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类库——对一些字符串进行操作的类1.判断输入是否数字2.截取字符串函数3.过滤输入信息4.生成随机数5.生成验证码图片6.获取汉字第一个拼音7.半角转全角8.全角转半角
using Susing System.Dusing System.Wusing System.Web.UI;using System.Web.UI.WebCusing System.Text.RegularEusing System.IO;using System.Drawing.Iusing System.Tusing System.Web.Snamespace p...{
/**//// &summary&
/// 对一些字符串进行操作的类
/// 创建时间：
/// 创建者：马先光
/// &/summary&
public class StringUtil
private static string passW
//加密字符串
/**//// &summary&
/// 判断输入是否数字
/// &/summary&
/// &param name="num"&要判断的字符串&/param&
/// &returns&&/returns&
static public bool VldInt(string num)
...#region
Convert.ToInt32(num);
return true;
catch ...{ return false; }
#endregion
/**//// &summary&
/// 返回文本编辑器替换后的字符串
/// &/summary&
/// &param name="str"&要替换的字符串&/param&
/// &returns&&/returns&
static public string GetHtmlEditReplace(string str)
...#region
return str.Replace("'", "''").Replace("&", " ").Replace(",", "，").Replace("%", "％").Replace("script","").Replace(".js","");
#endregion
/**//// &summary&
/// 截取字符串函数
/// &/summary&
/// &param name="str"&所要截取的字符串&/param&
/// &param name="num"&截取字符串的长度&/param&
/// &returns&&/returns&
static public string GetSubString(string str, int num)
...#region
return (str.Length & num) ? str.Substring(0, num) + "..." :
#endregion
/**//// &summary&
/// 过滤输入信息
/// &/summary&
/// &param name="text"&内容&/param&
/// &param name="maxLength"&最大长度&/param&
/// &returns&&/returns&
public static string InputText(string text, int maxLength)
...#region
text = text.Trim();
if (string.IsNullOrEmpty(text))
return string.E
if (text.Length & maxLength)
text = text.Substring(0, maxLength);
text = Regex.Replace(text, "[/s]{2,}", " ");
//two or more spaces
text = Regex.Replace(text, "(&[b|B][r|R]/*&)+|(&[p|P](.|/n)*?&)", " ");
text = Regex.Replace(text, "(/s*&[n|N][b|B][s|S][p|P];/s*)+", " ");
text = Regex.Replace(text, "&(.|/n)*?&", string.Empty);
//any other tags
text = text.Replace("'", "''");
#endregion
/**//// &summary&
/// 生成随机数
/// &/summary&
/// &returns&&/returns&
private string GenerateCheckCode()
...#region
string checkCode = String.E
System.Random random = new Random();
for (int i = 0; i & 5; i++)
number = random.Next();
if (number % 2 == 0)
code = (char)('0' + (char)(number % 10));
code = (char)('A' + (char)(number % 26));
checkCode += code.ToString();
HttpContext.Current.Response.Cookies.Add(new HttpCookie("CheckCode", checkCode));
return checkC
#endregion
/**//// &summary&
/// 生成验证码图片
/// &/summary&
public void CreateCheckCodeImage()
...#region
string checkCode = GenerateCheckCode();
if (checkCode == null || checkCode.Trim() == String.Empty)
System.Drawing.Bitmap image = new System.Drawing.Bitmap((int)Math.Ceiling((checkCode.Length * 12.5)), 22);
Graphics g = Graphics.FromImage(image);
try<img align="top" onclick="this.style.display='none'; document.getElementById('__Closed_Text').style.display='none'; document.getElementById('__Open_Image').style.display='inline'; document.getElementById('__Open_Text').style.display='inline';" style="display:" src="http://images.csdn.net/syntax
&&&&推荐文章:
【上篇】【下篇】?76?；第50卷第7期2014年7月；High；VoltageApparatus；Vol.50No.7Jul.2014；一种基于VLD开发的智能高压隔离开关到位监测方法；超，；刚，；安永帅，；白申义，；461000）；周水斌；（许继电气股份有限公司，河南许昌；摘要：笔者在综述高压隔离开关智能化研究现状及发展；关键词：高压隔离开关；状态监测；压力测量中图分类
第50卷第7期2014年7月
VoltageApparatus
Vol.50No.7Jul.2014
一种基于VLD开发的智能高压隔离开关到位监测方法
（许继电气股份有限公司，河南许昌
摘要：笔者在综述高压隔离开关智能化研究现状及发展趋势的基础上，介绍了一种基于VLD开发的智能高压隔离开关到位监测方法，重点介绍了该方法的硬件设计、软件架构以及VLD逻辑设计等。文中对智能高压隔离开关到位状态监测进行深入分析与研究，并通过试验验证了该方法的准确性和可靠性，满足现场运行需要。
关键词：高压隔离开关；状态监测；压力测量中图分类号：TM76
文献标志码：A
文章编号：（6-07
VLD-basedPositionMonitoringMethodforIntelligentDisconnector
YANGChao，LIGang，ANYongshuai，BAIShenyi，ZHOUShuibin
（XJElectricCo.，Ltd.，HenanXuchang461000，China）
AVLD-basedpositionmonitoringmethodforintelligentdisconnectorisdevelopedinconsiderationof
theresearchsituationanddevelopmenttrendofsmartswitches.Thedesignsofhardware，softwarearchitecture，andVLDlogicareprincipallydiscussed.Theaccuracyandreliabilityoftheproposedmethodareverifiedbypositionmonitoringtestonanintelligentdisconnector.Keywords:intelligentdisconnector；conditionmonitoring；pressuremeasurement
近年来，高压输变电设备的安全运行已成为
1智能隔离开关发展现状
目前，隔离开关在运行中受环境、气候条件以
影响电力系统安全、稳定、经济运行的重要因素。其中，高压隔离开关(简称隔离开关或开关)是电力系统中应用最广泛也是最为重要的一类高压电器，一旦发生故障就会引起电网事故。因此，隔离开关及其运行可靠性直接关系到整个电力系统的安全运行和供电质量，必须提高其运行可靠性和安全性[1-2]。
高压隔离开关是电力系统中执行开合、转换线路、对电力系统进行控制和保护的可操作式电器设备。隔离开关根据不同的分类方法有多种类型和结构，按照绝缘支柱的数目可分为单柱式、双柱式和三柱式；按照装设接地点可分为户内式和户外式；按照运动方式可分为水平旋转、垂直旋转、摆动式和插入式；按照隔离开关配用的操动机构可分为电动、手动和气动等类型[3-5]。
收稿日期：；
修回日期：
及设计制造的原因影响，容易产生机械或电气方面的故障。尤其是当隔离开关的动触指与静触杆不能有效接触，引起动触指与静触杆接触部位发热过热等缺陷，造成开关损坏，电网大面积停电事故，不但给电力系统造成巨大的经济损失，而且对电站运行人员的人身安全造成损害。因此，准确判断隔离开关是否到位是解决变电站中高压电器设备正常运行的关键问题。
随着国家电网向大容量、特高压方向的发展，以及传感技术、信息处理技术、状态监测和故障诊断技术在高压开关设备领域中的不断渗透，形成了强电与弱电相结合、传统技术与高新技术相结合的现状，推动了高压隔离开关设备向智能化方向发展[6-8]。
2智能隔离开关到位监测方法概述
目前，判断隔离开关是否到位多采用人工现场
利用望远镜观测、主观判断的方法。这种方法容易
研究与分析杨超，李刚，安永帅，等.一种基于VLD开发的智能高压隔离开关到位监测方法
受到观测者的主观影响，而且准确性低，效率低。现有的隔离开关到位自动检测方法，主要有测温法、测力法、测距法、光学法、图像法等。下面简单介绍这几种方法的原理及存在的优缺点[9-16]。
图像法是采用计算机视觉技术，能通过摄像机
获取隔离开关所在区域的图像，通过图像处理好模式识别方法自动识别出隔离开关的开合状态以及异常状态，就可以对其异常状态(即隔离开关不到位状态)进行报警。隔离开关的状态分为3类：闭合状态、断开状态、异常状态。根据隔离开关可见断口的灰度图像可以识别出其状态，识别方法常见的是基于模式识别中的最小距离分类器。这种方法工作稳定、直观，自动化和智能化程度高。然而目前的图像监测方法存在诸多缺陷和不足，例如对天气依赖性强，识别准确率不高，识别结果的可靠性较差，成本昂贵等等。
测温法是对隔离开关触头进行测温，以温度的
变化间接监测隔离开关到位状态。测温法主要有红外线测温、光纤测温、传感器测温等等。红外测温技术多采用红外成像仪，主要用于线路巡检，但红外线穿透力有限，通信距离短，在很大程度上限制了红外成像仪的应用。光纤测温将光纤缠绕在隔离开关动触指或者静触杆的表面，通过光纤信号把高压开关触点的温度信息传给监测中心。光纤测温是有线通信方式，对于户外高压开关而言，存在安全隐患。传感器测温采用温度传感器检测高压触点的温度，主要采用热电偶、热电阻、半导体温度传感器等温度监测方法，这种测温方式成本低，应用较普遍，但是温度传感器易受环境影响，非线性误差较大。
总之，测温法成本较低，目前应用较广泛，但是由于温度的变化存在滞后性，不能实时监测隔离开关到位的状态，且该方法受隔离开关性能、参数以及负荷的影响严重，判断不可靠。
目前的测力法是在隔离开关动触头与静触杆
接触点或者接触点附近位置安装测力传感器，通过测量压力变化及大小，可判断出隔离开关的开合状态以及异常状态。这种方法属于直接测力方法，工作稳定、安全可靠，特别是对周围的强电磁场干扰具有良好的抵抗能力，而且系统安装不影响原有系统的工作，自动化和智能化程度高，是今后发展的必然趋势。目前该方法由于开关运动稳定性差，可能存在传感器测力点与实际夹住点不吻合，且测力传感器需要直流供电，需要定期更换电池。
测距法是利用测距传感器或接近传感器测量
动触头U型槽两臂的距离变化来判断隔离开关接触状态。由于隔离开关的工作特点和空间限制，测距或者接近传感器的安装点与实际动静触头的接触点存在不吻合的情况，安装和维护不方便。且测距或者接近传感器本身有一定误差，因此测量也不可靠。
2.6各种隔离开关到位监测方法对比
到位监测方法对比见表1，由表1对各种隔离
开关到位监测的方法进行对比，综合成本、可靠性、准确性等多种因素，笔者在目前测力法基础上对智能隔离开关进行更深入研究和试验，下面将详细介绍该方法的系统设计和实现方案。
到位监测方法对比准确性不准确一般准确准确一般
可靠性一般不可靠可靠可靠可靠
成本低一般低高高
光学法采用光学传感器直接监测隔离开关动
方法测温法测距法测力法光学法图像法
Positionmonitoringmethodcomparison
接触方式非接触接触接触非接触非接触
静触头位置，具有隔离开关动作辅助接点，与操作保护装置连接，聚光反射体设在隔离开关的动触头上，光发射接收装置设置在隔离开关底座安全平台上，一组光发射接收装置发射并接收到隔离开关在合闸到位时由聚光反射体反射回的光束，另一组光发射接收装置发射并接收到隔离开关在分闸到位时由聚光反射体反射回的光束，由光发射接收装置的对比判断电路的输出端与隔离开关辅助接点连接，判断出隔离开关是否分合到位，此信号送给操作保护装置，作为远方操作的监视信号。这是一种直接测量的方法，不受强电磁场的干扰，抗干扰能力强。然而，采用单束光发射和接收，位置不宜保证准确，检测过程不可靠。安装后调整困难，难度高。
3智能隔离开关到位监测系统设计
笔者提供一种隔离开关到位监测的方法[15-19]，确
保了隔离开关设备运行可靠，杜绝人为判断失误行为，保证监测结果的准确性，解决了由隔离开关动、静触头接触不良或触指弹簧失效引起的隔离开关分、合不到位问题。
2014年7月第50卷第7期
3.1系统方案设计
该系统主要包括压力传感器单元、信号处理单
元和数据控制单元。压力传感器单元固定在高压隔离开关动触指上，信号处理单元和数据控制单元集成在隔离开关智能单元装置内。压力传感器单元通过无线与信号处理单元通信。系统方案示意图见图
1。其中，压力传感器形状和尺寸可根据不同的隔离
开关结构而改变。笔者以户外水平旋转高压隔离开关为例
。系统方案图见图1
图2压力传感器安装示意图
Fig.2Installationofpressuresensor
用可视化逻辑设计VLD(visuallogicdesign)软件设计，可视化逻辑设计VLD软件是一种以图形化、模
系统方案图
块化逻辑功能图形代替编写程序源代码的一种程序开发软件。与VISIO、AUTOCAD相似，VLD设计软件有许多函数库、元件库、模块等，这些公用的函数库、元件库等在编译程序时可以调用，相当于
Fig.1Systemscheme
由于隔离开关运动稳定性差，动触指和静触杆接触处不仅仅是一个点，通过多次测试观察并记录隔离开关动触指和静触杆接触的区域，并将压力传感器做成与该区域等长的形状，用螺栓固定在动触指的U型槽内，解决了目前测力法传感器测力点与实际夹住点不吻合的问题，见图2。
压力传感器单元采用进口长效电池，应用软件采用唤醒―休眠机制，即当需要进行压力监测时，通过信号处理单元发送唤醒命令，压力传感器才启动数据采集，完成数据采集并上送后进入休眠状态，节省了用电量，延长了电池寿命。根据电池容量和传感器功率估算，电池寿命可达5~10年，解决了目前测力法电源供电电池需要频繁更换的问题。
在隔离开关合闸过程中，动触指与静触杆之间的夹紧力由零逐渐增大，当合闸到位时，动触指与静触杆之间的夹紧力值固定在某一个区域内。采用压力传感器测量其大小，通过特殊的屏蔽线传送到信号处理单元，经信号处理单元进行相关处理(例如放大、滤波)后通过无线发送到数据控制单元，数据控制单元根据预设置的阈值判断隔离开关是否到位。最后，由数据控制单元将判断结果上传。
压力传感器单元采用无线通信，内置天线，外壳采用特殊材料封装，绝缘耐高温，防护等级为
VISIO里的模板，使用这些公用元件或者模块可以
避免重复设计相同的元件，进而节省时间并有助于程序设计的标准化，并且可以极大地方便程序的修改和维护。例如，全周傅里叶算法、计算零序电压、判别电压互感器(TV)断线等。在使用这些公用算法模块时，只需要从元件库中调用，通过运用逻辑连接指令运用到工作区中即可实现对这些公用模块或元件的调用。而在编译程序时，对于多处应用的同一元件，VLD则在元件库中调用同样的程序代码段[20]。
3.2.1系统智能化隔离开关到位监测软件架构智能化隔离开关分合位状态监测软件主要包
含上位机控制管理单元软件和下位机监测单元软件。其中，上位机软件包括通信模块、开关量输入输出、机械特性参数计算、模拟量采集等；下位机软件分为通信模块、数据动态波形绘制、历史数据查询以及隔离开关状态监测。软件结构见图3。
上位机通过通信模块向下位机发送命令(以合闸命令为例)，下位机启动电机和模拟量信号的采集。其中，模拟量信号包括温度信号、湿度信号、压力信号、位移角度以及电机电流等等，并将这些信号简单处理后发送到上位机。
IP67，在强电回路能正常工作。
3.2智能隔离开关到位监测软件方案设计
智能化隔离开关分合位状态监测软件设计采
3.2.2基于VLD的智能隔离开关到位监测开发模式
在利用VLD开发时，首先可以利用工具对待开
研究与分析杨超，李刚，安永帅，等.一种基于VLD开发的智能高压隔离开关到位监测方法
原始幅值=∑(Dcn/k)；
计算幅值=(原始幅-a1)×(b2-a2)/(b1-a1)+a2。(1)(2)
式(1)、(2)中：k为每周波采样点数，模拟量通道号对应管脚1；a2为输入最小值，对应管脚2；b2为输入最大值，对应管脚3；a1为输出最小值，对应管脚
4；b1为输出最大值，对应管脚5；Dc1为输出原始值，对应管脚6；Dc2为经过CLDC计算出的值，对应管
软件架构图
脚7。突变上送元件的功能是将数据上送后台，包括循环上送和突变上送。其中，管脚1为浮点动态数据值；管脚2、3为数据门槛；管脚4是上送的实时数据。VLD逻辑设计图见图4。
Fig.3Softwarearchitecture
发对象的基本属性进行定义，例如CPU个数、DSP通道数等。在进行完这些设置之后，VLD提供了许多模拟量、状态量相关的的数据表，如装置模入配置表、开入/开出配置表、全局数据配置表、全局定值配置表、全局状态配置表等，这些表可以统一定义、统一布置。在设计各工作区的逻辑时可以通过调用其地址索引，在程序的任何地方使用它们。它们是全局共享的，不同工作区、不同逻辑之间的公用状态、标志等可以任意调用。
设计时根据所实现产品的应有功能，在相应的数据表中进行运行数据配置、定值配置、全局状态配置等；在逻辑工作区通过计算、比较等手段可以对某些状态进行赋值;在逻辑、条件满足时，可以通过触发出口配置表来实现动作出口等，在逻辑的实现过程中发现缺少某些数据还可以进行再次定义。
逻辑设计就是由数据库提供的所有基本元件进行逻辑与算法组合形成特定的功能工作区，在每个元件的属性设置中设定具体的状态或运行数据。根据开发对象的主要逻辑功能，将待开发程序分为若干个工作区进行逻辑设计，如差动工作区、失灵工作区，利用VLD的工作区属性定义各工作区属于主保护或者后备保护以决定各工作区在保护运行中执行的先后、主从次序，工作区内还可以设置多级子工作区，任意工作区的多个子工作区之间可以定义执行顺序，且对于一些面向条件的工作区还可以设置为条件工作区，即在条件满足时进入该工作区，条件不满足时跳转执行下一工作区。
在程序设计完成以后，利用VLD提供的联机编译或者脱机编译命令及可以实现程序的编译，即可以生成目标程序代码。下面简要介绍基于此软件开发的智能高压隔离开关到位监测装置DIS-803A。
图4模拟量采集
Fig.4Analog
acquisition
3.2.4开入处理
DIS-803根据接收到的GOOSE选择开入，根据
全局状态，例如GOOSE品质，检修位及检修状态等等形成判决条件。当条件满足时，再经过延时展宽，将开入命令写到全局状态；否则，当条件不满足时后面的逻辑将不被执行。这种条件执行逻辑的手段大大提高了程序的执行效率。不满足条件的任务不执行，使程序更优化，命令的执行周期更短，最大程度地逼近于理论计算的动作时间。开入处理逻辑见图5[21]。
3.2.5机械特性参数计算及波形绘制
机械特性计算用到了隔离开关特征点计算元
件，该元件主要对隔离开关电机运行情况的特征点，例如电机电流、隔离开关温度、压力等进行监测并计算的直流元器件。隔离开关特征点计算元件与
CLDC元件类似，根据输入电压和电流等通道内的
数据进行计算，计算出的参数包括电机电流、电机电压、电机运行时间、压力、温度、运行平均功率、机械寿命、电机启动时间、分闸时间、合闸时间等等。隔离开关特征点计算出参数后写到全局状态和全局数据中。机械特性计算的VLD逻辑设计图见图6。
上位机根据全局状态和全局数据进行波形绘制，例如根据电机电流值和时间关系绘制电机电
3.2.3模拟量采集
模拟量采集中用到了计算直流元器件CLDC和
数据上送元件。CLDC根据输入直流通道内数据进行幅值计算，计算出原始幅值，根据输入定值的比例关系，输出计算值。CLDC的计算公式为：
2014年7月第50卷第7期
图5开入处理
Fig.5Inputprocessing
图6机械特性计算
Fig.6Mechanicalproperties
calculation
流―时间关系曲线图，根据位移角度和时间关系绘制隔离开关行程特性曲线图，见图7。
DIS-803A配合平高电气GW16B/17B-252(W)型隔离开关进行了多次测试，电压精度为±2.5%或±1%Un，电流精度±1%In，满足功能及性能要求。表2、3是试验中通过上位机监测得到压力数据。其中，表2是隔离开关从合闸位置到分闸位置的压力数据，表3是从分闸位置到合闸位置的压力数据。
压力传感器的激励电压为5VDC，输出为2mV/V，
取值范围在0~7N之间。当隔离开关处于分位时，
压力值为0；当隔离开关处于合位时，压力值为(5.5±
Fig.7Waveform
0.5)N。通过实验证明，当压力值大于5.0N小于6.0N
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max不支持符号运算。说明的意思是你的max函数输入参数为 符号表达式。
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//缺点是无法正确读取中文内容
import java.io.*;
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