專利名稱：電能表安裝及校驗?zāi)M裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種培訓(xùn)用模擬裝置，尤其涉及一種電力系統(tǒng)用的電能表安裝 及校驗培訓(xùn)和考核的模擬系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，電能表在現(xiàn)場的實際接線時，可能會出現(xiàn)各種各樣的接線錯誤；而接 線錯誤會直接影響國家對電能的計量，如何更好的避免和及時熟練的糾正接線錯誤，這 對于供電系統(tǒng)的接表、檢表人員來說，無論是在崗人員、崗前培訓(xùn)人員還是在校學(xué)習(xí)人 員，都是必須解決的現(xiàn)實問題。通常，解決的辦法有兩個，一是在施工或運行現(xiàn)場實地 解決，二是利用極為簡單的電工模擬裝置，進行崗前模擬培訓(xùn)，避免在實際操作時出現(xiàn) 錯誤接線而予以解決。就第一種方法而言，由于是施工或運行現(xiàn)場，只能就其現(xiàn)場情況 而進行錯誤接線的練習(xí)，現(xiàn)場情況的局限性，決定了不可能進行所有錯誤接線的練習(xí)。 就第二種方法而言，其電能表模擬臺就是通常所說的電工操作臺，在使用電工操作臺去 模擬電能表接線的練習(xí)，既經(jīng)濟又方便。同時，模擬臺還可以與計算機管理終端實現(xiàn)互 相通信，便于學(xué)員成績的記錄和模擬臺參數(shù)的設(shè)置。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種模擬電能表接線練習(xí)和技術(shù)考核的 電能表安裝及校驗?zāi)M裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是電能表安裝及校驗?zāi)M裝 置，包括電能表模擬臺，所述電能表模擬臺上包括至少一套模擬器；測控柜，所述測 控柜與所述電能表模擬臺之間設(shè)有測控數(shù)據(jù)通信單元，所述測控柜上設(shè)有對所述模擬器 進行數(shù)據(jù)設(shè)定的測控數(shù)據(jù)設(shè)定裝置，所述測控柜上還設(shè)有對接收的模擬接線數(shù)據(jù)進行數(shù) 據(jù)處理的測控數(shù)據(jù)處理裝置；管理終端，所述管理終端與所述測控柜之間設(shè)有管理數(shù)據(jù) 通信單元，所述管理終端上設(shè)有通過所述測控柜對所述模擬器進行數(shù)據(jù)設(shè)定的管理數(shù)據(jù) 設(shè)定裝置。作為一種具體實施方式
，所述模擬器包括電能表模擬器和現(xiàn)場校驗儀模擬器， 所述的各個模擬器獨立地實現(xiàn)各自的模擬功能。作為一種具體實施方式
，所述測控數(shù)據(jù)通信單元為RS-485通信單元，所述管理 數(shù)據(jù)通信單元為藍牙無線通信單元。作為一種具體實施方式
，所述電能表模擬器包括設(shè)置有顯示模塊和按鍵模塊 的單片機單元；與所述單片機單元電連接的RS-485通信單元、紅外通信單元電力線接入 及檢測單元、時鐘單元、脈沖輸出單元和電源單元；所述電能表模擬器通過所述RS-485 通信單元與所述測控柜進行數(shù)據(jù)傳輸。作為一種具體實施方式
，所述現(xiàn)場校驗儀模擬器包括設(shè)有顯示模塊和按鍵模 塊的單片機單元；與所述單片機單元電連接的RS-485通信單元、脈沖計數(shù)單元、電力線檢測單元和電源單元；所述現(xiàn)場校驗儀模擬器通過所述RS-485通信單元與所述測控柜進行數(shù)據(jù)傳輸。作為一種具體實施方式
，所述測控柜包括嵌入式系統(tǒng)以及與所述嵌入式系統(tǒng)電 連接的存儲器單元、RS-485通信單元、藍牙無線通信單元和電源單元；所述嵌入式系統(tǒng) 包括ARM9嵌入式處理器，所述嵌入式系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有LCD界面顯示模塊、LED狀態(tài)顯示 模塊和鍵盤輸入模塊，所述測控柜與所述電能表模擬臺上的各個模擬器通過RS-485通信 單元進行數(shù)據(jù)交換，所述測控柜與所述管理終端通過藍牙無線通信單元進行數(shù)據(jù)交換， 所述電源單元還包括UPS電源。作為一種具體實施方式
，所述管理終端包括微型計算機和藍牙無線通信單元。本實用新型的有益效果是本模擬系統(tǒng)可以實現(xiàn)高精度、智能化地電能表安裝 接線模擬、電能表顯示模擬以及現(xiàn)場電能表校驗?zāi)M等功能，能夠模擬市場上供應(yīng)的所 有主流規(guī)格型號的電能表。本模擬系統(tǒng)的管理終端可以方便地實現(xiàn)培訓(xùn)人員信息、成績 等數(shù)據(jù)的管理。本模擬系統(tǒng)的測控柜能夠自動考核培訓(xùn)員工對電能表和校驗儀能設(shè)備的 安裝接線能力、電能表等級識別能力，并給出相應(yīng)的成績，在管理終端不工作時，還可 以替代管理終端的參數(shù)給定和現(xiàn)實功能等。作為管理終端的微型計算機，可以將培訓(xùn)員 工的信息通過局域網(wǎng)傳輸?shù)铰毠づ嘤?xùn)信息數(shù)據(jù)庫中。本模擬系統(tǒng)的無線通信和串行通信 單元，實現(xiàn)了管理終端、測控柜以及電能表模擬臺互相之間的雙向數(shù)據(jù)傳輸，可以很方 便地實現(xiàn)電能表模擬臺各個參數(shù)的設(shè)置和學(xué)員成績的管理。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的說明。


圖1是本實用新型實施例的系統(tǒng)組成框圖；圖2是本實用新型實施例的測控柜組成原理框圖；圖3是本實用新型實施例的電能表模擬器組成原理框圖；圖4是本實用新型實施例的檢驗儀模擬器組成原理框圖。
具體實施方式
如
圖1所示，電能表安裝及校驗?zāi)M裝置，包括電能表模擬臺，在電能表模 擬臺上設(shè)置有至少一套模擬器；測控柜，測控柜與電能表模擬臺之間設(shè)有測控數(shù)據(jù)通信 單元，在測控柜上還設(shè)有對所述模擬器進行數(shù)據(jù)設(shè)定的測控數(shù)據(jù)設(shè)定裝置和對接收的模 擬接線數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理的測控數(shù)據(jù)處理裝置；管理終端，管理終端與測控柜之間設(shè)有 管理數(shù)據(jù)通信單元，在管理終端上設(shè)有通過所述測控柜對所述模擬器進行數(shù)據(jù)設(shè)定的管 理數(shù)據(jù)設(shè)定裝置；所述管理終端還設(shè)有接收測控柜發(fā)來的培訓(xùn)對象信息和考試成績的職 工培訓(xùn)信息數(shù)據(jù)庫。所述模擬器包括電能表模擬器和現(xiàn)場校驗儀模擬器。所述測控數(shù)據(jù) 通信單元為RS-485通信單元，所述管理數(shù)據(jù)通信單元為藍牙無線通信單元。如圖3所示，電能表模擬器包括設(shè)置有顯示模塊和按鍵模塊的單片機單元； 與所述單片機單元電連接的RS-485通信單元、紅外通信單元、電力線接入及檢測單元、 時鐘單元、脈沖輸出單元和電源單元；所述電能表模擬器通過所述RS-485通信單元與所 述測控柜進行數(shù)據(jù)傳輸。電能表模擬器能夠模擬市場上供應(yīng)的主流規(guī)格型號的電能表，根據(jù)相應(yīng)的規(guī)格型號進行數(shù)據(jù)顯示、操作模擬(比如顯示內(nèi)容選擇)，顯示數(shù)據(jù)包括測控 柜提供的基本數(shù)據(jù)和在基本數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上模擬計量后得到的數(shù)據(jù)。該電能表模擬器還具有 下列功能①顯示功能，顯示與具體選定模擬的電能表的型號規(guī)格相一致的內(nèi)容和選定 的電能表銘牌內(nèi)容(如規(guī)格型號、生產(chǎn)廠家等信息)。②通信功能，該電能表模擬器具有 一個紅外通信接口和一個RS485通信接口，紅外通信與RS-485通信接口在物理層相互獨 立，一種通信信道的損壞不得影響另一信道，其中，RS-585與測控柜連接。③時鐘、計 時和對時功能，測控柜通過RS-485通信接口可對電能表模擬器進行校時。④事件記錄功 能，為便于查詢使用記錄，對如下事件進行記錄最近3次使用時間及 使用對應(yīng)的電能 數(shù)據(jù)；最近3次校時事件，校時前后時間；最近3次培訓(xùn)對象接線記錄及對應(yīng)的時間。 ⑤凍結(jié)功能，分為瞬時凍結(jié)和約定凍結(jié)兩種。瞬時凍結(jié)是指在突發(fā)斷電時，能夠凍結(jié)當(dāng) 前的電量數(shù)據(jù)、時間以及銘牌信息；約定凍結(jié)是指在管理終端有特殊要求時，凍結(jié)轉(zhuǎn)換 時刻的電量及其他重要數(shù)據(jù)。⑥數(shù)據(jù)修改功能，電能表模擬器存儲的電量數(shù)據(jù)可被測控 柜清零、讀取和修改。⑦脈沖輸出功能，電能表模擬器應(yīng)具備與電能成正比的LED脈沖 和電量脈沖輸出功能，以供給現(xiàn)場校驗儀模擬校驗。⑧斷相、缺相監(jiān)測功能，在收到測 控柜發(fā)出的開始測試命令之后，電能表模擬器能測試到任意相電路的斷相、缺相狀態(tài)， 并將狀態(tài)信息發(fā)送到測控柜。⑨數(shù)據(jù)安全性要求，當(dāng)測控柜讀取電能表模擬器數(shù)據(jù)時， 電能表存儲的數(shù)據(jù)不應(yīng)受到影響和改變。工作時，電能表模擬器接收測控柜提供的電能 表銘牌信息和電能數(shù)據(jù)，將銘牌信息進行顯示，對電量數(shù)據(jù)進行計算，計算結(jié)果按銘牌 對應(yīng)的方式進行顯示。對電力線接線狀態(tài)進行檢測，將檢測結(jié)果發(fā)送給測控柜。按照銘 牌信息將電量計算結(jié)果數(shù)據(jù)以脈沖方式輸出，輸出脈沖時具有LED顯示和光電隔離。如圖4所示，現(xiàn)場校驗儀模擬器包括設(shè)有顯示模塊和按鍵模塊的單片機單 元;與所述單片機單元電連接的RS-485通信單元、脈沖計數(shù)單元、電力線檢測單元和電 源單元；所述現(xiàn)場校驗儀模擬器通過所述RS-485通信單元與所述測控柜進行數(shù)據(jù)傳輸。 該模擬器作為一個單獨的單片機系統(tǒng)，固定在模擬器臺架上，用以模擬實現(xiàn)電能表的現(xiàn) 場校驗功能，使培訓(xùn)對象掌握校驗儀的接線、讀數(shù)等基本技能。其主要功能包括①脈 沖計數(shù)功能，可自動對電能表模擬器輸出的脈沖進行計數(shù)，并根據(jù)計數(shù)結(jié)果得到相應(yīng)的 電能信息。②通信功能，與測控柜通過RS-485通信接口進行通信，從測控柜獲取電能設(shè) 定值、銘牌信息等數(shù)據(jù)，并可將接線判定結(jié)果、按鍵讀取結(jié)果等數(shù)據(jù)傳輸給測控柜。⑨ 電路接線判斷功能，對接入校驗儀模擬器時計量電路進行接線狀態(tài)判斷。④誤差計算、 數(shù)據(jù)顯示功能，計算脈沖計數(shù)的電能值與電能設(shè)定值的誤差，并顯示誤差。⑤按鍵輸入 功能，具有按鍵操作功能，實現(xiàn)電能表等級等信息的輸入。工作時，校驗儀模擬器對電 能表模擬器輸出的脈沖進行計數(shù)，獲取電能測量值，電能設(shè)定值數(shù)據(jù)由測控柜提供。校 驗儀模擬器對電能測量值和電能設(shè)定值進行誤差計算，將此誤差結(jié)果進行顯示。同時， 校驗儀模擬器可以對電力線接線狀態(tài)進行檢測，并將檢測結(jié)果發(fā)送到測控柜。校驗儀模 擬器可以通過按鍵選擇電能表等級，將選擇結(jié)果發(fā)送給測控柜。如圖2所示，測控柜包括嵌入式系統(tǒng)以及與所述嵌入式系統(tǒng)電連接的存儲器單 元、RS-485通信單元、藍牙無線通信單元和電源單元；所述嵌入式系統(tǒng)包括ARM9嵌 入式處理器，所述ARM9嵌入式處理器作為測控數(shù)據(jù)處理裝置處理測控柜接收的有關(guān)數(shù) 據(jù)，所述嵌入式系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有LCD界面顯示模塊、LED狀態(tài)顯示模塊和鍵盤輸入模塊，該鍵盤輸入模塊就是前面所述的測控數(shù)據(jù)設(shè)定裝置，所述存儲器采用SD卡或者FLASH 存儲器，所述測控柜與所述電能表模擬臺上的各個模擬器通過RS-485通信單元進行數(shù) 據(jù)交換，收取模擬臺上的模擬器的接線狀態(tài)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)通過藍牙無線通信單元發(fā)送到 管理終端，對模擬器的數(shù)據(jù)采集后可以存儲在SD卡或者FLASH存儲器等存儲介質(zhì)中。 測控柜的電源單元還包括UPS電源，在斷電后可以持續(xù)工作4小時。另外，測控柜還 具有下述功能①能自動考核培訓(xùn)員工對電能表、校驗儀等設(shè)備 的安裝接線能力、電能 表等級識別能力，并給出相應(yīng)的成績。②校時功能，測控柜日歷計時單元可被管理終端 校時，同時可將校時后的結(jié)果發(fā)送給模擬臺上的每個電表模擬器。③操作與狀態(tài)顯示功 能，測控柜可以脫離管理終端，與模擬臺一起實現(xiàn)培訓(xùn)和技術(shù)比武工作，測控柜上具有 鍵盤操作和顯示功能，在管理終端不工作時替代管理終端的參數(shù)給定和顯示功能。所述管理終端包括微型計算機和藍牙無線通信單元。該管理終端的主要實現(xiàn)下 述功能④無線通信功能，與測控柜通過藍牙無線通信單元進行通信，實現(xiàn)電能表參數(shù) 發(fā)送、并對培訓(xùn)員工的電能表、校驗臺的接線結(jié)果數(shù)據(jù)進行收取。②遠程參數(shù)設(shè)置功 能，可對電能表模擬臺上的電能表模擬器進行參數(shù)設(shè)置，這些參數(shù)包括電能表型號、 電壓、電流、功率因數(shù)、誤差等參數(shù)。將設(shè)置參數(shù)發(fā)送到測控柜，測控柜將設(shè)置結(jié)果傳 輸?shù)较鄳?yīng)的電能表模擬器或校驗儀模擬器。⑨成績管理功能，接收測控柜發(fā)來的培訓(xùn)對 象信息、考試成績等數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)庫管理。④操作與顯示功能，可通過菜單、按鍵、 報表等方式進行模擬器參數(shù)設(shè)定、培訓(xùn)人員信息操作和管理，操作界面友好。⑤數(shù)據(jù)庫 管理和職工培訓(xùn)MIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互功能，可將每批次培訓(xùn)員工的信息通過局域網(wǎng)傳輸?shù)?MIS系統(tǒng)，也可從MIS系統(tǒng)獲取或查詢相應(yīng)的培訓(xùn)員工信息，實現(xiàn)培訓(xùn)員工信息數(shù)據(jù)共 享。在該模擬系統(tǒng)的電能表模擬臺上可以設(shè)置有一套電能表模擬器和檢驗儀模擬器 也可以設(shè)置多套，視實際情況而定。該模擬系統(tǒng)作為一個整體，工作時，管理終端將模擬的電能表編號、電壓、電 流、功率因數(shù)、誤差等數(shù)據(jù)以藍牙無線通信方式發(fā)送到測控柜；測控柜將相應(yīng)的數(shù)據(jù)通 過RS-485串行通信方式發(fā)送到對應(yīng)的電能表模擬器或現(xiàn)場校驗儀模擬器。培訓(xùn)員工根據(jù) 各個設(shè)定參數(shù)在模擬臺上進行相應(yīng)的模擬接線操作后，各個模擬器的模擬接線狀態(tài)數(shù)據(jù) 通過RS-485通信單元傳輸?shù)綔y控柜，測控柜自動考核培訓(xùn)員工對電能表和校驗儀等設(shè)備 的安裝接線能力、電能表等級識別能力，并給出相應(yīng)的成績，同時，測控柜將從模擬器 采集的數(shù)據(jù)存儲在SD卡等存儲介質(zhì)中。測控柜將培訓(xùn)人員的信息和成績等數(shù)據(jù)通過藍牙 無線同時方式傳遞給管理終端，由管理終端對其進行數(shù)據(jù)庫管理。一切從本實用新型的構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動所作出的結(jié)構(gòu)變換均落在本 實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.電能表安裝及校驗?zāi)M裝置，其特征在于，包括電能表模擬臺，所述電能表模擬臺上包括至少一套模擬器；測控柜，所述測控柜與所述電能表模擬臺之間設(shè)有測控數(shù)據(jù)通信單元，所述測控柜 上設(shè)有對所述模擬器進行數(shù)據(jù)設(shè)定的測控數(shù)據(jù)設(shè)定裝置，所述測控柜上還設(shè)有對接收的 模擬接線數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理的測控數(shù)據(jù)處理裝置；管理終端，所述管理終端與所述測控柜之間設(shè)有管理數(shù)據(jù)通信單元，所述管理終端 上設(shè)有通過所述測控柜對所述模擬器進行數(shù)據(jù)設(shè)定的管理數(shù)據(jù)設(shè)定裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的電能表安裝及校驗?zāi)M裝置，其特征在于，所述模擬器包括電 能表模擬器和現(xiàn)場校驗儀模擬器。
3.如權(quán)利要求2所述的電能表安裝及校驗?zāi)M裝置，其特征在于，所述測控數(shù)據(jù)通信 單元為RS-485通信單元，所述管理數(shù)據(jù)通信單元為藍牙無線通信單元。
4.如權(quán)利要求3所述的電能表安裝及校驗?zāi)M裝置，其特征在于，所述電能表模擬 器包括設(shè)置有顯示模塊和按鍵模塊的單片機單元；與所述單片機單元電連接的RS-485 通信單元、紅外通信單元、電力線接入及檢測單元、時鐘單元、脈沖輸出單元和電源單 元；所述電能表模擬器通過所述RS-485通信單元與所述測控柜進行數(shù)據(jù)傳輸。
5.如權(quán)利要求3所述的電能表安裝及校驗?zāi)M裝置，其特征在于，所述現(xiàn)場校驗儀模 擬器包括設(shè)有顯示模塊和按鍵模塊的單片機單元；與所述單片機單元電連接的RS-485 通信單元、脈沖計數(shù)單元、電力線檢測單元和電源單元；所述現(xiàn)場校驗儀模擬器通過所 述RS-485通信單元與所述測控柜進行數(shù)據(jù)傳輸。
6.如權(quán)利要求3所述的電能表安裝及校驗?zāi)M裝置，其特征在于所述測控柜包括嵌入式系統(tǒng)以及與所述嵌入式系統(tǒng)電連接的存儲器單元、RS-485通 信單元、藍牙無線通信單元和電源單元；所述嵌入式系統(tǒng)包括ARM9嵌入式處理器，所述嵌入式系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有LCD界面顯示 模塊、LED狀態(tài)顯示模塊和鍵盤輸入模塊，所述測控柜與所述電能表模擬臺上的各個模 擬器通過RS-485通信單元進行數(shù)據(jù)交換，所述測控柜與所述管理終端通過藍牙無線通信 單元進行數(shù)據(jù)交換，所述電源單元還包括UPS電源。
7.如權(quán)利要求3所述的電能表安裝及校驗?zāi)M裝置，其特征在于所述管理終端包 括微型計算機和藍牙無線通信單元。
專利摘要本實用新型公開了一種電能表安裝及校驗?zāi)M裝置，包括電能表模擬臺，該電能表模擬臺上包括至少一套模擬器；測控柜，所述測控柜與所述電能表模擬臺之間設(shè)有測控數(shù)據(jù)通信單元；管理終端，所述管理終端與所述測控柜之間設(shè)有管理數(shù)據(jù)通信單元。本模擬系統(tǒng)可以實現(xiàn)高精度、智能化地電能表安裝模擬、電能表顯示模擬以及現(xiàn)場電能表校驗?zāi)M等功能。并且，本模擬系統(tǒng)的管理終端可以接入到供電公司教育培訓(xùn)中心的職工培訓(xùn)信息數(shù)據(jù)庫，方便地實現(xiàn)培訓(xùn)人員信息、成績等數(shù)據(jù)的交換。
文檔編號G09B23/18GK201796529SQ20092029097
公開日2011年4月13日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者夏德任, 姜培剛, 房乃國, 杜輝明, 王翠霞, 胡麗, 蔡光程 申請人:山東電力集團公司濰坊供電公司