專利名稱：智能電能表現(xiàn)場檢測裝置及檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測裝置，尤其涉及一種智能電能表現(xiàn)場檢測裝置及檢測方法。
背景技術(shù)：
近年來，我國高度重視智能電網(wǎng)建設(shè)。溫家寶總理在2010年政府工作報告中強 調(diào)，要“大力開發(fā)低碳技術(shù)，推廣高效節(jié)能技術(shù)，積極發(fā)展新能源和可再生能源，加強智能電 網(wǎng)建設(shè)?！敝悄茈娋W(wǎng)將促進“互動”用電的實現(xiàn)——電網(wǎng)企業(yè)和用戶互動調(diào)節(jié)用電高峰負荷。 這種互動的用電方式要求電能表具備雙向計量、費率控制、通信等功能，因此，智能電能表 應(yīng)運而生。2009年10月，國家電網(wǎng)公司制定了《智能電能表技術(shù)規(guī)范》。目前符合《智能電能 表技術(shù)規(guī)范》的電能表已在國家電網(wǎng)范圍內(nèi)26省全面推廣。智能電能表是在電子式電能表 基礎(chǔ)上發(fā)展而來，除了原有的單向計量功能外，還擴充了很多新的功能?！吨悄茈娔鼙砑夹g(shù) 規(guī)范》要求的智能電能表的功能包括雙向計量功能，費控功能，測量及監(jiān)測功能，事件記錄 功能，費率時段功能，顯示功能，報警功能，凍結(jié)功能，計時功能，脈沖輸出功能。智能電能表作為新研制的產(chǎn)品，雖然通過了國家電網(wǎng)安排的電科院檢測，但都沒 有經(jīng)過現(xiàn)場運行的考驗，尤其部分廠家為追求經(jīng)濟利益，降低電能表成本，給一些現(xiàn)場安裝 的智能電能表帶來了一系列運行隱患。由于智能電能表有多項運行功能，其中一項或多項 功能發(fā)生故障，如果計量功能正常的話，現(xiàn)有的現(xiàn)場檢測裝置，如電能表現(xiàn)場校驗儀等裝置 不能進行智能電能表的其它功能檢測和故障診斷。一些智能電能表帶病運行，電費計量數(shù) 據(jù)不準確，給供電公司和電力用戶都帶來的不必要的經(jīng)濟損失。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題本發(fā)明提供一種智能電能表現(xiàn)場檢測裝置及檢測方法，目 的是對現(xiàn)場運行的智能電能表做全面的功能檢測，現(xiàn)場及時發(fā)現(xiàn)帶病運行的電能表，使電 能表真正實現(xiàn)智能化，提高電能的利用效率。為達上述目的本發(fā)明智能電能表現(xiàn)場檢測裝置，由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成微控制器，接 收輸入部的控制指令，向通信接口單元、存儲器、顯示部和時鐘模塊發(fā)送操作信號，并采集 計量單元的原始測量數(shù)據(jù)，并對采集的測量數(shù)據(jù)與通信接口單元收到電能表的數(shù)據(jù)進行對 比，判斷電能表測量數(shù)據(jù)是否超差，并將對比結(jié)果在顯示部顯示；計量單元，把電流采集通 道和電壓采集通道傳輸來的模擬信號，經(jīng)過濾波、放大、采樣及數(shù)字信號處理后轉(zhuǎn)換成數(shù)字 信號的測量數(shù)據(jù)，并提供給微控制器；通信接口單元，與電能表進行數(shù)據(jù)通信和從服務(wù)器 中下載用戶檔案，并傳送給微控制器，上傳現(xiàn)場測試的數(shù)據(jù)和記錄到服務(wù)器中；存儲器，將 微控制器接收的用戶檔案和現(xiàn)場電能表檢測數(shù)據(jù)和記錄進行存儲，并向微控制器提供存儲 的用戶檔案；輸入部，向微控制器輸入控制指令；顯示部，對微控制器的檢測結(jié)果和向微控 制器輸入的設(shè)置參數(shù)進行顯示；電流采集通道和電壓采集通道，對電能表的電流和電壓信號進行采集；時鐘模塊，向微控制器提供時鐘信號，并根據(jù)微控制器提供的時鐘信號進行校 對；脈沖輸入單元，接收電能表的脈沖輸入信號，并將脈沖輸入信號傳送到微控制器。智能電能表現(xiàn)場檢測裝置，還包括下述結(jié)構(gòu)ESAM模塊用于信息交換安全認證， 對數(shù)據(jù)加解密以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院屯暾?；IC卡模塊，將CPU卡的信息傳送到微控 制器，并根據(jù)微控制器的控制向CPU卡寫入信息；報警單元，根據(jù)微控制器的報警信號進行 報警，其中報警單元包括報警LED燈和蜂鳴器。所述的通信接口單元包括電能表通信接口單元和計算機/打印機通信接口部，電 能表通信接口單元包括紅外通信電路和RS485電路。所述的電能表通信接口單元還包括載波通信電路；計算機/打印機通信接口部包 括USB電路、RS232電路或RS485電路。所述的輸入部包括數(shù)字鍵、方向鍵、退出鍵、確認鍵、開機鍵、打印鍵、快門鍵和背 光鍵；電流采集通道和電壓采集通道分別為電流鉗和電壓鉗；脈沖輸入單元為光脈沖輸入 檢測電路或電脈沖輸入檢測電路；用戶檔案為電能表的運行參數(shù)及數(shù)據(jù)；計量單元6的原 始測量數(shù)據(jù)是電能量、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、分相電壓、分相電流、頻率、諧波、相 序、電流和電壓瞬時值。智能電能表現(xiàn)場檢測裝置的檢測方法，由下述步驟構(gòu)成先通過通信接口單元與 服務(wù)器進行通信，下載待測用戶的用戶檔案，存儲在存儲器中；到現(xiàn)場后進行檢測分為電能 表計量精度檢測、電能表通信功能的檢測和電能表運行參數(shù)及數(shù)據(jù)的檢測；其中電能表計 量精度檢測為微控制器根據(jù)脈沖輸入單元接收到的脈沖信號得到電能表的計量電能與計 量單元所得到計量電能進行比較是否超差；電能表通信功能的檢測將通信接口單元與電 能表的通信接口單元進行通信測試，判斷是否能正常收發(fā)報文；電能表運行參數(shù)及數(shù)據(jù)的 檢測是根據(jù)微控制器從通信接口單元接收電能表運行參數(shù)及數(shù)據(jù)進行判斷是否正常。所述的待測用戶為線損大的小區(qū)用戶、遠程無法抄表的用戶、抄表數(shù)據(jù)懷疑有異 常的用戶或需要定期普查的用戶。所述的電能表計量精度檢測中，計量單元將電流鉗和電壓鉗采集的模擬信號轉(zhuǎn)換 電量數(shù)據(jù)傳給微控制器，微控制器把此數(shù)據(jù)與電能表輸入的脈沖電量數(shù)據(jù)對比計算得到電 能表精度誤差，當(dāng)被測電能表是三相四線制電能表時，黃、綠、紅、黑四個電壓鉗分別接電能 表的A、B、C三相相線及零線上，A、B、C三相電流鉗分別夾在電能表A、B、C相電流入線上； 當(dāng)被測電能表是三相三線制電能表時，黃、綠、紅、黑四個電壓鉗分別接電能表的A、B、C三 相相線及零線上，綠色電壓鉗與黑色電壓鉗并接，A相和C相電流鉗分別夾在電能表A、C相 電流入線上；當(dāng)被測電能表是單相智能電能表時，A相電流鉗接電能表的相線入線，黃、黑 兩個電壓鉗分別接單相電能表的相線及零線。所述的電能表通信功能檢測時的通信測試包括紅外通信電路、RS485電路和載波 通信電路的測試。所述的電能表運行參數(shù)及數(shù)據(jù)的檢測包括讀取電能表有功功率、無功功率、功率 因數(shù)、分相電壓、分相電流、頻率實測數(shù)據(jù)，與測量值對比，判斷電能表的測量值是否超差； 如果超差士 1%，該電能表為故障表；讀取凍結(jié)數(shù)據(jù)讀取定時凍結(jié)的時間和電量數(shù)據(jù)，繪 制定時凍結(jié)曲線，判別電能表的定時凍結(jié)數(shù)據(jù)的合理性；讀取日凍結(jié)的時間和電量數(shù)據(jù)，繪 制日凍結(jié)曲線，判別電能表的日凍結(jié)數(shù)據(jù)的合理性；讀取瞬時凍結(jié)的時間和電量數(shù)據(jù)，根據(jù)日凍結(jié)和定時凍結(jié)的時間和電量數(shù)據(jù)，判別瞬時凍結(jié)是否合理；讀取約定凍結(jié)的時間和電 量數(shù)據(jù)，根據(jù)日凍結(jié)和定時凍結(jié)的時間和電量數(shù)據(jù)，判別約定凍結(jié)是否合理性；讀取整點凍 結(jié)的時間和電量數(shù)據(jù)，繪制整點凍結(jié)曲線，判別電能表的整點凍結(jié)數(shù)據(jù)的合理性；讀取事件 記錄讀取開表蓋記錄，分析開表蓋事件的發(fā)生、結(jié)束時刻，判段電能表是否存在異常開表 蓋人為竊電行為；讀取掉電記錄，分析掉電發(fā)生及結(jié)束的時刻，判段電能表是否存在異常掉 電；讀取校時記錄，分析校時的時刻和操作者代碼，判斷是否存在異常校時；讀取遠程控制 拉合間事件記錄，分析拉、合間事件發(fā)生時刻，判斷是否存在異常拉合間事件；讀取電能表 清零事件記錄，分析清零事件的發(fā)生時刻及清零時的電能量數(shù)據(jù)，判斷是否存在異常清零 事件；讀取電能表編程記錄，分析編程的時刻、操作者代碼、編程項，判斷是否有非法編程； 如果被測電能表是三相電能表，讀取各相失壓記錄、各相斷相記錄、各相失流記錄、全失壓 記錄和逆相序事件記錄等，便于用電管理和統(tǒng)計分析；讀取費率、時段和電價數(shù)據(jù)讀取兩 套時區(qū)和時段數(shù)據(jù)，與現(xiàn)場檢測裝置中存儲的該用戶檔案對比，判斷電能表存儲的時區(qū)和 時段運行參數(shù)是否正確；讀取電能表運行狀態(tài)，根據(jù)該表費率和時段參數(shù)，判斷電能表目前 的運行的尖、峰、平、谷費率值是否正確；讀取兩套費率電價和兩套階梯電價的數(shù)據(jù)，與現(xiàn)場 檢測裝置中存儲的該用戶檔案對比，判斷電能表存儲的電價運行參數(shù)是否正確，如果這些 數(shù)據(jù)為錯誤數(shù)據(jù)，需要讀取編程記錄分析錯誤原因，判斷是否是人為誤改運行參數(shù)或作弊 竊電行為；如果不是人為改動，則該電能表為故障表；讀取電能表時鐘，與現(xiàn)場檢測裝置的 系統(tǒng)時鐘對比，判斷電能表時鐘是否超差，如果時鐘超差，讀取校時記錄，分析校時的正確 性，如校時記錄無誤，該電能表為故障表；具有公有密鑰的ESAM模塊，將報文通過微控制 器和通信接口單元向電能表發(fā)送，根據(jù)電能表的ESAM安全模塊返回的報文，判斷電能表的 ESAM安全模塊否識別具有公有密鑰ESAM模塊的報文，確定電能表的ESAM安全模塊工作是 否正常；多功能信號輸出檢測把多功能信號輸出設(shè)置為輸出時間信號，利用脈沖輸入單 元與被測電能表的脈沖口相接，檢測電能表的時間脈沖，判別被測電能表的時間脈沖是否 超差；把多功能信號輸出設(shè)置為輸出時段投切信號，現(xiàn)場檢測裝置在時段投切時間前后檢 測被測電能表時段投切信號，判別被測智能電能表時段投切信號是否正確。本發(fā)明的優(yōu)點效果在不用停電，不變動現(xiàn)場一次和二次回路，不打開電能表耳 封，不修改電能表運行參數(shù)，不改變電能表繼電器狀態(tài)的情況下，現(xiàn)場檢測和診斷智能電能 表各項功能是否運行正常?？梢詸z測的項目有現(xiàn)場診斷硬件故障，包括紅外通信電路、 RS485電路、載波通信電路、ESAM模塊和時鐘模塊等是否有硬件故障；檢測電能表各種凍結(jié) 數(shù)據(jù)是否異常；檢測尖、峰、平、谷費率數(shù)據(jù)和時區(qū)、時段數(shù)據(jù)是否異常；檢查事件記錄是否 有異常記錄，判斷人為侵入和其它竊電行為；診斷時鐘運行是否正常；對電能表計量精度 進行檢測，判斷是否超差；診斷電能表測量的有功功率、無功功率、功率因數(shù)、分相電壓、分 相電流、頻率等運行參數(shù)是否超差；現(xiàn)場檢測電流互感器實測變比是否與銘牌一致。現(xiàn)場及 時發(fā)現(xiàn)帶病運行的電能表，使電能表真正實現(xiàn)智能化，提高電能的利用效率?，F(xiàn)場抄收電能 表電量凍結(jié)數(shù)據(jù)；在取得可以現(xiàn)場設(shè)置電能表的時間和日期；現(xiàn)場抄收電能表電量數(shù)據(jù)， 存儲和打印數(shù)據(jù)，作為追補電費的依據(jù)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、微控制器；2、通信接口單元；3、存儲器；4、顯示部；5、時鐘模塊；6、計量 單元；7、輸入部；8、脈沖輸入單元；9、ESAM模塊；10、IC卡模塊；11、報警單元；12、電流鉗； 13、電壓鉗；14、計算機/打印機通信接口部。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。如圖所示本發(fā)明智能電能表現(xiàn)場檢測裝置，由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成微控制器1，接收輸 入部的控制指令，向通信接口單元2、存儲器3、顯示部4和時鐘模塊5發(fā)送操作信號，并采 集計量單元6的原始測量數(shù)據(jù)，并對采集的測量數(shù)據(jù)與通信接口單元收到電能表的數(shù)據(jù)進 行對比，判斷電能表測量數(shù)據(jù)是否超差，并將對比結(jié)果在顯示部4顯示；計量單元6，把電流 采集通道和電壓采集通道傳輸來的模擬信號，經(jīng)過濾波、放大、采樣及數(shù)字信號處理后轉(zhuǎn)換 成數(shù)字信號的測量數(shù)據(jù)，并提供給微控制器1 ；通信接口單元2，接收電能表傳送的信號和 從服務(wù)器中下載用戶檔案，并傳送給微控制器1，上傳現(xiàn)場測試的數(shù)據(jù)和記錄到服務(wù)器中， 本發(fā)明所指的服務(wù)器為供電公司管理用戶各種信息的數(shù)據(jù)庫；存儲器3，將微控制器1接 收的用戶檔案和現(xiàn)場電能表檢測數(shù)據(jù)和記錄進行存儲，并向微控制器1提供存儲的用戶檔 案；輸入部7，向微控制器1輸入控制指令；顯示部4，對微控制器1的檢測結(jié)果和向微控制 器1輸入的設(shè)置參數(shù)進行顯示；電流采集通道和電壓采集通道，對電能表的電流和電壓信 號進行采集；時鐘模塊5，向微控制器1提供時鐘信號，并根據(jù)微控制器1提供的時鐘信號 進行校對；脈沖輸入單元8，接收電能表的脈沖輸入信號，并將脈沖輸入信號傳送到微控制 器；ESAM模塊9 用于信息交換安全認證，與微控制器1傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加解密處理；IC卡 模塊10，將CPU卡的信息傳送到微控制器1，并根據(jù)微控制器1的控制向CPU卡寫入信息； 報警單元11，根據(jù)微控制器1的報警信號進行報警，其中報警單元11包括報警LED燈和蜂 鳴器。顯示部為液晶屏，液晶屏顯示計量單元通過計算得到電能值、有功功率、無功功 率、功率因數(shù)、分相電壓、分相電流、頻率、諧波、相序和電流、電壓瞬時值，這些數(shù)據(jù)與通過 電能表通信接口單元采集的電能表相應(yīng)數(shù)據(jù)對比，判斷電能表測量數(shù)據(jù)是否超差，測量結(jié) 果通過液晶屏顯示；通信接口單元2包括電能表通信接口單元15和計算機/打印機通信接口部14，電 能表通信接口單元15包括紅外通信電路、RS485電路和載波通信電路；計算機/打印機通 信接口部14包括USB電路、RS232電路或RS485電路，用于與計算機數(shù)據(jù)通信，從計算機下 載用戶檔案，上傳現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)和記錄，用于外接打印機時，可以打印用戶檔案、測試數(shù)據(jù)、 檢測結(jié)果，也可以打印以前存儲的記錄數(shù)據(jù)。輸入部7包括數(shù)字鍵、方向鍵、退出鍵、確認鍵、開機鍵、打印鍵、快門鍵和背光鍵； 電流采集通道和電壓采集通道分別為電流鉗12和電壓鉗13 ；脈沖輸入單元8為光脈沖輸 入檢測電路或電脈沖輸入檢測電路；用戶檔案為電能表的運行參數(shù)及數(shù)據(jù)；計量單元6的 原始測量數(shù)據(jù)是電能量、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、分相電壓、分相電流、頻率、諧波、 相序、電流和電壓瞬時值。智能電能表現(xiàn)場檢測裝置的檢測方法，其特征在于由下述步驟構(gòu)成先通過通信 接口單元與服務(wù)器進行通信，下載待測用戶的用戶檔案，存儲在存儲器中；到現(xiàn)場后進行檢
8測分為電能表計量精度檢測、電能表通信功能的檢測和電能表運行參數(shù)及數(shù)據(jù)的檢測；其 中電能表計量精度檢測為微控制器根據(jù)脈沖輸入單元接收到的脈沖信號得到電能表的計 量電能與計量單元所得到計量電能進行比較是否超差；電能表通信功能的檢測將通信接 口單元與電能表的通信接口單元進行通信測試，判斷是否能正常收發(fā)報文；電能表運行參 數(shù)及數(shù)據(jù)的檢測是根據(jù)微控制器從通信接口單元接收電能表運行參數(shù)及數(shù)據(jù)進行判斷是 否正常。待測用戶為線損大的小區(qū)用戶、遠程無法抄表的用戶、抄表數(shù)據(jù)懷疑有異常的用 戶或需要定期普查的用戶。電能表計量精度檢測中，計量單元將電流鉗和電壓鉗采集的模擬信號轉(zhuǎn)換電量數(shù) 據(jù)傳給微控制器，微控制器把此數(shù)據(jù)與電能表輸入的脈沖電量數(shù)據(jù)對比計算得到電能表精 度誤差，當(dāng)被測電能表是三相四線制電能表時，黃、綠、紅、黑四個電壓鉗分別接電能表的A、 B、C三相相線及零線上，A、B、C三相電流鉗分別夾在電能表A、B、C相電流入線上；當(dāng)被測 電能表是三相三線制電能表時，黃、綠、紅、黑四個電壓鉗分別接電能表的A、B、C三相相線 及零線上，綠色電壓鉗與黑色電壓鉗并接，A相和C相電流鉗分別夾在電能表A、C相電流入 線上；當(dāng)被測電能表是單相智能電能表時，A相電流鉗接電能表的相線入線，黃、黑兩個電 壓鉗分別接單相電能表的相線及零線。電能表通信功能檢測時的通信測試包括紅外通信電路、RS485電路和載波通信電 路的測試。所述的電能表運行參數(shù)及數(shù)據(jù)的檢測包括讀取電能表有功功率、無功功率、功率因數(shù)、分相電壓、分相電流、頻率實測數(shù)據(jù)， 與測量值對比，判斷電能表的測量值是否超差；如果超差士 1%，該電能表為故障表；讀取凍結(jié)數(shù)據(jù)讀取定時凍結(jié)的時間和電量數(shù)據(jù)，繪制定時凍結(jié)曲線，判別電能表 的定時凍結(jié)數(shù)據(jù)的合理性；讀取日凍結(jié)的時間和電量數(shù)據(jù)，繪制日凍結(jié)曲線，判別電能表的 日凍結(jié)數(shù)據(jù)的合理性；讀取瞬時凍結(jié)的時間和電量數(shù)據(jù)，根據(jù)日凍結(jié)和定時凍結(jié)的時間和 電量數(shù)據(jù)，判別瞬時凍結(jié)是否合理；讀取約定凍結(jié)的時間和電量數(shù)據(jù)，根據(jù)日凍結(jié)和定時凍 結(jié)的時間和電量數(shù)據(jù)，判別約定凍結(jié)是否合理性；讀取整點凍結(jié)的時間和電量數(shù)據(jù)，繪制整 點凍結(jié)曲線，判別電能表的整點凍結(jié)數(shù)據(jù)的合理性；讀取事件記錄讀取開表蓋記錄，分析開表蓋事件的發(fā)生、結(jié)束時刻，判段電能表 是否存在異常開表蓋人為竊電行為；讀取掉電記錄，分析掉電發(fā)生及結(jié)束的時刻，判段電能 表是否存在異常掉電；讀取校時記錄，分析校時的時刻和操作者代碼，判斷是否存在異常校 時；讀取遠程控制拉合間事件記錄，分析拉、合間事件發(fā)生時刻，判斷是否存在異常拉合閘 事件；讀取電能表清零事件記錄，分析清零事件的發(fā)生時刻及清零時的電能量數(shù)據(jù)，判斷是 否存在異常清零事件；讀取電能表編程記錄，分析編程的時刻、操作者代碼、編程項，判斷是 否有非法編程；如果被測電能表是三相電能表，讀取各相失壓記錄、各相斷相記錄、各相失 流記錄、全失壓記錄和逆相序事件記錄等，便于用電管理和統(tǒng)計分析；讀取費率、時段和電價數(shù)據(jù)讀取兩套時區(qū)和時段數(shù)據(jù)，與現(xiàn)場檢測裝置中存儲的 該用戶檔案對比，判斷電能表存儲的時區(qū)和時段運行參數(shù)是否正確；讀取電能表運行狀態(tài)， 根據(jù)該表費率和時段參數(shù)，判斷電能表目前的運行的尖、峰、平、谷費率值是否正確；讀取兩 套費率電價和兩套階梯電價的數(shù)據(jù)，與現(xiàn)場檢測裝置中存儲的該用戶檔案對比，判斷電能
9表存儲的電價運行參數(shù)是否正確，如果這些數(shù)據(jù)為錯誤數(shù)據(jù)，需要讀取編程記錄分析錯誤 原因，判斷是否是人為誤改運行參數(shù)或作弊竊電行為；如果不是人為改動，則該電能表為故
障表；讀取電能表時鐘，與現(xiàn)場檢測裝置的系統(tǒng)時鐘對比，判斷電能表時鐘是否超差，如 果時鐘超差，讀取校時記錄，分析校時的正確性，如校時記錄無誤，該電能表為故障表；具有公有密鑰的ESAM模塊，將報文通過微控制器和通信接口單元向電能表發(fā)送， 根據(jù)電能表的ESAM安全模塊返回的報文，判斷電能表的ESAM安全模塊否識別具有公有密 鑰ESAM模塊發(fā)送的報文，微控制器接收到電能表ESAM安全模塊返回的報文，如果是明文， 微控制器直接進行判斷，如果是需要翻譯的報文，微控制器將返回的報文傳送到ESAM模塊 進行翻譯，ESAM模塊翻譯后再送到微控制器進一步判斷，確定電能表的ESAM安全模塊工作 是否正常；多功能信號輸出檢測把多功能信號輸出設(shè)置為輸出時間信號，利用脈沖輸入單 元與被測電能表的脈沖口相接，檢測電能表的時間脈沖，判別被測電能表的時間脈沖是否 超差；把多功能信號輸出設(shè)置為輸出時段投切信號，現(xiàn)場檢測裝置在時段投切時間前后檢 測被測電能表時段投切信號，判別被測智能電能表時段投切信號是否正確。
權(quán)利要求
智能電能表現(xiàn)場檢測裝置，其特征在于由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成微控制器，接收輸入部的控制指令，向通信接口單元、存儲器、顯示部和時鐘模塊發(fā)送操作信號，并采集計量單元的原始測量數(shù)據(jù)，并對采集的測量數(shù)據(jù)與通信接口單元收到電能表的數(shù)據(jù)進行對比，判斷電能表測量數(shù)據(jù)是否超差，并將對比結(jié)果在顯示部顯示；計量單元，把電流采集通道和電壓采集通道傳輸來的模擬信號，經(jīng)過濾波、放大、采樣及數(shù)字信號處理后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的測量數(shù)據(jù)，并提供給微控制器；通信接口單元，與電能表進行數(shù)據(jù)通信和從服務(wù)器中下載用戶檔案，并傳送給微控制器，上傳現(xiàn)場測試的數(shù)據(jù)和記錄到服務(wù)器中；存儲器，將微控制器接收的用戶檔案和現(xiàn)場電能表檢測數(shù)據(jù)和記錄進行存儲，并向微控制器提供存儲的用戶檔案；輸入部，向微控制器輸入控制指令；顯示部，對微控制器的檢測結(jié)果和向微控制器輸入的設(shè)置參數(shù)進行顯示；電流采集通道和電壓采集通道，對電能表的電流和電壓信號進行采集；時鐘模塊，向微控制器提供時鐘信號，并根據(jù)微控制器提供的時鐘信號進行校對；脈沖輸入單元，接收電能表的脈沖輸入信號，并將脈沖輸入信號傳送到微控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電能表現(xiàn)場檢測裝置，其特征在于還包括下述結(jié)構(gòu) ESAM模塊用于信息交換安全認證，對數(shù)據(jù)加解密以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院屯暾?；IC 卡模塊，將CPU卡的信息傳送到微控制器，并根據(jù)微控制器的控制向CPU卡寫入信息；報警 單元，根據(jù)微控制器的報警信號進行報警，其中報警單元包括報警LED燈和蜂鳴器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電能表現(xiàn)場檢測裝置，其特征在于所述的通信接口單元 包括電能表通信接口單元和計算機/打印機通信接口部，電能表通信接口單元包括紅外通 信電路和RS485電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能電能表現(xiàn)場檢測裝置，其特征在于所述的電能表通信 接口單元還包括載波通信電路；計算機/打印機通信接口部包括USB電路、RS232電路或 RS485電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電能表現(xiàn)場檢測裝置，其特征在于所述的輸入部包括 數(shù)字鍵、方向鍵、退出鍵、確認鍵、開機鍵、打印鍵、快門鍵和背光鍵；電流采集通道和電壓采 集通道分別為電流鉗和電壓鉗；脈沖輸入單元為光脈沖輸入檢測電路或電脈沖輸入檢測電 路；用戶檔案為電能表的運行參數(shù)及數(shù)據(jù)；計量單元的原始測量數(shù)據(jù)是電能量、有功功率、 無功功率、功率因數(shù)、分相電壓、分相電流、頻率、諧波、相序、電流和電壓瞬時值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電能表現(xiàn)場檢測裝置的檢測方法，其特征在于由下述步 驟構(gòu)成先通過通信接口單元與服務(wù)器進行通信，下載待測用戶的用戶檔案，存儲在存儲器 中；到現(xiàn)場后進行檢測分為電能表計量精度檢測、電能表通信功能的檢測和電能表運行參 數(shù)及數(shù)據(jù)的檢測；其中電能表計量精度檢測為微控制器根據(jù)脈沖輸入單元接收到的脈沖 信號得到電能表的計量電能與計量單元所得到計量電能進行比較是否超差；電能表通信功 能的檢測將通信接口單元與電能表的通信接口單元進行通信測試，判斷是否能正常收發(fā) 報文；電能表運行參數(shù)及數(shù)據(jù)的檢測是根據(jù)微控制器從通信接口單元接收電能表運行參數(shù) 及數(shù)據(jù)進行判斷是否正常。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能電能表現(xiàn)場檢測裝置的檢測方法，其特征在于所述的電 能表計量精度檢測中，計量單元將電流鉗和電壓鉗采集的模擬信號轉(zhuǎn)換電量數(shù)據(jù)傳給微控 制器，微控制器把此數(shù)據(jù)與電能表輸入的脈沖電量數(shù)據(jù)對比計算得到電能表精度誤差，當(dāng) 被測電能表是三相四線制電能表時，黃、綠、紅、黑四個電壓鉗分別接電能表的A、B、C三相相線及零線上，A、B、C三相電流鉗分別夾在電能表A、B、C相電流入線上；當(dāng)被測電能表是 三相三線制電能表時，黃、綠、紅、黑四個電壓鉗分別接電能表的A、B、C三相相線及零線上， 綠色電壓鉗與黑色電壓鉗并接，A相和C相電流鉗分別夾在電能表A、C相電流入線上；當(dāng)被 測電能表是單相智能電能表時，A相電流鉗接電能表的相線入線，黃、黑兩個電壓鉗分別接 單相電能表的相線及零線。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能電能表現(xiàn)場檢測裝置的檢測方法，其特征在于所述的電 能表通信功能檢測時的通信測試包括紅外通信電路、RS485電路和載波通信電路的測試。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能電能表現(xiàn)場檢測裝置的檢測方法，其特征在于所述的電 能表運行參數(shù)及數(shù)據(jù)的檢測包括讀取電能表有功功率、無功功率、功率因數(shù)、分相電壓、分相電流、頻率實測數(shù)據(jù)，與測 量值對比，判斷電能表的測量值是否超差；如果超差士 1%，該電能表為故障表；讀取凍結(jié)數(shù)據(jù)讀取定時凍結(jié)的時間和電量數(shù)據(jù)，繪制定時凍結(jié)曲線，判別電能表的定 時凍結(jié)數(shù)據(jù)的合理性；讀取日凍結(jié)的時間和電量數(shù)據(jù)，繪制日凍結(jié)曲線，判別電能表的日凍 結(jié)數(shù)據(jù)的合理性；讀取瞬時凍結(jié)的時間和電量數(shù)據(jù)，根據(jù)日凍結(jié)和定時凍結(jié)的時間和電量 數(shù)據(jù)，判別瞬時凍結(jié)是否合理；讀取約定凍結(jié)的時間和電量數(shù)據(jù)，根據(jù)日凍結(jié)和定時凍結(jié)的 時間和電量數(shù)據(jù)，判別約定凍結(jié)是否合理性；讀取整點凍結(jié)的時間和電量數(shù)據(jù)，繪制整點凍 結(jié)曲線，判別電能表的整點凍結(jié)數(shù)據(jù)的合理性；讀取事件記錄讀取開表蓋記錄，分析開表蓋事件的發(fā)生、結(jié)束時刻，判段電能表是否 存在異常開表蓋人為竊電行為；讀取掉電記錄，分析掉電發(fā)生及結(jié)束的時刻，判段電能表是 否存在異常掉電；讀取校時記錄，分析校時的時刻和操作者代碼，判斷是否存在異常校時； 讀取遠程控制拉合間事件記錄，分析拉、合間事件發(fā)生時刻，判斷是否存在異常拉合閘事 件；讀取電能表清零事件記錄，分析清零事件的發(fā)生時刻及清零時的電能量數(shù)據(jù)，判斷是否 存在異常清零事件；讀取電能表編程記錄，分析編程的時刻、操作者代碼、編程項，判斷是否 有非法編程；如果被測電能表是三相電能表，讀取各相失壓記錄、各相斷相記錄、各相失流 記錄、全失壓記錄和逆相序事件記錄等，便于用電管理和統(tǒng)計分析；讀取費率、時段和電價數(shù)據(jù)讀取兩套時區(qū)和時段數(shù)據(jù)，與現(xiàn)場檢測裝置中存儲的該 用戶檔案對比，判斷電能表存儲的時區(qū)和時段運行參數(shù)是否正確；讀取電能表運行狀態(tài)，根 據(jù)該表費率和時段參數(shù)，判斷電能表目前的運行的尖、峰、平、谷費率值是否正確；讀取兩套 費率電價和兩套階梯電價的數(shù)據(jù)，與現(xiàn)場檢測裝置中存儲的該用戶檔案對比，判斷電能表 存儲的電價運行參數(shù)是否正確，如果這些數(shù)據(jù)為錯誤數(shù)據(jù)，需要讀取編程記錄分析錯誤原 因，判斷是否是人為誤改運行參數(shù)或作弊竊電行為；如果不是人為改動，則該電能表為故障 表；讀取電能表時鐘，與現(xiàn)場檢測裝置的系統(tǒng)時鐘對比，判斷電能表時鐘是否超差，如果時 鐘超差，讀取校時記錄，分析校時的正確性，如校時記錄無誤，該電能表為故障表。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能電能表現(xiàn)場檢測裝置的檢測方法，其特征在于還包括 下述檢測步驟對具有公有密鑰的ESAM模塊，將報文通過微控制器和通信接口單元向電能 表發(fā)送，根據(jù)電能表的ESAM安全模塊返回的報文，判斷電能表的ESAM安全模塊否識別具有 公有密鑰ESAM模塊的報文，確定電能表的ESAM安全模塊工作是否正常；多功能信號輸出檢測把多功能信號輸出設(shè)置為輸出時間信號，利用脈沖輸入單元與被測電能表的脈沖口相接，檢測電能表的時間脈沖，判別被測電能表的時間脈沖是否超差； 把多功能信號輸出設(shè)置為輸出時段投切信號，現(xiàn)場檢測裝置在時段投切時間前后檢測被測 電能表時段投切信號，判別被測智能電能表時段投切信號是否正確。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能電能表現(xiàn)場檢測裝置及檢測方法。構(gòu)成微控制器，接收輸入部的控制指令，向通信接口單元、存儲器、顯示部和時鐘模塊發(fā)送操作信號；計量單元，把電流采集通道和電壓采集通道傳輸來的模擬信號，經(jīng)過濾波、放大、采樣及數(shù)字信號處理后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的測量數(shù)據(jù)，并提供給微控制器；通信接口單元，與電能表進行數(shù)據(jù)通信和從服務(wù)器中下載用戶檔案，并傳送給微控制器，上傳現(xiàn)場測試的數(shù)據(jù)和記錄到服務(wù)器中；存儲器、輸入部、電流采集通道和電壓采集通道、時鐘模塊和脈沖輸入單元。優(yōu)點在不用停電，不變動現(xiàn)場一次和二次回路，不改變電能表繼電器狀態(tài)的情況下，現(xiàn)場檢測和診斷智能電能表各項功能是否運行正常。
文檔編號G01R35/04GK101900801SQ20101022704
公開日2010年12月1日 申請日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者王占元, 田衛(wèi)華 申請人:田衛(wèi)華