高级软件工程第二次作业

基于场景的功能描述

• 机电班值班员在值班巡逻时，在一次导电母排处的检测装置旁检查测量数据。首先他会通过指示灯状态查看当前检测装置是否正常工作（硬件实现）。确定检测装置状态良好后，他开启录波显示器，点击开始录波，显示当前电流波形；点击开始计算，则屏幕分别显示直流、交流、高次谐波电流。如果在预设工作条件下（开启一定种类和数量的负载）交、直电流均在相应的范围值内，且谐波分量在合理范围内即显示电力系统正常。若运行一切正常，值班员还应调出上一次巡逻检查到当前时间段内的历史运行故障告警记录，分析故障或告警原因，避免更大的隐患。
• 机电班值班员在值班巡逻时，依上述流程观察装置及其检测对象情况。发现谐波分量异常屏幕显示告警，发现交直流不在合理范围即显示电力系统故障。例如未开启其他负载时，电流瞬时增大，就极有可能发生了运行负载短路等事故，此时值班员就应上 故障，由检修人员及时排查故障。一般情况下，船用电力系统的继电保护单元会主动断开短路部分的供电，防止发生安全事故。故障排查后，自动重合闸亦能自主恢复，对于不能自主恢复的情况还需要值班员手动连接重合闸。
• 光纤电流检测装置在船上使用一段时间后（一般为2年），需要重新校准。对于保障人员或造船厂维修人员，他们则需采用ATOE-YFX型分析仪监测船用光纤电流测量装置详细运行状态，并可进行短期录波，以衡量检测值是否与设定值在检测误差范围内。

需求描述

1. 操作界面上指示灯显示当前测量装置工作状态是否正常，具备故障自诊断功能.
2. 单位阶跃响应时间小于200us。
3. 输出采样频率不小于40KHz，采样同步精度小于10us。
4. 测量精度0.5级（以1000A为考核基准）。
5. 可展示测量电流的实时波形并计算峰值，均方根值 。
6. 可预警、告警不正常的电流变化、故障。
7. 可储存、调出历史测量数据、历史预警、告警记录。
8. 可同时测量交流、直流、谐波。
9. 具备校准测试功能。
10. 可在恶劣工况下（振动、噪声、高温）稳定运行。

原型构建

原型设计是采用TKinter Designer设计实现的，TKinter Designer能够加速python中的GUI开发过程，使用可视化的方式对界面组成元件进行拖拽，方便快捷。在设计过程中，首先是电流的数据图，由于暂时没有实现读取电流数据，暂时用别的图片代替，当开始录波时，界面会实时变更电流图像，同时会将一些参数显示在右边的数据栏中。在实时传输数据的过程中，会对数据进行一个检测，当触发某些判定条件时，系统就会 警，并指出部分 警情况。