本發(fā)明涉及電能表領域，尤其涉及基于仿真智能電能表的測試系統(tǒng)。

背景技術：

隨著智能電網(wǎng)的建設，單、三相智能仿真智能電能表在電力計量中得到廣泛的應用，但在使用過程中也發(fā)現(xiàn)了諸多問題，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的故障表直接更換表計并由智能電能表廠家負責處理，因現(xiàn)場的裝表接電工和運行維護人員技術水平的限制，無法對智能電能表的故障做完整、系統(tǒng)的故障報告，因此電力系統(tǒng)人員及表廠家技術人員無法對智能電能表出現(xiàn)的各類故障進行深入的研究。因此為了提高裝表接電工及運行維護人員技術水平，了解并熟悉單、三相智能電能表的工作原理，當現(xiàn)場智能表出現(xiàn)故障時能做正確的故障分析及出具系統(tǒng)、完整的故障報告，電力系統(tǒng)人員和表廠家技術人員通過故障報告能對智能電能表出現(xiàn)的各類問題進行深入的研究，同時也為各網(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應用拓展、技術研究等方面提供了大量的實踐依據(jù)。WT-F56智能仿真智能電能表故障模擬實訓裝置，結合用電現(xiàn)場現(xiàn)有的典型電網(wǎng)運行事件和智能電能表使用中的一些典型故障在裝置上進行模擬演示和分析，使現(xiàn)場人員了解、熟悉現(xiàn)場的故障，通過培訓、學習，了解并熟悉單、三相智能電能表的工作原理。

現(xiàn)有的仿真電能表的計量模塊，無法提供竊電狀態(tài)下的計量功能，學員無法通過仿真階段的學習以掌握發(fā)現(xiàn)用戶竊電的能力。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的問題提供一種具備檢測竊電狀態(tài)功能的基于仿真智能電能表的測試系統(tǒng)。

為達到前述目的，本發(fā)明采用如下方案：一種基于仿真智能電能表的測試系統(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RS485實現(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RS485實現(xiàn)通信，電能表主板包括微處理器、計量電路、通信模塊、顯示模塊、費控模塊、時鐘模塊、多功能輸出模塊和電源模塊；計量電路、通信模塊、顯示模塊、費控模塊、時鐘模塊、多功能輸出模塊與微處理器及電源模塊連接；計量電路包括與工頻電源連接的計量模塊，所述計量模塊包括計量芯片、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量芯片連接，所述電流采樣電路采集工頻電源的電壓信號并發(fā)送給所述計量芯片，所述電壓采樣電路采集工頻電源的電流信號并發(fā)送給所述計量芯片；所述計量芯片與脈沖發(fā)生回路連接，并接收所述電壓信號及所述電流信號轉(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放大后脈沖進行整流的整流模塊;基于仿真智能電能表的測試系統(tǒng)設于密閉的外殼內(nèi)，所述外殼由塑料制成,所述塑料外殼的底壁設有多個條狀凸起，所述條狀凸起的側壁設有導水筋，所述導水筋從所述底壁向外延伸且寬度逐漸變小，所述條狀凸起的頂部設有多個滴水尖端。

本發(fā)明的第一優(yōu)選方案為：所述脈沖為方波脈沖。

本發(fā)明的第二優(yōu)選方案為：所述計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。

本發(fā)明的第三優(yōu)選方案為：

一、第一芯片控制電壓采樣回路和電流采樣回路實時采集工頻電源的電壓信號及電流信號；

二、當電壓信號低于額定電壓信號時，第一芯片啟動第二芯片工作并把電壓信號和電流信號實時傳遞給第二芯片，第二芯片啟動并記錄啟動時間為第一時間，并每隔10分鐘生成電壓信號、電流信號、時間點的數(shù)據(jù)鏈并存儲；

三、當電壓信號高于額定電壓信號時，第一芯片向第二芯片發(fā)出讀取信號；第二芯片接收該讀取信號并記錄為第二時間，而后發(fā)送第一時間、第二時間、至少一個數(shù)據(jù)鏈給第一芯片；

四、第一芯片獲取前述第一時間、第二時間、至少一個數(shù)據(jù)鏈后發(fā)送給微處理器；

五、微處理器接收前述第一時間、第二時間、至少一個數(shù)據(jù)鏈并存儲，并控制顯示模塊顯示第一時間、第二時間；

六、前述微處理器通過通訊轉(zhuǎn)換控制箱與外部服務器連接，并傳輸所述第一時間、第二時間、至少一個數(shù)據(jù)鏈及電表編號給外部服務器存儲；

七、所述服務器接收所述第一時間、第二時間、至少一個數(shù)據(jù)鏈及電表編號后，存儲于硬盤上。

本發(fā)明可達到如下技術效果：

1.通過對工頻電源的電流信號及電壓信號進行監(jiān)測并通過計量模塊直接轉(zhuǎn)化為脈沖向外發(fā)送給微控制器，通過微控制器完成接下來的計量工作，使得該電路結構簡單且功能完善。

2.放大模塊及整流模塊的設置，保證了脈沖不會因其它電路的干擾而造成較大的噪聲，使得微處理器無法讀取。

3.通過第二芯片單獨的對竊電狀態(tài)進行計量，保證了竊電狀態(tài)計量的準確性及可靠性。

本發(fā)明的這些特點和優(yōu)點將會在下面的具體實施方式、附圖中詳細的揭露。

【附圖說明】

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的說明：

圖1為本發(fā)明實施例1的仿真智能電表的模塊示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例1的電能表主板的模塊圖。

圖3為本發(fā)明實施例1的計量模塊的原理框圖。

【具體實施方式】

下面結合本發(fā)明實施例的附圖對本發(fā)明實施例的技術方案進行解釋和說明，但下述實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非全部?；趯嵤┓绞街械膶嵤├?，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。

實施例1。

一種基于仿真智能電能表的測試系統(tǒng)，包括仿真智能電能表及與所述仿真智能電能表的服務器，服務器可通過網(wǎng)線與仿真智能電能表進行通信。

基于仿真智能電能表的測試系統(tǒng)設于密閉的外殼內(nèi)，所述外殼由塑料制成,所述塑料外殼的底壁設有多個條狀凸起，所述條狀凸起的側壁設有導水筋，所述導水筋從所述底壁向外延伸且寬度逐漸變小，所述條狀凸起的頂部設有多個滴水尖端。其中，外殼為兩個，一個內(nèi)設服務器，一個內(nèi)設仿真智能電能表。

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RS485實現(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RS485實現(xiàn)通信，使通訊轉(zhuǎn)換控制箱控制模擬故障控制板以實現(xiàn)故障的模擬控制。

其工作流程為：通訊轉(zhuǎn)換控制箱通過RS485讀取電能表主板的電能信息數(shù)據(jù)，當需要設定模擬故障時，通訊轉(zhuǎn)換控制箱通過RS485發(fā)送命令給模擬故障控制板，使得模擬故障控制板對電能表主板執(zhí)行模擬故障控制，從而實現(xiàn)要執(zhí)行的模擬故障。

參看圖2，電能表主板包括微處理器、計量電路、通信模塊、顯示模塊、費控模塊、時鐘模塊、多功能輸出模塊和電源模塊，計量電路、通信模塊、顯示模塊、費控模塊、時鐘模塊、多功能輸出模塊與微處理器及電源模塊連接；其中，微處理器通過通信模塊與通訊轉(zhuǎn)換控制箱通信，微處理器通過總線與顯示模塊通信顯示電能表的顯示功能，微處理器與計量電路通過串行總線通信完成電能表的計量功能，微處理器通過總線控制費控模塊實現(xiàn)費控功能，微處理器與時鐘模塊通過串行總線通信來獲取時鐘信息，微處理器與時鐘模塊共同控制多功能輸出模塊實現(xiàn)多功能脈沖輸出，電源模塊為電能表主板提供電源。

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。當要實現(xiàn)模擬故障功能時，通訊轉(zhuǎn)換控制箱通過RS485發(fā)送命令給模擬故障控制板，命令會通過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，通過控制繼電器控制單元，從而對繼電器矩陣單元執(zhí)行操作，從而實現(xiàn)模擬故障功能。具體的模擬故障實現(xiàn)方式為：電能表上各模塊的供電電路及信號傳輸電路上設有多個開關。繼電器控制單元可以控制前述多個開關的通斷，在需要模擬某個模塊發(fā)生故障時，斷掉相應模塊的供電電路或信號輸出電路即可。

參考圖3，電能表主板中計量電路包含與工頻電源連接的計量模塊,計量模塊包含計量芯片、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量芯片連接，所述電流采樣電路采集工頻電源的電壓信號并發(fā)送給所述計量芯片，所述電壓采樣電路采集工頻電源的電流信號并發(fā)送給所述計量芯片；所述計量芯片與脈沖發(fā)生回路連接，并接收所述電壓信號及所述電流信號轉(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，單片機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；單片機將要顯示的電能信息通過總線發(fā)送至顯示模塊，從而實現(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放大后脈沖進行整流的整流模塊。

當通訊轉(zhuǎn)換控制箱通過RS485對電能表主板進行信息交互時，數(shù)據(jù)通過通信單元然后到達單片機，單片機處理接收到的信息并分析處理后，經(jīng)過RS485通信單元將信息回傳給通訊轉(zhuǎn)換控制箱；當單片機接收到通訊轉(zhuǎn)換控制箱發(fā)送的控制cx命令時，單片機判斷控制命令合法后，單片機會控制費控單元實現(xiàn)費控功能；由單片機通過串行總線與時鐘模塊通信，從而獲取時鐘信息；電源模塊實現(xiàn)將交流電流轉(zhuǎn)化為電能表所需直流電源的功能。

前述計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程中的計量工作，第二芯片用于竊電狀態(tài)下的計量工作，具體工作流程如下：

一、第一芯片控制電壓采樣回路和電流采樣回路實時采集工頻電源的電壓信號及電流信號；

二、當電壓信號低于額定電壓信號時，第一芯片啟動第二芯片工作并把電壓信號和電流信號實時傳遞給第二芯片，第二芯片啟動并記錄啟動時間為第一時間，并每隔10分鐘生成電壓信號、電流信號、時間點的數(shù)據(jù)鏈并存儲；

三、當電壓信號高于額定電壓信號時，第一芯片向第二芯片發(fā)出讀取信號；第二芯片接收該讀取信號并記錄為第二時間，而后發(fā)送第一時間、第二時間、至少一個數(shù)據(jù)鏈給第一芯片；

四、第一芯片獲取前述第一時間、第二時間、至少一個數(shù)據(jù)鏈后發(fā)送給微處理器；

五、微處理器接收前述第一時間、第二時間、至少一個數(shù)據(jù)鏈并存儲，并控制顯示模塊顯示第一時間、第二時間；

六、前述微處理器通過通訊轉(zhuǎn)換控制箱與外部服務器連接，并傳輸所述第一時間、第二時間、至少一個數(shù)據(jù)鏈及電表編號給外部服務器存儲；

七、所述服務器接收所述第一時間、第二時間、至少一個數(shù)據(jù)鏈及電表編號后，存儲于硬盤上。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，熟悉該本領域的技術人員應該明白本發(fā)明包括但不限于附圖和上面具體實施方式中描述的內(nèi)容。任何不偏離本發(fā)明的功能和結構原理的修改都將包括在權利要求書的范圍中。