2002年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)河北工業(yè)大學(xué)陸儉國(guó)教授等完成的“低壓電器試驗(yàn)技術(shù)與檢測(cè)技術(shù)的研究”獲2002年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。該項(xiàng)目屬電工技術(shù)領(lǐng)域，是多學(xué)科交叉的基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用研究的綜合，研究?jī)?nèi)容涉及低壓電器的試驗(yàn)理及計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)科中的篼速數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)技術(shù)、篼速光電子技術(shù)和圖像處理技術(shù)。綜合了十多年的理論研究和應(yīng)用研究成果，有多項(xiàng)省部級(jí)科研項(xiàng)目為支撐，發(fā)表學(xué)術(shù)論文68篇。

　　電器試驗(yàn)是鑒定電器產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，試驗(yàn)的目的就是驗(yàn)證產(chǎn)品性能是否符合標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件的規(guī)定，檢查產(chǎn)品在制造上是否存在影響運(yùn)行的各種缺陷，因此為了保證和提篼電器產(chǎn)品的質(zhì)量，必須認(rèn)真研究各種電器的試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)方法。

　　在電器試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集方面，國(guó)內(nèi)外大多采用光線示波器，由于光線示波器振子采用機(jī)械懸絲結(jié)構(gòu)，機(jī)械慣性大，難以采集篼頻信號(hào)。目前荷蘭在高速采集技術(shù)方面處于國(guó)際先進(jìn)水平，但其篼速采集卡價(jià)格高，且無(wú)數(shù)據(jù)處理功能。國(guó)內(nèi)采用國(guó)外篼速采集卡進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，研制出的電器試驗(yàn)參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，存在價(jià)格高、采集頻率低，存儲(chǔ)空間小等缺點(diǎn)。

　　在電器研究性試驗(yàn)一電器電弧圖象測(cè)試方面，英國(guó)的SouthAnpton大學(xué)用22根光纖，我國(guó)有采用4（32根光纖和16（32根光纖組成面陣來(lái)研究電弧動(dòng)態(tài)圖象運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究的報(bào)道。但這些方法均存在圖象的空間分辨率低和每個(gè)象素光亮度不一致等缺點(diǎn)，且整個(gè)系統(tǒng)處理運(yùn)算速度較慢。

　　在小型斷路器、漏電開(kāi)關(guān)等手動(dòng)電器進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，國(guó)內(nèi)外普遍采用的操作方式為手動(dòng)、氣動(dòng)方式。手動(dòng)操作效率低、對(duì)人身安全不利，氣動(dòng)方式存在著易損壞試品、氣不易解決的問(wèn)題。

　　該項(xiàng)目在基礎(chǔ)理論研究方面，出版了我國(guó)低壓電器測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域?qū)Ｖ半娖髟囼?yàn)技術(shù)與試驗(yàn)方法”，發(fā)表了大量論文，提出了低壓電器試驗(yàn)的基本理論、試驗(yàn)方法及抽樣方案；研究了電器試驗(yàn)的數(shù)字化處理技術(shù)，包括電器試驗(yàn)參數(shù)的高速采集、處理和分析方法；在以上理論研究的基礎(chǔ)上發(fā)展了三個(gè)應(yīng)用研究方向：。電器試驗(yàn)數(shù)據(jù)的高速采集與處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電器試驗(yàn)參數(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)量、分析和在線顯示。2）。電器電弧圖像的高速采集與處理技術(shù)，首次將高幀頻CCD用于電器電弧圖象的動(dòng)態(tài)拍攝，設(shè)計(jì)了獨(dú)特的直管纖維鏡、目鏡和析光鏡的結(jié)構(gòu)，為研究電器中電弧的運(yùn)動(dòng)規(guī)律提供了有效手段。3）。電器試驗(yàn)的測(cè)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了繼電器、接觸器、斷路器和剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（漏電開(kāi)關(guān)）等典型電器產(chǎn)品試驗(yàn)的自動(dòng)控制與檢測(cè)。

　　該項(xiàng)目與國(guó)內(nèi)外研究相比，特點(diǎn)突出：1）在數(shù)據(jù)采集方面，荷蘭處于較先進(jìn)地中國(guó)科技獎(jiǎng)勵(lì)次開(kāi)發(fā)，研制的電器試驗(yàn)參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)售價(jià)為30萬(wàn)元，但當(dāng)八通道同時(shí)采集數(shù)據(jù)時(shí)，采集頻率只有125KHZ；而該項(xiàng)目所研制的高速、多通道數(shù)據(jù)采集與處理裝置，解決了篼速采集與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的速度匹配問(wèn)題，可在線計(jì)算并直接顯示電器的試驗(yàn)參數(shù)。當(dāng)八通道同時(shí)采集數(shù)據(jù)時(shí)，采集頻率高達(dá)1.5MHz，售價(jià)僅15萬(wàn)元。

　　內(nèi)已有采用4（32根光纖和16（32根光纖組成面陣來(lái)研究電弧動(dòng)態(tài)圖象運(yùn)動(dòng)規(guī)律。但這些設(shè)備均存在圖象的空間分辨率低和每個(gè)象素光亮度不一致等缺點(diǎn)，且整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)算處理速度較慢。該項(xiàng)目所研制的電弧圖象采集裝置采用高速CCD芯片，圖象分辨率為64（64幀，數(shù)據(jù)采集速率高達(dá)48MB/sec.在手動(dòng)電器如小型斷路器、漏電開(kāi)關(guān)等低壓電器的試驗(yàn)時(shí)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)操作，克服了手動(dòng)操作效率低、對(duì)人身安全不利的缺點(diǎn)，也克服了氣動(dòng)方式下易損壞試品、氣源不易解決的問(wèn)題。

　　該項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)是：1.提出了低壓電器產(chǎn)品的抽樣理論、試驗(yàn)理論及試驗(yàn)方法，結(jié)合IEC有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)我國(guó)低壓電器抽樣方案進(jìn)行了分析，指出了其存在問(wèn)題，并提出了改進(jìn)方案；2.研究了電器試驗(yàn)數(shù)據(jù)高速采集與處理技術(shù)，研制出以DSP和FPGA為核心的高速、多通道數(shù)據(jù)采集與處理裝置，解決了高速采集與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的速度匹配問(wèn)題，可在線計(jì)算并直接顯示電器的試驗(yàn)參數(shù)；3.首次將高幀頻CCD用于電器電弧圖象的動(dòng)態(tài)拍攝，設(shè)計(jì)了獨(dú)特的直管纖維鏡、目鏡和析光鏡的結(jié)構(gòu)，可方便地對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)拍攝電弧運(yùn)動(dòng)形態(tài)，為研究電器中電弧的運(yùn)動(dòng)規(guī)律提供了先進(jìn)的手段，并對(duì)接觸器觸頭間電弧的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了研究；4.實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)電器試驗(yàn)時(shí)手動(dòng)部分的自動(dòng)操作；5.實(shí)現(xiàn)了繼電器、接觸器、斷路器及漏電開(kāi)關(guān)等典型電器產(chǎn)品試驗(yàn)的計(jì)算機(jī)控制與檢測(cè)，研制了相應(yīng)的試驗(yàn)裝置。

　　該項(xiàng)目屬于應(yīng)用基礎(chǔ)研究，所取得的成果既有理行業(yè)的許多單位，為各低壓電器產(chǎn)品生產(chǎn)廠家、檢測(cè)中心、試驗(yàn)站及研究所提供了先進(jìn)的電器試驗(yàn)技術(shù)、試驗(yàn)方法以及檢測(cè)設(shè)備。

　　經(jīng)用戶反映該成果為我國(guó)低壓電器行業(yè)提供了重要的試驗(yàn)手段，滿足了電器行業(yè)中生產(chǎn)、科研、測(cè)試等單位對(duì)繼電器、接觸器、斷路器及漏電開(kāi)關(guān)等電器觸頭工作動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試、分析以及操作性能等工作的要求。這些裝置使檢測(cè)電器產(chǎn)品的技術(shù)更加直觀、快捷、準(zhǔn)確和方便?？s小了與國(guó)外產(chǎn)品的差距，對(duì)提高我國(guó)繼電器、接觸器產(chǎn)品質(zhì)量有重要作用，加強(qiáng)了這些產(chǎn)品在國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，取得了重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。§中國(guó)科技獎(jiǎng)勵(lì)愚鼷剛E呢榴H鐘00