居民用戶智能電表抄核收模擬教學(xué)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種居民用戶智能電表抄核收模擬教學(xué)裝置，包括用電信息采集主站系統(tǒng)、集中抄表模擬系統(tǒng)、終端計(jì)量電源柜和居民表柜，終端計(jì)量電源柜通過以太網(wǎng)或GPRS網(wǎng)絡(luò)與用電信息采集主站系統(tǒng)和終端計(jì)量電源柜連接，且終端計(jì)量電源柜通過電力線載波與居民表柜進(jìn)行連接，居民表柜依據(jù)組網(wǎng)方式不同包括，由至少一個(gè)單相本地費(fèi)控智能電表構(gòu)成的電力線載波居民表柜；由至少一個(gè)單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表和載波收發(fā)裝置構(gòu)成的RS485居民表柜，本實(shí)用新型通過在電表抄核收過程中可以對(duì)電表工況的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)故障模擬設(shè)定、恢復(fù)及反竊電模擬操作，方便學(xué)員對(duì)智能電表的故障類型及竊電方式進(jìn)行分析。
【專利說(shuō)明】
居民用戶智能電表抄核收模擬教學(xué)裝置
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)操作設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種居民用戶智能電表抄核收教學(xué)裝置。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的逐步推進(jìn)，截止到2015年底，國(guó)家電網(wǎng)公司及南方電網(wǎng)公司已經(jīng)累計(jì)完成對(duì)2億以上的居民用戶智能電網(wǎng)建設(shè)工作，投入運(yùn)行了2億只以上的智能電表，其它未完成建設(shè)的區(qū)域也將近兩年完成智能電網(wǎng)改造操作。智能電網(wǎng)設(shè)計(jì)建設(shè)、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)由電能計(jì)量人員完成，技術(shù)含量高，工作量大，同時(shí)部分地市級(jí)人員缺乏整體標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)理念，在現(xiàn)場(chǎng)也沒有模擬運(yùn)行環(huán)境的安裝實(shí)訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)測(cè)試、模擬故障排查的一體化的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，為下一步各地市級(jí)營(yíng)銷計(jì)量中心對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢驗(yàn)、檢測(cè)以及運(yùn)維人員技能培訓(xùn)和提高帶來(lái)不可預(yù)測(cè)的困難。
[0005]目前有部分省市電力公司建設(shè)了一些抄核收裝置，僅能完成現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下個(gè)別獨(dú)立功能，部分省市電力公司通過建設(shè)多套裝置的方式來(lái)完成完整的居民用戶用電環(huán)境下各種日常運(yùn)行工況及故障模擬等功能，以提高計(jì)量技術(shù)人員及運(yùn)維人員的技術(shù)水平。
[0006]【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可以拆解、在電表抄核收過程中對(duì)電表工況的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)故障設(shè)定、恢復(fù)及反竊電操作，設(shè)置兩種組網(wǎng)方式，方便學(xué)員對(duì)電表的故障類型及竊電方式進(jìn)行分析的居民用戶智能電表抄核收教學(xué)裝置。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種居民用戶智能電表抄核收教學(xué)裝置，包括用電信息采集主站系統(tǒng)、集中抄表模擬系統(tǒng)、終端計(jì)量電源柜和居民表柜，所述終端計(jì)量電源柜通過以太網(wǎng)或GPRS網(wǎng)絡(luò)與用電信息采集主站系統(tǒng)和終端計(jì)量電源柜連接，且所述終端計(jì)量電源柜通過電力線載波與居民表柜進(jìn)行連接，所述居民表柜依據(jù)組網(wǎng)方式的不同包括:
[0009]由至少一個(gè)單相本地費(fèi)控智能電表構(gòu)成的電力線載波居民表柜；
[0010]由至少一個(gè)單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表和載波收發(fā)裝置構(gòu)成的RS485居民表柜；
[0011]所述電力線載波居民表柜和RS485居民表柜內(nèi)均設(shè)置有虛負(fù)荷工況模擬模塊、負(fù)控開關(guān)和負(fù)荷指示裝置，所述虛負(fù)荷工況模擬模塊還與電源和通信控制模塊連接，并設(shè)置在終端計(jì)量電源柜內(nèi)，所述通信控制模塊與集中抄表模擬系統(tǒng)通過以太網(wǎng)連接；
[0012]所述載波收發(fā)裝置通過電力載波線與低壓用電信息采集集中器連接，所述虛負(fù)荷工況模擬模塊與多路交流電源、載波收發(fā)裝置、單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表和單相本地費(fèi)控智能電表連接。
[0013]所述低壓用電信息采集集中器通過RS485接口與三相四線智能仿真表連接，且均設(shè)置在終端計(jì)量電源柜內(nèi)，所述三相四線智能仿真表與虛負(fù)荷工況模擬模塊連接。
[0014]所述虛負(fù)荷工況模擬模塊包括強(qiáng)電模塊和弱電模塊，所述強(qiáng)電模塊包括強(qiáng)電繼電器組和虛負(fù)荷電流源，所述弱電模塊包括處理器、弱電繼電器組和RS485通信接口，所述RS485通信接口與處理器和弱電繼電器組連接，所述弱電繼電器組與處理器和強(qiáng)電繼電器組連接，所述強(qiáng)電繼電器組與多路交流電源和虛負(fù)荷電流源連接，所述強(qiáng)電繼電器組包括繼電器組一和繼電器組二，所述繼電器組一與單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表或單相本地費(fèi)控智能電表或三相四線智能仿真表連接。
[0015]所述繼電器組二與多路交流電源與單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表或單相本地費(fèi)控智能電表或三相四線智能仿真表連接，所述虛負(fù)荷電流源設(shè)置在繼電器組一與繼電器組二之間，且所述虛負(fù)荷電流源包括環(huán)形變壓器和功率電阻。
[0016]所述功率電阻通過繼電器與環(huán)形變壓器連接，所述繼電器與處理器連接，所述功率電阻的阻值均不相同，所述繼電器組一與單項(xiàng)電能表連接，所述弱電繼電器組通過RS485接口與單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表或單相本地費(fèi)控智能電表或三相四線智能仿真表連接，所述RS485通信接口與載波收發(fā)裝置連接，所述處理器為單片機(jī)。
[0017]所述單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表和載波采集器通過RS485接口連接，虛負(fù)荷工況模擬模塊與多路交流電源、單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表和單相本地費(fèi)控智能電表之間設(shè)置有空氣開關(guān)，所述用電信息采集主站系統(tǒng)和集中抄表模擬系統(tǒng)均為控制計(jì)算機(jī)。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0019]1、本實(shí)用新型通過在電表抄核收過程中可以對(duì)電表工況的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)故障設(shè)定、恢復(fù)及反竊電操作，設(shè)置兩種組網(wǎng)方式，可分別實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程費(fèi)控、本地費(fèi)控兩種費(fèi)控方式，方便學(xué)員對(duì)智能電表的故障類型及竊電方式進(jìn)行分析。
[0020]2、本實(shí)用新型配備終端電源計(jì)量柜及兩個(gè)居民表柜，分別配置“載波收發(fā)裝置+485電表”和“載波收發(fā)裝置+窄帶載波電表”兩種組網(wǎng)方式，可分別實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程費(fèi)控、本地費(fèi)控兩種費(fèi)控方式，實(shí)現(xiàn)集中器與電表的數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)行電能表故障設(shè)置與解除。
[0021]3、本實(shí)用新型可有效的解決電表故障模擬、消缺、反竊電稽查的培訓(xùn)需求，可在線在電表抄核收過程中可以對(duì)電表工況的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)故障設(shè)定、恢復(fù)及反竊電操作，以方便學(xué)員對(duì)電表的故障類型及竊電方式分析，提升現(xiàn)場(chǎng)故障處理及反竊電稽查技能提升。
[0022]4、本實(shí)用新型配備用虛負(fù)荷工況模擬模塊和電表組成的多功能仿真模擬表支持在線實(shí)時(shí)故障及竊電方式設(shè)置操作，所設(shè)置的故障類型及竊電方式可通過控制繼電器組和開關(guān)進(jìn)行解除及更新，也可通過重上電的方式進(jìn)行自解除，恢復(fù)到初始無(wú)故障及竊電操作，以防止多次實(shí)訓(xùn)操作所設(shè)置的故障相互影響。
[0023]5、本實(shí)用新型配備的虛負(fù)荷工況模擬模塊支持工況及故障類型設(shè)置操作，每個(gè)電表設(shè)置為不同的通信地址，實(shí)現(xiàn)對(duì)電表安裝位置的模擬，所設(shè)置的故障及工況可進(jìn)行解除及更新，也可通過重上電及復(fù)位的方式進(jìn)行自解除，恢復(fù)到初始工況及無(wú)故障狀態(tài)，以防止多次實(shí)訓(xùn)操作所設(shè)置的故障相互影響。
[0024]6、本實(shí)用新型通過使用與用電信息采集現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)設(shè)備完全相同的設(shè)備，并在真實(shí)低壓集中抄表現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及居民用電工況來(lái)進(jìn)行安裝、調(diào)試等實(shí)訓(xùn)操作，以增強(qiáng)學(xué)員的現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試、故障消缺等技能水平，每只電表的用電工況可設(shè)置為不同，通過空氣開關(guān)，模擬現(xiàn)場(chǎng)對(duì)電能表的供電控制。
[0025]【附圖說(shuō)明】:
[0026]圖1為居民用戶智能電表抄核收教學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0027]圖2為虛負(fù)荷工況模擬模塊與電表組成的模擬電表工況的架構(gòu)連接框圖。
[0028]圖3為虛負(fù)荷工況模擬模塊框圖。
[0029]【具體實(shí)施方式】:
[0030]實(shí)施例:參見圖1、圖2和圖3。
[0031]居民用戶智能電表抄核收教學(xué)裝置，包括用電信息采集主站系統(tǒng)、集中抄表模擬系統(tǒng)、終端計(jì)量電源柜和居民表柜，終端計(jì)量電源柜通過以太網(wǎng)或GPRS網(wǎng)絡(luò)與用電信息采集主站系統(tǒng)和終端計(jì)量電源柜連接，且終端計(jì)量電源柜通過電力線載波與居民表柜進(jìn)行連接，居民表柜依據(jù)組網(wǎng)方式的不同包括:
[0032]由至少一個(gè)單相本地費(fèi)控智能電表構(gòu)成的電力線載波居民表柜；
[0033]由至少一個(gè)單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表和載波收發(fā)裝置構(gòu)成的RS485居民表柜；
[0034]電力線載波居民表柜和RS485居民表柜內(nèi)均設(shè)置有虛負(fù)荷工況模擬模塊、負(fù)控開關(guān)和負(fù)荷指示裝置，虛負(fù)荷工況模擬模塊還與電源和通信控制模塊連接，并設(shè)置在終端計(jì)量電源柜內(nèi)，通信控制模塊與集中抄表模擬系統(tǒng)通過以太網(wǎng)連接；
[0035]載波收發(fā)裝置通過電力載波線與低壓用電信息采集集中器連接，虛負(fù)荷工況模擬模塊與多路交流電源、載波收發(fā)裝置、單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表和單相本地費(fèi)控智能電表連接。
[0036]低壓用電信息采集集中器通過RS485接口與三相四線智能仿真表連接，且均設(shè)置在終端計(jì)量電源柜內(nèi)，三相四線智能仿真表與虛負(fù)荷工況模擬模塊連接。
[0037]虛負(fù)荷工況模擬模塊包括強(qiáng)電模塊和弱電模塊，強(qiáng)電模塊包括強(qiáng)電繼電器組和虛負(fù)荷電流源，弱電模塊包括處理器、弱電繼電器組和RS485通信接口，RS485通信接口與處理器和弱電繼電器組連接，弱電繼電器組與處理器和強(qiáng)電繼電器組連接，強(qiáng)電繼電器組與多路交流電源和虛負(fù)荷電流源連接，強(qiáng)電繼電器組包括繼電器組一和繼電器組二，繼電器組一與單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表或單相本地費(fèi)控智能電表或三相四線智能仿真表連接。
[0038]繼電器組二與多路交流電源與單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表或單相本地費(fèi)控智能電表或三相四線智能仿真表連接，虛負(fù)荷電流源設(shè)置在繼電器組一與繼電器組二之間，且虛負(fù)荷電流源包括環(huán)形變壓器和功率電阻。
[0039]功率電阻通過繼電器與環(huán)形變壓器連接，繼電器與處理器連接，功率電阻的阻值均不相同，繼電器組一與單項(xiàng)電能表連接，弱電繼電器組通過RS485接口與單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表或單相本地費(fèi)控智能電表或三相四線智能仿真表連接，RS485通信接口與載波收發(fā)裝置連接，處理器為單片機(jī)。
[0040]單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表和載波采集器通過RS485接口連接，虛負(fù)荷工況模擬模塊與多路交流電源、單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表和單相本地費(fèi)控智能電表之間設(shè)置有空氣開關(guān)，用電信息采集主站系統(tǒng)和集中抄表模擬系統(tǒng)均為控制計(jì)算機(jī)。
[0041]如圖2所示:通信控制模塊與虛負(fù)荷工況模擬模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，以進(jìn)行供電工況設(shè)置/查詢、故障模擬設(shè)置/解除、以及寫入/讀取智能電能表內(nèi)數(shù)據(jù)操作。
[0042]虛負(fù)荷工況模擬模塊為電表提供虛負(fù)荷功率源，完成用電工況模擬操作，使用RS485線將與電表進(jìn)行數(shù)據(jù)交互操作，完成智能電能表參數(shù)讀取及通信控制模塊與智能電表間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)操作。
[0043]電表通過第5接線柱為拉合閘常閉輸出信號(hào)，將該信號(hào)接入到接觸器控制線包引腳，第6引腳為拉合閘反饋輸入信號(hào)，將接觸器輸出端作為反饋信號(hào)進(jìn)行接入，完成智能電能表拉合閘操作。
[0044]如圖3所示:虛負(fù)荷工況模擬模塊由環(huán)形變壓器配合功率電阻構(gòu)成虛負(fù)荷功率源，以很低的實(shí)際功耗產(chǎn)生幾安倍甚至幾十安培的電流，進(jìn)而在電能報(bào)上達(dá)到上千瓦的實(shí)際功率。
[0045]虛負(fù)荷工況模擬模塊內(nèi)單片機(jī)使用RS485線與載波收發(fā)裝置進(jìn)行通信，同時(shí)使用另外一組RS485通信回路與所連接的電表進(jìn)行通信，單片機(jī)通過控制繼電器組和開關(guān)的切投，進(jìn)行故障模擬操作，通過控制不同功率電阻的接入，來(lái)進(jìn)行智能電能表工況模擬設(shè)定操作。
[0046]本實(shí)用新型的每個(gè)電氣接口都設(shè)置有相應(yīng)的外置接口，方便學(xué)員進(jìn)行實(shí)踐操作，通過集中抄表模擬系統(tǒng)對(duì)終端計(jì)量電源柜、電力線載波居民表柜和RS485居民表柜中的虛負(fù)荷工況模擬模塊的控制操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)居民計(jì)費(fèi)用表和終端計(jì)費(fèi)總表的運(yùn)行工況進(jìn)行操作，并根據(jù)把生成的數(shù)據(jù)與人為設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)兩者相差較大時(shí)，并通過負(fù)荷指示裝置進(jìn)行指示，同時(shí)生成的數(shù)據(jù)反饋至集中抄表模擬系統(tǒng)和用電信息采集主站系統(tǒng)中。
[0047]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種居民用戶智能電表抄核收模擬教學(xué)裝置，包括用電信息采集主站系統(tǒng)、集中抄表模擬系統(tǒng)、終端計(jì)量電源柜和居民表柜，其特征是:所述終端計(jì)量電源柜通過以太網(wǎng)或GPRS網(wǎng)絡(luò)與用電信息采集主站系統(tǒng)和終端計(jì)量電源柜連接，且所述終端計(jì)量電源柜通過電力線載波與居民表柜進(jìn)行連接，所述居民表柜依據(jù)組網(wǎng)方式的不同包括:由至少一個(gè)單相本地費(fèi)控智能電表構(gòu)成的電力線載波居民表柜；由至少一個(gè)單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表和載波收發(fā)裝置構(gòu)成的RS485居民表柜;所述電力線載波居民表柜和RS485居民表柜內(nèi)均設(shè)置有虛負(fù)荷工況模擬模塊、負(fù)控開關(guān)和負(fù)荷指示裝置，所述虛負(fù)荷工況模擬模塊還與電源和通信控制模塊連接，并設(shè)置在終端計(jì)量電源柜內(nèi)，所述通信控制模塊與集中抄表模擬系統(tǒng)通過以太網(wǎng)連接，所述載波收發(fā)裝置通過電力載波線與低壓用電信息采集集中器連接，所述虛負(fù)荷工況模擬模塊與多路交流電源、載波收發(fā)裝置、單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表和單相本地費(fèi)控智能電表連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居民用戶智能電表抄核收模擬教學(xué)裝置，其特征是:所述低壓用電信息采集集中器通過RS485接口與三相四線智能仿真表連接，且均設(shè)置在終端計(jì)量電源柜內(nèi)，所述三相四線智能仿真表與虛負(fù)荷工況模擬模塊連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居民用戶智能電表抄核收模擬教學(xué)裝置，其特征是:所述虛負(fù)荷工況模擬模塊包括強(qiáng)電模塊和弱電模塊，所述強(qiáng)電模塊包括強(qiáng)電繼電器組和虛負(fù)荷電流源，所述弱電模塊包括處理器、弱電繼電器組和RS485通信接口，所述RS485通信接口與處理器和弱電繼電器組連接，所述弱電繼電器組與處理器和強(qiáng)電繼電器組連接，所述強(qiáng)電繼電器組與多路交流電源和虛負(fù)荷電流源連接，所述強(qiáng)電繼電器組包括繼電器組一和繼電器組二，所述繼電器組一與單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表或單相本地費(fèi)控智能電表或三相四線智能仿真表連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的居民用戶智能電表抄核收模擬教學(xué)裝置，其特征是:所述繼電器組二與多路交流電源與單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表或單相本地費(fèi)控智能電表或三相四線智能仿真表連接，所述虛負(fù)荷電流源設(shè)置在繼電器組一與繼電器組二之間，且所述虛負(fù)荷電流源包括環(huán)形變壓器和功率電阻。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的居民用戶智能電表抄核收模擬教學(xué)裝置，其特征是:功率電阻通過繼電器與環(huán)形變壓器連接，所述繼電器與處理器連接，所述功率電阻的阻值均不相同，所述繼電器組一與單項(xiàng)電能表連接，所述弱電繼電器組通過RS485接口與單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表或單相本地費(fèi)控智能電表或三相四線智能仿真表連接，所述RS485通信接口與載波收發(fā)裝置連接，所述處理器為單片機(jī)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居民用戶智能電表抄核收模擬教學(xué)裝置，其特征是:所述單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表和載波采集器通過RS485接口連接，虛負(fù)荷工況模擬模塊與多路交流電源、單相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能485表和單相本地費(fèi)控智能電表之間設(shè)置有空氣開關(guān)，所述用電信息采集主站系統(tǒng)和集中抄表模擬系統(tǒng)均為控制計(jì)算機(jī)。
【文檔編號(hào)】G08C19/00GK205665872SQ201620352045
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】毛波靜, 羅強(qiáng), 何湘寧, 黃鑫, 王翀
【申請(qǐng)人】貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司培訓(xùn)與評(píng)價(jià)中心, 貴州電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院培訓(xùn)服務(wù)中心, 銳拔科技（深圳）有限公司