一種電能表快速校驗裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電能表快速校驗裝置及系統(tǒng)，其中，該裝置包括：中央處理單元、顯示單元、輸入單元、光電轉(zhuǎn)換單元、電源單元、信息獲取單元、存儲單元，顯示單元、輸入單元、光電轉(zhuǎn)換單元、電源單元、信息獲取單元、存儲單元分別與中央處理單元相連。本實用新型的電能表快速校驗裝置及系統(tǒng)，可在用戶沒有用電情況下校驗電能表，在很短的時間（如1分鐘左右）內(nèi)就可實現(xiàn)對電能表計量誤差的快速準確校驗。同時可讀取電能表表號信息，具有數(shù)據(jù)（電能表表號、計量誤差）保存功能，支持通過USB導入電腦的操作，可同步顯示計量誤差，且攜帶方便。
【專利說明】一種電能表快速校驗裝置及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種電能表快速校驗裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，竊電行為不僅給電力部門和電力企業(yè)造成巨大損失，還嚴重威脅電力設(shè)備運行和人身的安全。因此，國家高度重視對竊電行為的打擊。
[0003]除了專用變壓器用戶的竊電事件頻發(fā)之外，居民用戶的竊電事件也屢有發(fā)生。目前，打擊居民用戶竊電行為主要依靠抄表員和用戶提供線索，再結(jié)合反竊電專職人員的經(jīng)驗，通過上門核查、舉證、發(fā)單后實施處罰。這種被動式的查證不僅不能主動發(fā)現(xiàn)大量隱匿竊電事件，而且對用電稽查人員的經(jīng)驗要求很高。此外，用戶數(shù)量龐大，若僅憑有限的人力資源進行查處，那么不免費時、費力、難度大、效率低。
[0004]因此，電力設(shè)備領(lǐng)域急需一種能夠幫助用電稽查人員快速準確地發(fā)現(xiàn)居民用戶竊電行為的工具或裝置。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是公開一種電能表快速校驗裝置及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的無法對電能表進行快速準確校驗的問題。
[0006]本實用新型的電能表快速校驗裝置包括:中央處理單元、顯示單元、輸入單元、光電轉(zhuǎn)換單元、電源單元、信息獲取單元、存儲單元，顯示單元、輸入單元、光電轉(zhuǎn)換單元、電源單元、信息獲取單元、存儲單元分別與中央處理單元相連。
[0007]在上述技術(shù)方案中，本實用新型的電能表快速校驗裝置還包括:保護單元，保護單元與中央處理單元相連。
[0008]在上述技術(shù)方案中，輸入單元為鍵盤。
[0009]在上述技術(shù)方案中，信息獲取單元為條形碼掃描器或紅外采集器。
[0010]本實用新型的第一電能表快速校驗系統(tǒng)包括:上述的電能表快速校驗裝置及標準負載，標準負載并聯(lián)在火線和零線之間。
[0011]在上述技術(shù)方案中，標準負載為多個電阻串并聯(lián)組成的純阻性負載。
[0012]本實用新型的第二電能表快速校驗系統(tǒng)包括:上述的電能表快速校驗裝置及交流電流表，交流電流表套接在火線上。
[0013]本實用新型的第三電能表快速校驗系統(tǒng)包括:上述的電能表快速校驗裝置、標準負載、交流電流表，標準負載并聯(lián)在火線和零線之間；交流電流表套接在火線上。
[0014]在上述技術(shù)方案中，標準負載為多個電阻串并聯(lián)組成的純阻性負載。
[0015]本實用新型的電能表快速校驗裝置及系統(tǒng)，可在用戶沒有用電情況下校驗電能表，在很短的時間(如I分鐘左右)內(nèi)就可實現(xiàn)對電能表計量誤差的快速準確校驗。同時可讀取電能表表號信息，具有數(shù)據(jù)(電能表表號、計量誤差)保存功能，支持通過USB導入電腦的操作，可同步顯示計量誤差，且攜帶方便?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的電能表快速校驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實用新型的第一電能表快速校驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本實用新型的第二電能表快速校驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是本實用新型的第三電能表快速校驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是本實用新型的電能表快速校驗裝置及系統(tǒng)的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的幾個【具體實施方式】進行詳細描述，但應(yīng)當理解本實用新型的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0022]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的無法對電能表進行快速準確校驗的問題，本實用新型提出了一種電能表快速校驗裝置及系統(tǒng)。
[0023]對于電子式電能表來說，脈沖常數(shù)表示每千瓦小時的計量脈沖個數(shù)，單位為imp/kWh。由于電能表的脈沖常數(shù)不同，所以在記錄相同的電能時，脈沖常數(shù)小的電能表出現(xiàn)的脈沖個數(shù)少，脈沖常數(shù)大的電能表出現(xiàn)的脈沖個數(shù)多，而且上述電能表的脈沖常數(shù)會標注在電能表的面板上。
[0024]其中，如果電能表脈沖常數(shù)為3200imp/kWh，那么用電時電能表的脈沖指示燈閃爍，當其閃爍3200次時電能表內(nèi)計數(shù)器的相應(yīng)數(shù)值將進一位，說明用戶已經(jīng)使用了 IKWh(度)電。
[0025]如果用戶采用某種方式達到竊電目的，反映在電能表上，就是使電能表達到少計量的效果，而電能表的脈沖常數(shù)通常是不可更改的(對60A居民用電能表，一般為1200imp/KWh)，因此在用戶帶負載運行條件下，在檢測時間內(nèi)對電能表的計量脈沖進行計數(shù)，從而計算出電能表計量的電能，與根據(jù)檢測時間和負載消耗功率計算出的實際消耗電能進行對比來判斷電能表是否存在異常情況，即可據(jù)此發(fā)現(xiàn)有竊電嫌疑的用戶。
[0026]如圖1所示，本實用新型的電能表快速校驗裝置10包括:中央處理單元101、顯示單元102、輸入單元103、光電轉(zhuǎn)換單元104、電源單元105、信息獲取單元106、存儲單元107、保護單元108，其中，顯示單元102、輸入單元103、光電轉(zhuǎn)換單元104、電源單元105、信息獲取單元106、存儲單元107、保護單元108分別與中央處理單元101相連，輸入單元103為鍵盤。
[0027]中央處理單元101，用于:(1)根據(jù)電流脈沖信號和檢測時間得到電能表的計量脈沖數(shù)，并且根據(jù)電能表的脈沖常數(shù)進一步計算出電能表計量的電能，(2)根據(jù)接入負載的功率和檢測時間計算出實際消耗的電能，(3)將電能表計量的電能和負載消耗的電能進行對比來判斷電能表是否存在異常情況，(4)將相關(guān)的檢測數(shù)據(jù)和電能表的表號按照規(guī)定的數(shù)據(jù)格式合并存儲。
[0028]中央處理單元101根據(jù)電能表的計量電能和標準負載40的消耗電能的誤差百分比是否超出誤差百分比閾值，生成電能表是否存在異常情況的標識，并且在顯示單元102上顯示校驗結(jié)果。例如，電能表的讀數(shù)是否有問題。
[0029]顯示單元102，用于顯示參數(shù)、錯誤代碼和檢測信息。顯示單元102還可以顯示讀取條形碼成功提示、紅外線讀取信息成功提示和檢測狀態(tài)提示等。
[0030]輸入單元103，用于將用戶設(shè)置的參數(shù)信息傳給中央處理單元101。輸入單元103可以采用鍵盤(例如小鍵盤，觸摸屏)來實現(xiàn)。例如，鍵盤由參數(shù)設(shè)置鍵和多功能鍵組成。參數(shù)設(shè)置鍵用于設(shè)置參數(shù)輸入，包括輸入如上所述的檢測時間、脈沖常數(shù)、標準負載40的額定功率等，以及數(shù)據(jù)讀取有無聲、光提示，異常情況有無聲、光提示，誤差百分比閾值等。多功能鍵用于控制光電轉(zhuǎn)換單元104或信息獲取單元106工作與否。上述參數(shù)信息包括電能表的脈沖常數(shù)，用戶設(shè)置的電能表計量電能和負載消耗電能(例如可以是標準負載40消耗電能)的誤差百分比閾值，負載功率或標準負載40的額定功率等。
[0031]光電轉(zhuǎn)換單元104，用于捕捉帶有負載的電能表內(nèi)脈沖指示燈的閃爍，并且將此光脈沖信號轉(zhuǎn)換成電脈沖信號傳給中央處理單兀101 ;其中，電脈沖信號為電能表的計量脈沖。
[0032]電源單元105，能夠為電能表快速校驗裝置10的正常工作提供電能。電源單元105采用充電電池，并且有充電管理功能，能夠?qū)﹄姵氐某潆娺M行管理，包括充電狀態(tài)檢測、電池電量檢測、電量低報警和電量滿提示等。
[0033]信息獲取單元106，用于讀取電能表的標識、脈沖常數(shù)和開蓋記錄等內(nèi)部信息，讀取結(jié)果傳給中央處理單元101。信息獲取單元106可以采用條形碼掃描器來實現(xiàn)。條形碼掃描器掃描電能表外殼上的條形碼，掃描結(jié)果作為電能表的唯一標識存儲到存儲單兀107中用于識別，便于用電稽查人員確定電能表的安裝具體位置；亦可以采用紅外采集器來實現(xiàn)，如通過電能表的紅外線通信信道讀取電能表的表號、脈沖常數(shù)和開蓋記錄等內(nèi)部信息，存儲到存儲單元107中，便于用電稽查人員確定電能表的具體安裝位置。
[0034]存儲單元107，中央處理單元101將包括電能表的表號、電能表的計量電能和標準負載40的消耗電能的誤差百分比、有無異常標志等在內(nèi)的稽查數(shù)據(jù)按照規(guī)定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲至存儲單元107中。規(guī)定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括以下任意一個或者幾個的組合信息:序號、電能表表號、電能表的計量電能和標準負載40的消耗電能的誤差百分比、電能表后端的用戶側(cè)交流線路的電流值、有無異常標志。
[0035]存儲單元107中存儲的文件可以以TXT文本形式存儲，而且文件命名以稽查當天的時間命名。在實施例中，裝置設(shè)有USB端口，該USB端口有兩種作用:(I)、用于讀取現(xiàn)場稽查數(shù)據(jù)到上位機；(2)、用于為電能表快速校驗裝置充電。由于存儲單元107已經(jīng)由裝置虛擬為一個優(yōu)盤，所以用戶只需要以操作優(yōu)盤的方式把現(xiàn)場稽查數(shù)據(jù)復制到上位機，即將現(xiàn)場稽查數(shù)據(jù)讀取到上位機。
[0036]保護單元108，用于監(jiān)測電源單元105和電能表快速校驗裝置10內(nèi)的軟件，當電源單元105輸出的供電電壓過低或軟件運行異常時復位中央處理單元101，保護單元108可以由具有電壓監(jiān)控功能的看門狗電路實現(xiàn)。
[0037]本實用新型的電能表快速校驗裝置，可在用戶沒有用電情況下校驗電能表，在很短的時間(如I分鐘左右)內(nèi)就可實現(xiàn)對電能表計量誤差的快速準確校驗。同時可讀取電能表表號信息，具有數(shù)據(jù)(電能表表號、計量誤差)保存功能，支持通過USB導入電腦的操作，可同步顯示計量誤差，且攜帶方便。
[0038]如圖2所示，本實用新型的第一電能表快速校驗系統(tǒng)包括:電能表快速校驗裝置10、用戶負載30、標準負載40。在用戶負載30較小時,可以給用戶施加標準負載40來對電能表進行校驗。
[0039]本實用新型的電能表快速校驗裝置10與標準負載40配合使用，能夠?qū)﹄娔鼙淼挠嬃空`差進行校驗，若發(fā)現(xiàn)計量誤差超出預定范圍的電能表，即能夠據(jù)此初步判斷電能表是否有被篡改以達到竊電目的的嫌疑。
[0040]其中，標準負載40并聯(lián)在火線與零線之間，在本實施例中主要由多個電阻串并聯(lián)組成的純阻性負載，例如可由多個大功率、低溫漂、高精度、固定阻值的功率電阻串并聯(lián)組成，額定功率在500W-1KW的范圍內(nèi)可以按需求調(diào)整，額定電壓為220V AC，運行溫度范圍為-40V _+85°C，配備鋁制散熱板、帶指示燈的電源開關(guān)、交流保險及防護殼體，主要以引線插針的方式并聯(lián)接入電能表后端的用戶側(cè)交流線路；亦可采用市面上的出售產(chǎn)品，在此不進行詳細說明。
[0041]電能表快速校驗裝置10可以根據(jù)計量脈沖數(shù)和脈沖常數(shù)粗略計算出電能表計量的電能，并將該值由顯示單元102顯示，其中，電能表的脈沖常數(shù)可以通過信息獲取單元106讀取，亦可以通過輸入單元103設(shè)置。
[0042]如圖3所示，本實用新型的第二電能表快速校驗系統(tǒng)包括:電能表快速校驗裝置10、交流電流表20、用戶負載30，交流電流表20測量電能表后端的用戶側(cè)交流線路的電流，計算負載消耗電能，以輸入電能表快速校驗裝置10中。
[0043]電能表快速校驗裝置10可以根據(jù)計量脈沖數(shù)和脈沖常數(shù)粗略計算出電能表計量的電能，并將該值由顯示單元102顯示，其中，電能表的脈沖常數(shù)可以通過信息獲取單元106讀取，亦可以通過輸入單元103設(shè)置。
[0044]如圖4所示，本實用新型的第三電能表快速校驗系統(tǒng)包括:電能表快速校驗裝置10、交流電流表20、用戶負載30、標準負載40，交流電流表20測量電能表后端的用戶側(cè)交流線路的電流，從而計算負載消耗電能，以輸入電能表快速校驗裝置10中。在用戶負載30較小時，還可以給用戶施加標準負載40來對電能表進行校驗。在接入標準負載40之前，可以用交流電流表20測量電能表后端的用戶側(cè)交流線路的電流，保證在接入標準負載40之后，電能表后端的用戶側(cè)交流線路的電流不會超出要求的范圍。
[0045]本實用新型的電能表快速校驗裝置10與標準負載40配合使用，能夠?qū)﹄娔鼙淼挠嬃空`差進行校驗，若發(fā)現(xiàn)計量誤差超出預定范圍的電能表，即能夠據(jù)此初步判斷電能表是否有被篡改以達到竊電目的的嫌疑。
[0046]其中，標準負載40并聯(lián)在火線與零線之間，在本實施例中主要由多個電阻串并聯(lián)組成的純阻性負載，例如可由多個大功率、低溫漂、高精度、固定阻值的功率電阻串并聯(lián)組成，額定功率在500W-1KW的范圍內(nèi)可以按需求調(diào)整，額定電壓為220V AC，運行溫度范圍為-40V _+85°C，配備鋁制散熱板、帶指示燈的電源開關(guān)、交流保險及防護殼體，主要以引線插針的方式并聯(lián)接入電能表后端的用戶側(cè)交流線路；亦可采用市面上的出售產(chǎn)品，在此不進行詳細說明。
[0047]電能表快速校驗裝置10可以根據(jù)計量脈沖數(shù)和脈沖常數(shù)粗略計算出電能表計量的電能，并將該值由顯示單元102顯示，其中，電能表的脈沖常數(shù)可以通過信息獲取單元106讀取，亦可以通過輸入單元103設(shè)置。
[0048]如圖4所示，假定并聯(lián)接入電能表后端用戶側(cè)交流線路的標準負載40的額定功率為1.2KW，用戶側(cè)交流線路的電壓默認為AC220V，電能表的脈沖常數(shù)為1200imp/kWh，而檢測時間規(guī)定為I分鐘(檢測時間可以根據(jù)需要靈活改變，例如由用戶通過輸入單元103按需求設(shè)置，或者在軟件中預先按需求設(shè)置)。
[0049]在接入標準負載40之前，使用交流電流表20測量電能表后端的用戶側(cè)交流線路的電流，保證在接入標準負載40之后，電能表后端的用戶側(cè)交流線路的電流不會超出要求的范圍。由于檢測時間足夠短，所以在接入標準負載40之前，電能表后端的用戶側(cè)交流線路的電流不會有過大變化。由于用戶側(cè)交流線路的電壓默認為AC220V，所以可以預先計算出用戶負載30的消耗功率，又由于標準負載40的額定功率已經(jīng)確定，從而能夠判斷出相對于標準負載40，用戶負載30是否足夠小(即為標準負載的5%及以下時)而可以忽略不計，據(jù)此來確定是否重新選取足夠額定功率的標準負載40或以后再來檢測。
[0050]忽略用戶負載30進行粗略計算，在檢測時間內(nèi)標準負載40消耗的電能E0=P*t=l.2/60=0.02KWh。由于電能表的脈沖常數(shù)為1200，故每出現(xiàn)一個脈沖即代表消耗電能(1/1200) Kffh,那么正常情況下，在檢測時間內(nèi)的脈沖計量次數(shù)應(yīng)該為0.02/(1/1200)=24次，即脈沖指示燈閃爍24次。
[0051]如果在檢測時間內(nèi)實際捕捉的脈沖次數(shù)僅為18次，那么計算出電能表計量的電能 EI=18* (1/1200)=0.015Kffho
[0052]則電能表的計量誤差百分比為(0.02-0.015)/0.02*100%=25%。如圖5所示，為本實用新型的電能表快速校驗裝置及系統(tǒng)(以第三電能表快速校驗系統(tǒng)為例)工作流程示意圖，包括:
[0053]S201:光電轉(zhuǎn)換單元104捕捉帶有標準負載40的電能表內(nèi)脈沖指示燈的閃爍，并將此光脈沖信號轉(zhuǎn)換成電脈沖信號傳給中央處理單元101 ；
[0054]S202:電能表快速校驗裝置10接收電能表的脈沖常數(shù)，輸入單元103傳入的檢測時間和標準負載40的額定功率；
[0055]S203:根據(jù)檢測時間和電脈沖信號得到電能表的計量脈沖數(shù)；
[0056]S204:根據(jù)電能表的計量脈沖數(shù)和脈沖常數(shù)計算出電能表計量的電能；
[0057]S205:根據(jù)檢測時間和標準負載40的額定功率計算出標準負載40的消耗電能；
[0058]S206:計算出電能表的計量電能和標準負載40的消耗電能的誤差百分比，在顯示單元102上顯示。
[0059]并且，在優(yōu)選的實施例中，S202中，還包括:
[0060]接收輸入單元103傳入的誤差百分比閾值；
[0061]這樣，步驟S206后，還包括:
[0062]S207:判斷電能表的計量電能和標準負載40的消耗電能的誤差百分比是否超出誤差百分比閾值，轉(zhuǎn)入S208 ；
[0063]S208:如果超出誤差百分比閾值，生成電能表存在異常情況的標識，在顯示單元102上顯示校驗結(jié)果；
[0064]如果S207中未超過誤差百分比閾值，則不生成電能表存在異常情況的標識。
[0065]本實用新型的電能表快速校驗裝置及系統(tǒng)，可在用戶沒有用電情況下校驗電能表，在很短的時間(如I分鐘左右)內(nèi)就可實現(xiàn)對電能表計量誤差的快速準確校驗。同時可讀取電能表表號信息，具有數(shù)據(jù)(電能表表號、計量誤差)保存功能，支持通過USB導入電腦的操作，可同步顯示計量誤差，且攜帶方便。[0066] 以上公開的僅為本實用新型的幾個具體實施例，但是，本實用新型并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電能表快速校驗裝置，其特征在于，包括:中央處理單元、顯示單元、輸入單元、光電轉(zhuǎn)換單元、電源單元、信息獲取單元、存儲單元，所述顯示單元、所述輸入單元、所述光電轉(zhuǎn)換單元、所述電源單元、所述信息獲取單元、所述存儲單元分別與所述中央處理單元相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表快速校驗裝置，其特征在于，還包括:保護單元，所述保護單元與所述中央處理單元相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表快速校驗裝置，其特征在于，所述輸入單元為鍵盤。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表快速校驗裝置，其特征在于，所述信息獲取單元為條形碼掃描器或紅外采集器。
5.—種電能表快速校驗系統(tǒng),其特征在于，包括權(quán)利要求1-4任意一項所述的電能表快速校驗裝置和標準負載，所述標準負載并聯(lián)在火線和零線之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電能表快速校驗系統(tǒng)，其特征在于，所述標準負載為多個電阻串并聯(lián)組成的純阻性負載。
7.—種電能表快速校驗系統(tǒng),其特征在于,包括權(quán)利要求1-4任意一項所述的電能表快速校驗裝置和交流電流表，所述交流電流表套接在火線上。
8.—種電能表快速校驗系統(tǒng),其特征在于,包括權(quán)利要求1-4任意一項所述的電能表快速校驗裝置、標準負載、交流電流表，所述標準負載并聯(lián)在火線和零線之間；所述交流電流表套接在火線上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電能表快速校驗系統(tǒng)，其特征在于，所述標準負載為多個電阻串并聯(lián)組成的純阻性負載。
【文檔編號】G01R11/24GK203825180SQ201320858734
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】趙羨龍, 楊立新, 禹丹, 管鳳強 申請人:國家電網(wǎng)公司, 北京南瑞智芯微電子科技有限公司