电能质量监测装置人机界面设计总结（5）

电能质量监测装置通过分析处理采样数据，获得被监测点的基波电量信息(如电压/电流有效值、有功、无功、功率因数、频率等)和电能质量指标信息(如电压/频率偏差、电压/电流不平衡度、谐波含量、过电压等)，并通过人机界面显示^[。

分析电能质量监测装置应具备的人机交互信息可知，他们大致分为三大类，即基波电量信息、电能质量信息、越限事件信息。分类处理后的电能质量人机交互信息如表所示。

基波电量信息	电能质量信息	越限事件信息
电压有效值	电压偏差	电压偏差越限
电流有效值	频率偏差	频率偏差越限
有功功率	谐波	谐波越限
无功功率	电压波动	电压波动越限
视在功率	电压闪变	电压闪变越限
功率因数	三相不平衡	三相不平衡越限
	短期电压变动	过电压

按照表所示的分类信息对电能质量监测装置人机界面的设计就比较合理和有章可循，更容易用户很快掌握与学习。

1.1人机界面功能模块设计

电能质量监测装置人机界面的功能可归纳如下：信息显示、信息查询、参数设置、操作帮助等。

参照人机界面设计原则，人机界面布局设计应遵循重要性原则、功能分组原则、操作频率原则、操作次序原则和分层结构原则。按功能分组原则和分层结构原则，电能质量监测装置的人机界面可分成五个功能模块，即仪器设置、基波电量、电能质量、越限事件、历史记录、帮助等功能模块。仪器设置模块包含PT/CT变比设置、计算修正系数设置、电网参数设置等，为计算电量参数(包括电能质量指标)和判断越限事件等提供基准参数设置的操作，按照操作次序原则把它放在最左边，这也与用户对图形界面已有的认知相一致；基波电量、电能质量和越限事件三个功能模块在电能质量监测装置中使用的频率较高，因此应依次放置在用户视野和操作最佳位置即人机界面上方中间位置上，以便于用户操作；历史记录和帮助这两个功能模块在电能质量监测装置中使用的频率相对较低，因此可按照人的习惯将它们放置在次要位置即人机界面右上方位置上。按上述原则设计的人机界面功能模块的树状分层结构如图4-1所示，各功能模块简介如下。

(1)仪器参数设置。包括时钟设置、电网参数设置、限值设置(设置电

能质量指标限值)、事件响应设置(设置事件记录的触发条件)、PT/CT变比设置、计算修正系数设置等。

(2)基波电量和电能质量信息。电能质量监测装置分析处理监测点采样数据得到基波电量和电能质量信息，通过基波电量信息和电能质量信息模块与用户交互，按用户查询条件将信息显示到人机界面上。具体显示的参数如图所示。

(3)越限事件。基波电量和电能质量信息主要是以数据的形式显示到人机界面上，用户很难直接从大量的数据中发现不合格的监测点信息。若监测装置能自动比较监测点运行的参数和其限值，判断参数是否在额定范围内，并为用户提供监测参数越限信息，可减少由于人的视觉因素造成的未发现参数越限事件模块，并按照不同指标越限对越限事件分类。

(4)历史数据模块。主要记录历史数据，以备以后查询所用。

 (5)帮助模块。若监测装置在用户使用人机界面时为用户提供一本人机界面的使用说明书，可以减少用户学习界面的时间，满足人性化的要求。帮助模块为用户提供了这本说明书，它包括电能质量监测装置帮助和关于电能质量监测装置两个子模块。电能质量监测装置帮助模块采用目录的形式，提供每个模块的功能介绍和超链接到某一个功能模块。例如选中目录中电能质量信息模块，点击电压偏差，电压偏差的概念和查询电压偏差信息的操作说明会显示在人机界面，用户还可以直接链接到电压偏差操作界面。关于电能质量监测装置模块介绍了监测装置的研发信息等。