是同时进行的，所以在 本实施例中，在显示系统上将会同时显示该电参数在上述设定时间内的时域和频域波形。 在其他实施例中，也可以省掉步骤S18或S19，也就是说，也可以只显示该电参量的频域或 时域波形；显示多少内容需要视具体的要求而定。在显示时，可以使用鼠标键盘操作滚动显示 。总之，具体而言，在本实施例中，可以直接将电参量的采样数据保存到某个文件， 或者存储到一定数量后通过采样装置的通信口发送到电脑通信口 ；也可以接收电脑通信口上的采样数据，并以文件格式进行保存；在读取上述采样数据时，可以从存储开始点读取， 或者从指定存储地址开始读取，获得一段时间内的采样数据；在显示图像时，可以以横坐标 为时域，可以滚动。也可以以纵坐标为频域，可以设置显示不同频域的波形或者多个频域的 波形同时显示。在将采样数据转换成数值所需格式，以便于存储时，可以转换成相应的整型 数、浮点数、实数，再根据一段时间内的数据进行分析，分析时，先计算出频域中频率的最大 值，作为纵坐标的最大值；同时根据电参数波形的特征，通过SIN ( ΘΤ+Φ)函数将各个数据 点进行叠加，函数中T具有时间概念。在对读取的数据进行分析计算时，可以先计算出频域 中频率的最大值，作为纵坐标的最大；根据电参数波形的特征，将一个周期时间分成固定个 点数N;默认360点，一个周期取N点的数值进行图像描点，各个点连成波形；
本实施例中，还涉及一种电参量波形的显示系统，如图2所示，该系统包括采样模块 1、数据取得模块2以及数据处理及显示模块3 ；其中，采样模块1用于对测试点的电参数采 样，进行模数转换，并按照时间顺序存储在指定存储起点的存储空间内；数据取得模块2用 于取得指定时间，通过计算得到所述指定时间对应的模数转换后的采样数据存储的地址， 并取得所述地址内的采样数据；数据处理及显示模块3用于对所述取得数据进行处理，并 将处理结果转换为时域或频域波形图像显示。而采样模块1进一步包括用于设置本次采 样的采样频率设置单元11以及用于设置本次采样的起始及结束时间的采样时间设置单元 12;采样频率的设置除符合要求地完成采样外，在显示单个频率的波形时，可以更快分析波 形的正确性；采样时间的设置主要作用是采样数据庞大时，可以设置显示某一段采样数据 的波形。数据取得模块2中进一步包括用于指定将要取得数据的起始及结束时间的数据取 得时间设置单元21以及用于依据所述将要取得数据的起始及结束时间、采样频率以及存 储起点地址得到所述指定时间对应的模数转换后的采样数据存储的地址并读取这些数据 的数据取得单元22。数据处理及显示模块3包括用于按照地址先后依次将所述取得数据直 接进行数模转换、并依次将得到的数值直接显示在显示屏上的时域处理单元31以及用于 按照地址先后依次将所述取得数据直接进行快速傅里叶变换、并依次将得到的数值直接显 示在显示屏上的频域处理单元32。在本实施例中，上述数据处理及显示模块3同时具有上述时域处理单元31和频域 处理单元32。在其他实施例中，上述数据处理及显示模块3也可以只具有上述时域处理单 元31和频域处理单元32之一。在本实施例中，上述的指定存储起点是指某个时间段的采样数据，采样过程中以 某时刻作为存储起点，作为时间段的开始；其目的是取某个时间段的采样数据进行分析。而 在显示时，其显示中以横坐标为时域，可以滚动；也可以以纵坐标为频域，可以设置显示不 同频域的波形或者多个频域的波形同时显示。总之，在本实施例中，直接读取采样数据，无需转换成数组或者指定格式的文件； 将数据直接用于FFT (快速傅里叶变换)的算法，直接利用FFT计算的结果；显示在时域中 而得到其电压或电流波形或直接将数据依次进行快速傅里叶变换而得到其频域波形，进而 方便查找故障出现点；显示某段时域和频域波形图像；显示图像中以横坐标为时域，可以 滚动；显示图像中以纵坐标为频域，可以设置显示不同频域的波形或者多个频域的波形同 时显示；显示功能强大；因此，本实施例中的方法和装置可以用于追踪历史时间段内采样 是否出现故障现象。
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以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种电参数波形的显示方法，其特征在于，包括如下步骤A)对测试点的电参数采样，进行模数转换，并按照时间顺序存储在指定存储起点 的存储空间内；B)取得指定时间，通过计算得到所述指定时间对应的模数转换后的采样数据存 储的地址，并取得所述地址内的采样数据；C)对所述取得数据进行处理，并将处理结果转换为时域或频域波形图像显示。
2.根据权利要求1所述的电参数波形的显示方法，其特征在于，所述步骤A)进一步包 括如下步骤Al)设置本次采样的采样频率； A2)设置本次采样的起始及结束时间。
3.根据权利要求2所述的电参数波形的显示方法，其特征在于，所述步骤B)中进一步 包括Bi)指定将要取得数据的起始及结束时间；B2)依据所述将要取得数据的起始及结束时间、采样频率以及存储起点地址，得 到所述指定时间对应的模数转换后的采样数据存储的地址。
4 根据权利要求3所述的电参数波形的显示方法，其特征在于，所述步骤C)中进一步 包括按照地址先后依次将所述取得数据直接进行数模转换，并依次将得到的数值直接显 示在显示屏上。
5.根据权利要求3所述的电参数波形的显示方法，其特征在于，所述步骤C)中进一步 包括按照地址先后依次将所述取得数据直接进行快速傅里叶变换，并依次将得到的数值 直接显示在显示屏上。
6.一种电参数波形的显示系统，其特征在于，包括采样模块用于对测试点的电参数采样，进行模数转换，并按照时间顺序存储在 指定存储起点的存储空间内；数据取得模块用于取得指定时间，通过计算得到所述指定时间对应的模数转换 后的采样数据存储的地址，并取得所述地址内的采样数据；数据处理及显示模块用于对所述取得数据进行处理，并将处理结果转换为时域 或频域波形图像显示。
7.根据权利要求6所述的电参数波形的显示系统，其特征在于，所述采样模块进一步 包括采样频率设置单元用于设置本次采样的采样频率； 采样时间设置单元用于设置本次采样的起始及结束时间。
8.根据权利要求7所述的电参数波形的显示系统，其特征在于，所述数据取得模块中 进一步包括数据取得时间设置单元用于指定将要取得数据的起始及结束时间；数据取得单元用于依据所述将要取得数据的起始及结束时间、采样频率以及 存储起点地址，得到所述指定时间对应的模数转换后的采样数据存储的地址并读取其中数 据。
9.根据权利要求8所述的电参数波形的显示系统，其特征在于，所述数据处理及显示模块进一步包括用于按照地址先后依次将所述取得数据直接进行数模转换，并依次将得 到的数值直接显示在显示屏上的时域处理单元。
10.根据权利要求8所述的电参数波形的显示系统，其特征在于，所述数据处理及显示 模块进一步包括用于按照地址先后依次将所述取得数据直接进行快速傅里叶变换，并依 次将得到的数值直接显示在显示屏上的频域处理单元。
全文摘要
本发明涉及一种电参数波形的显示方法，包括如下步骤对测试点的电参数采样，进行模数转换，并按照时间顺序存储在指定存储起点的存储空间内；取得指定时间，通过计算得到所述指定时间对应的模数转换后的采样数据存储的地址，并取得所述地址内的采样数据；对所述取得数据进行处理，并将处理结果转换为时域或频域波形图像显示。本发明还涉及一种电参数波形的显示软件系统。实施本发明的电参量波形的显示方法及系统，具有以下有益效果不需要人员值守，成本较低。
文档编号G01R13/04GK102087306SQ20101059897
公开日2011年6月8日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者周启华 申请人:航天科工深圳(集团)有限公司