專利名稱：電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對電能表或電力負(fù)荷管理終端的性能進行測試的電能表 或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置，如圖1所示， 一般具有電 測量信號發(fā)生器2，為待校驗設(shè)備提供測試信號；標(biāo)準(zhǔn)測量器l，即標(biāo)準(zhǔn)表， 為被測設(shè)備提供量值大小的依據(jù)；主控箱3，其中包含有通訊收發(fā)和基本功能 控制單元；掛表架5，掛表架5上設(shè)有多個電流接入座8，電流接入座8對應(yīng) 接入一待檢測的電能表或電力負(fù)荷管理終端7，每一電流接入座8的上方還對 應(yīng)設(shè)置有一表位處理顯示器6，表位處理顯示器6主要用于顯示本表位的測試 誤差值、累計電能值和一些輔助信息；上位機9，包含有人機交互、數(shù)據(jù)管理 及報表產(chǎn)生部分，通常用計算機完成其功能。標(biāo)準(zhǔn)測量器l、電測量信號發(fā)生 器2、主控箱3設(shè)置在一控制柜4中。
所述的標(biāo)準(zhǔn)測量器是一種高等級的交流電參量計量器具，其利用交流變 換和數(shù)字采樣技術(shù)，能精確地測試并顯示出被測量的電壓值、電流值、功率 值、頻率值、功率因數(shù)值，以及電壓與電流間的相位值；其主要由模擬通道、 信號采集電路、測量電路、控制電路、鍵盤、顯示器等組成，其電氣原理框 圖如圖3所示，其中，模擬通道對被測信號進行變換、隔離，被測電壓由 精密分壓器取樣，被測電流由帶電子補償?shù)碾娏骰ジ衅魅樱⒆優(yōu)殡妷盒?號。模擬通道還完成量程的自動轉(zhuǎn)換功能；信號采集電路以A/D轉(zhuǎn)換器為 主，其將六路被測信號同步采樣，每相電壓、電流信號同時轉(zhuǎn)換，最后依串 行的方式輸入給DSP處理器。測量計算電路以數(shù)字信號處理器DSP為主， 其對采樣信號進行高速運算、加工處理，并將處理結(jié)果送給控制電路；控制電路對DSP處理器處理結(jié)果進行后期處理，實現(xiàn)人機對話，以便顯'示各種 測量數(shù)據(jù)。
在用本裝置檢驗前，校驗員要把電能表或電力負(fù)荷管理終端7的電流回 路通過掛表架5上的電流接表座8串入校驗裝置的電流回路中，但常常會因 電流接表座8與電能表或電力負(fù)荷管理終端7接觸不可靠而引起電測量信號 發(fā)生器2中的電流過載保護單元報警(為防止負(fù)載過重，損壞電子器件，電 測量信號發(fā)生器2中一般會有一個電流過載保護單元，當(dāng)外部的負(fù)載大于其 額定輸出功率時，保護單元會自動關(guān)閉電壓和電流輸出，并發(fā)出報警信息)， 對于多表位的電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置，該異?，F(xiàn)象因電能表或 電力負(fù)荷管理終端7與掛表架上的電流接表座8接觸不良常常出現(xiàn)，這也是 多表位電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置的共性問題。
該電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置各組成部分的通訊連接關(guān)系框圖 如圖2所示，電測量信號發(fā)生器2、標(biāo)準(zhǔn)測量器1分別通過一 RS232接口與 主控箱3通訊連接，表位處理顯示器6通過一 RS422或RS232接口與主控箱 3通訊連接，主控箱3通過一RS232接口與上位機9連接。
該校驗裝置檢測過程如下
1) 首先打開該裝置和計算機9的工作電源；
2) 在掛表架5的各個電流接表座8上， 一一安裝上被試驗的電能表或電 力負(fù)荷管理終端7;
3) 在上位機9的專用測試軟件中錄入被試設(shè)備的規(guī)格型號等特征信息；
4) 選擇試驗項目(如誤差校驗)進行測試。
試驗完成后，從掛表架5上拆下電能表或電力負(fù)荷管理終端7，本次檢測結(jié)束。
當(dāng)電流過載保護裝置報警后，用戶無法知道是哪個表位的電流端子接觸 不良，只能逐個表位一一排查，工作量大、繁瑣，增加了工作人員的額外勞 動，工作效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種自動確定電流端子電氣接觸異常的電能表或電 力負(fù)荷管理終端校驗裝置，該裝置能夠測量并顯示待測電力負(fù)荷管理終端各 電能表或電力負(fù)荷管理終端的相對電抗值。
一種電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置，其包括上面設(shè)有多個用于接 入待校驗設(shè)備的電流接入座的掛表架、用于為待校驗設(shè)備提供測試信號的電 測量信號發(fā)生器、用于為被測設(shè)備提供量值大小依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)測量器、用于通 訊收發(fā)和功能控制的主控箱、用于信號采集和運算的表位處理顯示器、用于 進行人機交互、數(shù)據(jù)管理及報表產(chǎn)生的上位機，電測量信號發(fā)生器、標(biāo)準(zhǔn)測 量器、表位處理顯示器分別與主控箱相應(yīng)接口通訊連接，主控箱與上位機通 訊連接，主控箱還控制各電流接入座的電流通斷，其中該校驗裝置還包括 一電抗輪切采集處理器，其中，該電抗輪切采集處理器包括順次連接的一采 集電流信號的被測電流信號采集單元、 一將所采集電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號 的電流/電壓轉(zhuǎn)換單元、 一進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換模塊以及一根據(jù)輸入信號 計算電抗值的單片機；所述被測電流信號采集單元連接在電測量信號發(fā)生器 的電流輸出總端子和各表位電流接入座上，所述單片機與主控箱的相應(yīng)接口 通訊連接。
所述的電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置，其中所述被測電流信號 采集單元中包括一電抗測試回路，該電抗測試回路并聯(lián)在所述電測量信號發(fā) 生器的電流輸出總端子上，并聯(lián)在各表位電流接入座上。
一種使用所述的電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置進行電抗檢測的方 法，其中包括如下步驟-
a、主控箱控制所有電能表或電力負(fù)荷管理終端對應(yīng)的電流接入座的電流 斷開，電測量信號發(fā)生器啟動，輸出測試電流；主控箱控制電抗輪切采集處 理器測得流過其被測電流信號采集單元的電流值Imax;b、 主控箱控制所有電能表或電力負(fù)荷管理終端對應(yīng)的電流接入座的電流
接通，電抗輪切采集處理器測得流過其被測電流信號采集單元的電流值Imin;
c、 主控箱控制第一電能表或電力負(fù)荷管理終端對應(yīng)的電流接入座的電流 斷開，電抗輪切采集處理器測得流過其被測電流信號采集單元的電流值II， 按相對電抗值二Kx ([Imax(In-Imin)]/[Imin(Imax-In)])計算出該電能表或電力負(fù) 荷管理終端的相對電抗值，再通過主控箱上傳到上位機處理并顯示；
d、 主控箱控制第一電能表或電力負(fù)荷管理終端對應(yīng)的電流接入座接通， 控制第二電能表或電力負(fù)荷管理終端對應(yīng)的電流接入座的電流斷開，電抗輪 切采集處理器測得流過其被測電流信號采集單元的電流值12，并按相對電抗 值=*> {[Imax(In-Imin)]/[Imin(Imax-In)] }計算出該電能表或電力負(fù)荷管理終端 的相對電抗值，再通過主控箱分別上傳至表位處理顯示器顯示和上位機進行 后續(xù)處理、顯示；依次測出所有表位的電流分流值13......In，分別計算出相
應(yīng)電能表或電力負(fù)荷管理終端的相對電抗值并通過主控箱分別上傳至表位處 理顯示器顯示和上位機進行后續(xù)處理、顯示；
e、 所有電能表測試完畢，上位機對主控箱發(fā)出電抗測試結(jié)束指令，主控 箱控制電測量信號發(fā)生器關(guān)閉測試電流，本次測試結(jié)束。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案將達到如下的技術(shù)效果
本發(fā)明的電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置，包括電測量信號發(fā)生器、 標(biāo)準(zhǔn)測量器、主控箱、表位處理顯示器、上位機，電測量信號發(fā)生器、標(biāo)準(zhǔn) 測量器、表位處理顯示器分別與主控箱相應(yīng)接口通訊連接；還包括一電抗輪 切采集處理器，其中，該電抗輪切采集處理器包括順次連接的一采集電流信 號的被測電流信號采集單元、 一將所采集電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號的電流/電 壓(IAO轉(zhuǎn)換單元、 一進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換模塊以及一根據(jù)輸入信號計 算電抗值的單片機；所述的被測電流信號采集單元輸入端連接在電測量信號 發(fā)生器的電流輸出總端子上，所述單片機與主控箱的相應(yīng)接口通訊連接。上位機通過主控箱發(fā)出指令，首先使主控箱控制所有電能表或電力負(fù)荷管理終 端對應(yīng)的電流接入座的電流斷開，電測量信號發(fā)生器啟動，輸出測試電流， 主控箱控制電抗輪切采集處理器測得流過其被測電流信號采集單元中電抗測
試回路的電流值Imax,再控制所有電能表或電力負(fù)荷管理終端對應(yīng)的電流接 入座的電流接通，電抗輪切采集處理器測得流過其被測電流信號采集單元中 電抗測試回路的電流值Imin，接著控制各電能表或電力負(fù)荷管理終端的電流 接入座的電流依次打開，電抗輪切采集處理器測得流過其被測電流信號采集 單元中電抗測試回路的各電流值In;電抗輪切采集處理器將上述每組的三個 電流值(Imax、 Imin、 In)送入其內(nèi)部的單片機中計算出該電能表或電力負(fù)荷 管理終端的相對電抗值，通過主控箱分別上傳到表位處理顯示器顯示和上位 機處理、顯示；所有電能表測試完畢，上位機對主控箱發(fā)出電抗測試結(jié)束指 令，主控箱控制電測量信號發(fā)生器關(guān)閉測試電流，'結(jié)束本次測試。本發(fā)明校 驗裝置免除了多年來用戶人工逐個排查的繁瑣，大大提高了檢表效率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置的示意圖2為現(xiàn)有技術(shù)中電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置的通訊連接關(guān)系
圖3為標(biāo)準(zhǔn)測量器原理框圖4為本發(fā)明電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置的示意圖5為本發(fā)明電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置的通訊連接關(guān)系圖6為電抗輪切采集處理器的電氣原理框圖。
具體實施方式
實施例
一種電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置，如圖4所示，包括上位機9、
控制柜4、掛表架5，其中，在控制柜4中設(shè)置有標(biāo)準(zhǔn)測量器1、電測量信號發(fā)生器2、主控箱3以及電抗輪切采集處理器10，主控箱3中設(shè)有通訊收發(fā) 和基本功能控制單元；在掛表架5上設(shè)置有多個電流接入座8，每個電流接入 座8內(nèi)接設(shè)有一電能表或電力負(fù)荷管理終端7，每個電能表或電力負(fù)荷管理終 端7上方都對應(yīng)設(shè)置有一表位處理顯示器6。
圖5為本發(fā)明電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置各組成部分的通訊連 接關(guān)系圖，標(biāo)準(zhǔn)測量器l、電測量信號發(fā)生器2分別通過一RS232接口與主 控箱3相應(yīng)輸入端通訊連接，表位處理顯示器6通過一 RS422或RS232接口 與主控箱3相應(yīng)輸入端通訊連接，電抗輪切采集處理器10與主控箱3相應(yīng)輸 入端以RS485或RS232通訊方式連接，主控箱3通過一 RS232接口與上位機 9連接。
圖6為電抗輪切采集處理器10的電氣原理框圖，其包括順次連接的一采 集電流信號的被測電流信號采集單元、 一將所采集電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號 的電流/電壓(IAO轉(zhuǎn)換單元、 一進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換模塊以及一根據(jù) 輸入信號計算電抗值的單片機(本實施例采用型號為ST89C58RD+);其中， 被測電流信號采集單元包括一電抗測試回路，該電抗測試回路并聯(lián)在電測量 信號發(fā)生器2的電流輸出總端子上，并通過電抗信號采集導(dǎo)線11和電流接入 座8與各電能表或電力負(fù)荷管理終端7電流回路并聯(lián)，單片機與主控箱3相 應(yīng)輸入端以RS485或RS232通訊方式連接；電測量信號發(fā)生器2輸出測試電 流后，被測電流信號采集單元的電抗測試回路通過其中的電流互感器對流過 電能表或電力負(fù)荷管理終端7的電流信號進行降流采樣，再經(jīng)過電流/電壓 (I/V)轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送到單片機，單片機對該信號計算相應(yīng)電 能表或電力負(fù)荷管理終端7的相對電抗值，通過RS485 (或RS232)通訊接 口經(jīng)主控箱3傳送到表位處理顯示器6顯示和上位機9進行后續(xù)處理和顯示。 電測試信號發(fā)生器2啟動后，被測電流信號采集單元首先測得掛表架5上 各表位電流接入座開路時流過其電抗測試回路的電流值Imax，再測得掛表架5上各表位的電流接入座全部短接時，流過其電抗測試回路的電流值Imin，最 后依次輪流測得每個表位的電流接入座開路時流過其電抗測試回路的電流值 In，分別送入單片機相應(yīng)輸入端子，單片機按照相對電抗值 =Kx{[Imax(In-Imin)]/[Imin(Imax-In)]}，(其中K為敏度系數(shù)， 一般取 180-220)，計算出各個表位的相對電抗值， 一路傳送到掛表架5上的表位處 理顯示器6上顯示，另一路傳送到上位計算機9中，在計算機9中處理后在 其顯示器的特定界面中顯示出所有表位的'相對電抗值'并智能提示用戶。 本發(fā)明電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置進行檢測的過程如下 上位機9對主控箱3發(fā)出電抗測試開始指令^>主控箱3控制所有電能 表或電力負(fù)荷管理終端對應(yīng)的電流接入座的電流斷開，電測量信號發(fā)生器2 啟動，輸出測試電流——>主控箱3控制電抗輪切采集處理器10測得流過其 被測電流信號采集單元中電抗測試回路的電流值Imax~~>主控箱3控制所 有電能表或電力負(fù)荷管理終端對應(yīng)的電流接入座的電流接通，電抗輪切采集 處理器10測得流過其被測電流信號采集單元中電抗測試回路的電流值 Imhi~~>主控箱3控制第一電能表或電力負(fù)荷管理終端對應(yīng)的電流接入座的 電流斷開，電抗輪切采集處理器IO測得流過其被測電流信號采集單元中電抗 測試回路的電流值II，并按相對電抗值二Kx([Imax(In-Imin)]/[Imin(Imax-In)]〉 計算出該電能表或電力負(fù)荷管理終端的相對電抗值，再通過主控箱3上傳到 上位機9處理并顯示~~>主控箱3控制第一電能表或電力負(fù)荷管理終端對應(yīng) 的電流接入座接通，控制第二電能表或電力負(fù)荷管理終端對應(yīng)的電流接入座 的電流斷開，電抗輪切采集處理器IO測得流過其被測電流信號采集單元中電 抗測試回路的電流值12，并按相對電抗值-Kx([Imax(In-Imin)]/[Imin(Imax-In)]) 計算出該電能表或電力負(fù)荷管理終端的相對電抗值，再通過主控箱3分別上 傳至表位處理顯示器6顯示和上位機9進行后續(xù)處理、顯示>依次測出所 有表位的電流分流值13........ In，分別計算出相應(yīng)電能表或電力負(fù)荷管理終端的相對電抗值并分別上傳至表位處理顯示器6顯示和上位機9進行后續(xù) 處理、顯示——>所有電能表或電力負(fù)荷管理終端測試完畢，上位機9對主控 箱3發(fā)出電抗測試結(jié)束指令——>主控箱3控制電測量信號發(fā)生器2關(guān)閉測試 電流，本次測試結(jié)束。
使用本發(fā)明電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置，能以約每秒一個表位 的速度，連續(xù)測試出所有表位的'相對電抗值'，快速的顯示出每個表位每相電 流的'相對電抗值'，免除了多年來用戶人工逐個排査的繁瑣，大大提高了檢表 效率。
權(quán)利要求
1、一種電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置，其包括上面設(shè)有多個用于接入待校驗設(shè)備的電流接入座的掛表架、用于為待校驗設(shè)備提供測試信號的電測量信號發(fā)生器、用于為被測設(shè)備提供量值大小依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)測量器、用于通訊收發(fā)和功能控制的主控箱、用于信號采集和運算的表位處理顯示器、用于進行人機交互、數(shù)據(jù)管理及報表產(chǎn)生的上位機，電測量信號發(fā)生器、標(biāo)準(zhǔn)測量器、表位處理顯示器分別與主控箱相應(yīng)接口通訊連接，主控箱與上位機通訊連接，主控箱還控制各電流接入座的電流通斷，其特征在于該校驗裝置還包括一電抗輪切采集處理器，其中，該電抗輪切采集處理器包括順次連接的一采集電流信號的被測電流信號采集單元、一將所采集電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號的電流/電壓轉(zhuǎn)換單元、一進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換模塊以及一根據(jù)輸入信號計算電抗值的單片機；所述被測電流信號采集單元連接在電測量信號發(fā)生器的電流輸出總端子和各表位電流接入座上，所述單片機與主控箱的相應(yīng)接口通訊連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置，其特征在于-所述被測電流信號采集單元中包括一電抗測試回路，該電抗測試回路并聯(lián)在所 述電測量信號發(fā)生器的電流輸出總端子上，并聯(lián)在各表位電流接入座上。
3、 一種使用權(quán)利要求1所述的電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置進行電 抗檢測的方法，其特征在于包括如下步驟a、 主控箱控制所有電能表或電力負(fù)荷管理終端對應(yīng)的電流接入座的電流斷 開，電測量信號發(fā)生器啟動，輸出測試電流；主控箱控制電抗輪切采集處理器 測得流過其被測電流信號采集單元的電流值Imax;b、 主控箱控制所有電能表或電力負(fù)荷管理終端對應(yīng)的電流接入座的電流接 通，電抗輪切采集處理器測得流過其被測電流信號采集單元的電流值Imin;c、 主控箱控制第一電能表或電力負(fù)荷管理終端對應(yīng)的電流接入座的電流斷 開，電抗輪切采集處理器測得流過其被測電流信號采集單元的電流值II，按相對電抗值-Kx {[Imax(In-Imin)]/[Imin(Imax-In)]}計算出該電能表或電力負(fù)荷管理 終端的相對電抗值，再通過主控箱上傳到上位機處理并顯示；d、 主控箱控制第一電能表或電力負(fù)荷管理終端對應(yīng)的電流接入座接通，控 制第二電能表或電力負(fù)荷管理終端對應(yīng)的電流接入座的電流斷開，電抗輪切采 集處理器測得流過其被測電流信號采集單元的電流值12，并按相對電抗值 :Kx([Imax(In-Imin)]/[Imin(Imax-In)])計算出該電能表或電力負(fù)荷管理終端的相 對電抗值，再通過主控箱分別上傳至表位處理顯示器顯示和上位機進行后續(xù)處理、顯示；依次測出所有表位的電流分流值I3........In，分別計算出相應(yīng)電能表或電力負(fù)荷管理終端的相對電抗值并通過主控箱分別上傳至表位處理顯示器 顯示和上位機進行后續(xù)處理、顯示；e、 所有電能表測試完畢，上位機對主控箱發(fā)出電抗測試結(jié)束指令，主控箱 控制電測量信號發(fā)生器關(guān)閉測試電流，本次測試結(jié)束。
全文摘要
一種電能表或電力負(fù)荷管理終端校驗裝置，其電測量信號發(fā)生器、標(biāo)準(zhǔn)測量器、表位處理顯示器分別與主控箱相應(yīng)接口通訊連接，主控箱與上位機通訊連接；其電抗輪切采集處理器中的被測電流信號采集單元、電流/電壓(I/V)轉(zhuǎn)換單元、A/D轉(zhuǎn)換模塊以及一單片機順次連接；所述被測電流信號采集單元中電抗測試回路并聯(lián)在電測量信號發(fā)生器的電流輸出總端子上，同時也并接各表位電流接入座，單片機與主控箱的相應(yīng)接口通訊連接；上位機通過主控箱控制電抗輪切采集處理器分別采集所有表位電流接入座的電流斷開、接通時的電流值，以及依次測得每一表位電流接入座的電流斷開時的電流值，分別計算出各表位的相對電抗值，從而得到各電能表或電力負(fù)荷管理終端的開路狀態(tài)。
文檔編號G08C19/00GK101452638SQ200710180569
公開日2009年6月10日 申請日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者李恩政, 賀衛(wèi)星, 郭宏斌, 韓有華 申請人:河南思達高科技股份有限公司