專利名稱:基于仿真智能電能表的測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種基于仿真智能電能表的測(cè)試系統(tǒng)，包括仿真智能電能表及與所述仿真智能電能表的服務(wù)器，仿真智能電能表包括電能表主板及與電能表主板連接的模擬故障控制板和通訊轉(zhuǎn)換控制箱，電能表主板包括微處理器、計(jì)量電路、通信模塊、顯示模塊、費(fèi)控模塊、時(shí)鐘模塊、多功能輸出模塊和電源模塊；計(jì)量電路包括與工頻電源連接的計(jì)量模塊，所述計(jì)量模塊包括計(jì)量芯片、電流采樣回路、電壓采樣回路、脈沖發(fā)生回路；電流采樣電路及電壓采樣電路與工頻電源及計(jì)量芯片連接。通過(guò)對(duì)工頻電源的電流信號(hào)及電壓信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并通過(guò)計(jì)量模塊直接轉(zhuǎn)化為脈沖向外發(fā)送給微控制器，通過(guò)微控制器完成接下來(lái)的計(jì)量工作，使得該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且功能完善。
【專利說(shuō)明】
基于仿真智能電能表的測(cè)試系統(tǒng)【
技術(shù)領(lǐng)域
】
[0001]本實(shí)用新型涉及電能表領(lǐng)域，尤其涉及基于仿真智能電能表的測(cè)試系統(tǒng)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)，單、三相智能仿真智能電能表在電力計(jì)量中得到廣泛的應(yīng)用，但在使用過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了諸多問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的故障表直接更換表計(jì)并由智能電能表廠家負(fù)責(zé)處理，因現(xiàn)場(chǎng)的裝表接電工和運(yùn)行維護(hù)人員技術(shù)水平的限制，無(wú)法對(duì)智能電能表的故障做完整、系統(tǒng)的故障報(bào)告，因此電力系統(tǒng)人員及表廠家技術(shù)人員無(wú)法對(duì)智能電能表出現(xiàn)的各類故障進(jìn)行深入的研究。因此為了提高裝表接電工及運(yùn)行維護(hù)人員技術(shù)水平，了解并熟悉單、三相智能電能表的工作原理，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)智能表出現(xiàn)故障時(shí)能做正確的故障分析及出具系統(tǒng)、完整的故障報(bào)告，電力系統(tǒng)人員和表廠家技術(shù)人員通過(guò)故障報(bào)告能對(duì)智能電能表出現(xiàn)的各類問(wèn)題進(jìn)行深入的研究，同時(shí)也為各網(wǎng)省電力公司與智能電能表生產(chǎn)企業(yè)在智能電能表6應(yīng)用拓展、技術(shù)研究等方面提供了大量的實(shí)踐依據(jù)。WT-F56智能仿真智能電能表故障模擬實(shí)訓(xùn)裝置，結(jié)合用電現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有的典型電網(wǎng)運(yùn)行事件和智能電能表使用中的一些典型故障在裝置上進(jìn)行模擬演示和分析，使現(xiàn)場(chǎng)人員了解、熟悉現(xiàn)場(chǎng)的故障，通過(guò)培訓(xùn)、學(xué)習(xí)，了解并熟悉單、三相智能電能表的工作原理。
[0003]現(xiàn)有的仿真電能表的計(jì)量模塊，無(wú)法提供竊電狀態(tài)下的計(jì)量功能，學(xué)員無(wú)法通過(guò)仿真階段的學(xué)習(xí)以掌握發(fā)現(xiàn)用戶竊電的能力。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題提供一種具備檢測(cè)竊電狀態(tài)功能的基于仿真智能電能表的測(cè)試系統(tǒng)。
[0005]為達(dá)到前述目的，本實(shí)用新型采用如下方案:一種基于仿真智能電能表的測(cè)試系統(tǒng)，包括仿真智能電能表及與所述仿真智能電能表的服務(wù)器，仿真智能電能表包括電能表主板及與電能表主板連接的模擬故障控制板和通訊轉(zhuǎn)換控制箱，通訊轉(zhuǎn)換控制箱與電能表主板通過(guò)RS485實(shí)現(xiàn)通信，使通訊轉(zhuǎn)換控制箱讀取電能表主板的數(shù)據(jù)，通訊轉(zhuǎn)換控制箱與模擬故障控制板通過(guò)RS485實(shí)現(xiàn)通信，電能表主板包括微處理器、計(jì)量電路、通信模塊、顯示模塊、費(fèi)控模塊、時(shí)鐘模塊、多功能輸出模塊和電源模塊;計(jì)量電路、通信模塊、顯示模塊、費(fèi)控模塊、時(shí)鐘模塊、多功能輸出模塊與微處理器及電源模塊連接;計(jì)量電路包括與工頻電源連接的計(jì)量模塊，所述計(jì)量模塊包括計(jì)量芯片、電流采樣回路、電壓采樣回路、脈沖發(fā)生回路；電流采樣電路及電壓采樣電路與工頻電源及計(jì)量芯片連接，所述電流采樣電路采集工頻電源的電壓信號(hào)并發(fā)送給所述計(jì)量芯片，所述電壓采樣電路采集工頻電源的電流信號(hào)并發(fā)送給所述計(jì)量芯片;所述計(jì)量芯片與脈沖發(fā)生回路連接，并接收所述電壓信號(hào)及所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖后經(jīng)所述脈沖發(fā)生回路向外發(fā)送，所述脈沖回路包括接收所述脈沖并放大的放大模塊，還包括與所述放大模塊連接并對(duì)放大后脈沖進(jìn)行整流的整流模塊。
[0006]本實(shí)用新型的第一優(yōu)選方案為:所述脈沖為方波脈沖。
[0007]本實(shí)用新型的第二優(yōu)選方案為:所述計(jì)量芯片包括與電流采樣回路、電壓采樣回路、脈沖發(fā)生回路連接的第一芯片及與所述第一芯片連接的第二芯片。
[0008]本實(shí)用新型可達(dá)到如下技術(shù)效果:
[0009]1.通過(guò)對(duì)工頻電源的電流信號(hào)及電壓信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并通過(guò)計(jì)量模塊直接轉(zhuǎn)化為脈沖向外發(fā)送給微控制器，通過(guò)微控制器完成接下來(lái)的計(jì)量工作，使得該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且功能完善。
[0010]2.放大模塊及整流模塊的設(shè)置，保證了脈沖不會(huì)因其它電路的干擾而造成較大的噪聲，使得微處理器無(wú)法讀取。
[0011]3.通過(guò)第二芯片單獨(dú)的對(duì)竊電狀態(tài)進(jìn)行計(jì)量，保證了竊電狀態(tài)計(jì)量的準(zhǔn)確性及可靠性。
[0012]本實(shí)用新型的這些特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)在下面的【具體實(shí)施方式】、附圖中詳細(xì)的揭露?！尽靖綀D說(shuō)明】
】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的仿真智能電表的模塊示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的電能表主板的模塊圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1的計(jì)量模塊的原理框圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0017]下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例的附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行解釋和說(shuō)明，但下述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非全部?；趯?shí)施方式中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0018]實(shí)施例1。
[0019]—種基于仿真智能電能表的測(cè)試系統(tǒng)，包括仿真智能電能表及與所述仿真智能電能表的服務(wù)器，服務(wù)器可通過(guò)網(wǎng)線與仿真智能電能表進(jìn)行通信。
[0020]參看圖1，一種仿真智能電能表，包括電能表主板及與電能表主板連接的模擬故障控制板和通訊轉(zhuǎn)換控制箱，通訊轉(zhuǎn)換控制箱與電能表主板通過(guò)RS485實(shí)現(xiàn)通信，使通訊轉(zhuǎn)換控制箱讀取電能表主板的數(shù)據(jù)，通訊轉(zhuǎn)換控制箱與模擬故障控制板通過(guò)RS485實(shí)現(xiàn)通信，使通訊轉(zhuǎn)換控制箱控制模擬故障控制板以實(shí)現(xiàn)故障的模擬控制。
[0021]其工作流程為:通訊轉(zhuǎn)換控制箱通過(guò)RS485讀取電能表主板的電能信息數(shù)據(jù)，當(dāng)需要設(shè)定模擬故障時(shí)，通訊轉(zhuǎn)換控制箱通過(guò)RS485發(fā)送命令給模擬故障控制板，使得模擬故障控制板對(duì)電能表主板執(zhí)行模擬故障控制，從而實(shí)現(xiàn)要執(zhí)行的模擬故障。
[0022]參看圖2，電能表主板包括微處理器、計(jì)量電路、通信模塊、顯示模塊、費(fèi)控模塊、時(shí)鐘模塊、多功能輸出模塊和電源模塊，計(jì)量電路、通信模塊、顯示模塊、費(fèi)控模塊、時(shí)鐘模塊、多功能輸出模塊與微處理器及電源模塊連接;其中，微處理器通過(guò)通信模塊與通訊轉(zhuǎn)換控制箱通信，微處理器通過(guò)總線與顯示模塊通信顯示電能表的顯示功能，微處理器與計(jì)量電路通過(guò)串行總線通信完成電能表的計(jì)量功能，微處理器通過(guò)總線控制費(fèi)控模塊實(shí)現(xiàn)費(fèi)控功能，微處理器與時(shí)鐘模塊通過(guò)串行總線通信來(lái)獲取時(shí)鐘信息，微處理器與時(shí)鐘模塊共同控制多功能輸出模塊實(shí)現(xiàn)多功能脈沖輸出，電源模塊為電能表主板提供電源。
[0023]模擬故障控制板中包含主控制單元、通信單元、繼電器控制單元、繼電器矩陣單元。當(dāng)要實(shí)現(xiàn)模擬故障功能時(shí)，通訊轉(zhuǎn)換控制箱通過(guò)RS485發(fā)送命令給模擬故障控制板，命令會(huì)通過(guò)通信單元然后傳送給主控制單元，主控制單元分析處理命令后，通過(guò)控制繼電器控制單元，從而對(duì)繼電器矩陣單元執(zhí)行操作，從而實(shí)現(xiàn)模擬故障功能。具體的模擬故障實(shí)現(xiàn)方式為:電能表上各模塊的供電電路及信號(hào)傳輸電路上設(shè)有多個(gè)開(kāi)關(guān)。繼電器控制單元可以控制前述多個(gè)開(kāi)關(guān)的通斷，在需要模擬某個(gè)模塊發(fā)生故障時(shí)，斷掉相應(yīng)模塊的供電電路或信號(hào)輸出電路即可。
[0024]參考圖3，電能表主板中計(jì)量電路包含與工頻電源連接的計(jì)量模塊，計(jì)量模塊包含計(jì)量芯片、電流采樣回路、電壓采樣回路、脈沖發(fā)生回路；電流采樣電路及電壓采樣電路與工頻電源及計(jì)量芯片連接，所述電流采樣電路采集工頻電源的電壓信號(hào)并發(fā)送給所述計(jì)量芯片，所述電壓采樣電路采集工頻電源的電流信號(hào)并發(fā)送給所述計(jì)量芯片;所述計(jì)量芯片與脈沖發(fā)生回路連接，并接收所述電壓信號(hào)及所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為方波脈沖后經(jīng)所述脈沖發(fā)生回路向外發(fā)送;微處理器包含單片機(jī)，單片機(jī)接收所述方波脈沖并轉(zhuǎn)化為的電能信息數(shù)據(jù)處理保存;單片機(jī)將要顯示的電能信息通過(guò)總線發(fā)送至顯示模塊，從而實(shí)現(xiàn)電能表的信息顯示功能。所述脈沖回路包括接收所述脈沖并放大的放大模塊，還包括與所述放大模塊連接并對(duì)放大后脈沖進(jìn)行整流的整流模塊。
[0025]當(dāng)通訊轉(zhuǎn)換控制箱通過(guò)RS485對(duì)電能表主板進(jìn)行信息交互時(shí)，數(shù)據(jù)通過(guò)通信單元然后到達(dá)單片機(jī)，單片機(jī)處理接收到的信息并分析處理后，經(jīng)過(guò)RS485通信單元將信息回傳給通訊轉(zhuǎn)換控制箱；當(dāng)單片機(jī)接收到通訊轉(zhuǎn)換控制箱發(fā)送的控制cx命令時(shí)，單片機(jī)判斷控制命令合法后，單片機(jī)會(huì)控制費(fèi)控單元實(shí)現(xiàn)費(fèi)控功能；由單片機(jī)通過(guò)串行總線與時(shí)鐘模塊通信，從而獲取時(shí)鐘信息；電源模塊實(shí)現(xiàn)將交流電流轉(zhuǎn)化為電能表所需直流電源的功能。
[0026]前述計(jì)量芯片包括與電流采樣回路、電壓采樣回路、脈沖發(fā)生回路連接的第一芯片及與所述第一芯片連接的第二芯片，其中第一芯片用于正常工作過(guò)程中的計(jì)量工作，第二芯片用于竊電狀態(tài)下的計(jì)量工作，具體工作流程如下:
[0027]—、第一芯片控制電壓采樣回路和電流采樣回路實(shí)時(shí)采集工頻電源的電壓信號(hào)及電流ig號(hào)；
[0028]二、當(dāng)電壓信號(hào)低于額定電壓信號(hào)時(shí)，第一芯片啟動(dòng)第二芯片工作并把電壓信號(hào)和電流信號(hào)實(shí)時(shí)傳遞給第二芯片，第二芯片啟動(dòng)并記錄啟動(dòng)時(shí)間為第一時(shí)間，并每隔10分鐘生成電壓信號(hào)、電流信號(hào)、時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)鏈并存儲(chǔ)；
[0029]三、當(dāng)電壓信號(hào)高于額定電壓信號(hào)時(shí)，第一芯片向第二芯片發(fā)出讀取信號(hào)；第二芯片接收該讀取信號(hào)并記錄為第二時(shí)間，而后發(fā)送第一時(shí)間、第二時(shí)間、至少一個(gè)數(shù)據(jù)鏈給第一芯片；
[0030]四、第一芯片獲取前述第一時(shí)間、第二時(shí)間、至少一個(gè)數(shù)據(jù)鏈后發(fā)送給微處理器；
[0031]五、微處理器接收前述第一時(shí)間、第二時(shí)間、至少一個(gè)數(shù)據(jù)鏈并存儲(chǔ)，并控制顯示模塊顯示第一時(shí)間、第二時(shí)間；
[0032]六、前述微處理器通過(guò)通訊轉(zhuǎn)換控制箱與外部服務(wù)器連接，并傳輸所述第一時(shí)間、第二時(shí)間、至少一個(gè)數(shù)據(jù)鏈及電表編號(hào)給外部服務(wù)器存儲(chǔ)；
[0033]七、所述服務(wù)器接收所述第一時(shí)間、第二時(shí)間、至少一個(gè)數(shù)據(jù)鏈及電表編號(hào)后，存儲(chǔ)于硬盤上。
[0034]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，熟悉該本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白本實(shí)用新型包括但不限于附圖和上面【具體實(shí)施方式】中描述的內(nèi)容。任何不偏離本實(shí)用新型的功能和結(jié)構(gòu)原理的修改都將包括在權(quán)利要求書(shū)的范圍中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于仿真智能電能表的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:包括仿真智能電能表及與所述仿真智能電能表的服務(wù)器，仿真智能電能表包括電能表主板及與電能表主板連接的模擬故障控制板和通訊轉(zhuǎn)換控制箱，通訊轉(zhuǎn)換控制箱與電能表主板通過(guò)RS485實(shí)現(xiàn)通信，使通訊轉(zhuǎn)換控制箱讀取電能表主板的數(shù)據(jù)，通訊轉(zhuǎn)換控制箱與模擬故障控制板通過(guò)RS485實(shí)現(xiàn)通信，電能表主板包括微處理器、計(jì)量電路、通信模塊、顯示模塊、費(fèi)控模塊、時(shí)鐘模塊、多功能輸出模塊和電源模塊;計(jì)量電路、通信模塊、顯示模塊、費(fèi)控模塊、時(shí)鐘模塊、多功能輸出模塊與微處理器及電源模塊連接;計(jì)量電路包括與工頻電源連接的計(jì)量模塊，所述計(jì)量模塊包括計(jì)量芯片、電流采樣回路、電壓采樣回路、脈沖發(fā)生回路；電流采樣電路及電壓采樣電路與工頻電源及計(jì)量芯片連接，所述電流采樣電路采集工頻電源的電壓信號(hào)并發(fā)送給所述計(jì)量芯片，所述電壓采樣電路采集工頻電源的電流信號(hào)并發(fā)送給所述計(jì)量芯片;所述計(jì)量芯片與脈沖發(fā)生回路連接，并接收所述電壓信號(hào)及所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖后經(jīng)所述脈沖發(fā)生回路向外發(fā)送，所述脈沖回路包括接收所述脈沖并放大的放大模塊，還包括與所述放大模塊連接并對(duì)放大后脈沖進(jìn)行整流的整流模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于仿真智能電能表的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述脈沖為方波脈沖。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于仿真智能電能表的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述計(jì)量芯片包括與電流采樣回路、電壓采樣回路、脈沖發(fā)生回路連接的第一芯片及與所述第一芯片連接的第二芯片。
【文檔編號(hào)】G01R22/06GK205720419SQ201620290128
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月8日
【發(fā)明人】陳佩瓊, 龔明波, 李曙光, 王海珍
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司培訓(xùn)中心, 鄭州萬(wàn)特電氣股份有限公司