專利名稱：電能表數(shù)據(jù)采集裝置仿真檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電能表數(shù)據(jù)采集裝置仿真檢測系統(tǒng)。
背景技術：
目前，在電力系統(tǒng)中，傳統(tǒng)方式下的人工定時抄表方式下，人工錄入計算已經(jīng)不能 滿足實時、分時及動態(tài)分析管理的需求，實施電能表數(shù)據(jù)自動化采集管理項目，實現(xiàn)對用戶 電能表數(shù)據(jù)的遠程抄表和自動結算，改進傳統(tǒng)的電費結算手段，加強線損管理，提高防竊電 能力，加大用電監(jiān)察水平，滿足用戶對于供電的質(zhì)量和可靠性要求，是電力部門提高經(jīng)營管 理水平和管理效率而采取的重要舉措。電能表數(shù)據(jù)采集裝置(終端)作為這個系統(tǒng)中的關 鍵設備，其性能倍受關注。在目前的電力市場上，電能表數(shù)據(jù)采集裝置的種類、規(guī)格很多，因為現(xiàn)場安裝環(huán) 境、安裝方式的不同，加之存在各種類型的電磁干擾，在數(shù)據(jù)采集階段，經(jīng)常出現(xiàn)電能表數(shù) 據(jù)采集裝置無法正確采集電能表信息或者采集到的信息不正確、不完整；在數(shù)據(jù)上傳階段， 按預定的通訊方式常常無法將采集到的數(shù)據(jù)上傳給管理中心等情況，給用戶造成相當大的 困擾。市面上為數(shù)不多的幾種檢測設備中，其方法都是在搭建的一個理想化的硬件平臺上 進行模擬測試，基本上都是對電能表采集裝置的功能檢測，即檢測該裝置能否達到所需要 的功能。但在實際使用中，通常已經(jīng)通過檢測的設備在實際電路中卻往往達不到其設計指 標及客戶的要求。這都是因為上述所謂理想化的硬件平臺上忽略了實際電路中線路的長 短、系統(tǒng)容量大小、功率的大小、表計的靈敏度以及工頻電磁干擾等工況影響和各種部件組 合各的離散性。綜上所述，在現(xiàn)有的電能表數(shù)據(jù)采集裝置檢測技術中，存在著檢測結果與實際使 用不相符、不對應、不能真實反映被檢測裝置工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息的缺陷。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種與實際使用相 符合、相對應、能真實反映被檢測裝置工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息的電能表數(shù)據(jù)采集裝置仿真檢 測系統(tǒng)。本實用新型所采用的技術方案是本系統(tǒng)是針對電能表和與所述電能表連接并采 集電能數(shù)據(jù)的電能表數(shù)據(jù)采集裝置，用來檢測二者之間通訊的可靠性，該系統(tǒng)包括控制臺、 程控三相電源、用于模擬各種工作狀況的仿真電路以及協(xié)調(diào)控制裝置，所述控制臺包括用 于配置和驅動系統(tǒng)各部分的主控裝置，所述控制臺分別與所述程控三相電源和協(xié)調(diào)控制裝 置電連接并且與所述電能表數(shù)據(jù)采集裝置采用對應通訊協(xié)議進行通訊，所述協(xié)調(diào)控制裝置 用于控制開啟和關閉所述仿真電路模擬各種工作狀況，電能表數(shù)據(jù)采集裝置將采集到的響 應數(shù)據(jù)傳送至所述控制臺。所述仿真電路包括線材長度仿真器、負載能力仿真器、接收靈敏度仿真器、電磁干 擾模擬器，所述仿真電路在所述協(xié)調(diào)控制裝置的控制下能做到所述線材長度仿真器、負載能力仿真器、接收靈敏度仿真器、電磁干擾模擬器分別獨立開啟和不同組合開啟。本實用新型還包括檢測裝置選擇電路，所述電能表可以是多個電能表，所述電能 表數(shù)據(jù)采集裝置可以是多個電能表數(shù)據(jù)采集裝置，所述檢測裝置選擇電路與所述電能表數(shù) 據(jù)采集裝置電連接，所述檢測裝置選擇電路可以對多個電能表數(shù)據(jù)采集裝置進行選擇性的 接入和退出檢測狀態(tài)。本實用新型還包括通訊協(xié)議選擇裝置，所述通訊協(xié)議選擇裝置連接在所述控制臺 和所述電能表數(shù)據(jù)采集裝置之間，所述通訊協(xié)議選擇裝置可以針對所述電能表數(shù)據(jù)采集裝 置的通訊協(xié)議使所述控制臺與之適配通訊。本實用新型還包括GPS授時裝置，所述GPS授時裝置與所述控制臺電連接，統(tǒng)一所 述電能表數(shù)據(jù)采集裝置仿真檢測系統(tǒng)對應部分的時鐘和檢測及記錄時段。本實用新型的有益效果是由于本實用新型包括控制臺、程控三相電源、仿真電 路、協(xié)調(diào)控制裝置，所述控制臺包括主控裝置，所述控制臺與所述程控三相電源、電能表數(shù) 據(jù)采集裝置、協(xié)調(diào)控制裝置電連接，所述程控三相電源連接所述仿真電路，所述仿真電路與 所述電能表電連接，所述協(xié)調(diào)控制裝置與所述仿真電路電連接，所述電能表與所述電能表 數(shù)據(jù)采集裝置電連接，所述主控裝置包括應用軟件，所述主控裝置的作用是配置和驅動本 電能表數(shù)據(jù)采集裝置仿真檢測系統(tǒng)，所述協(xié)調(diào)控制裝置包括協(xié)調(diào)控制程序，所述協(xié)調(diào)控制 裝置的作用是控制本電能表數(shù)據(jù)采集裝置仿真檢測系統(tǒng)中各部分的協(xié)調(diào)工作，所述控制臺 與所述電能表數(shù)據(jù)采集裝置采用對應通訊協(xié)議進行通訊，所述仿真電路包括線材長度仿真 器、負載能力仿真器、接收靈敏度仿真器、電磁干擾模擬器，所述仿真電路在所述協(xié)調(diào)控制 裝置的控制下能做到所述線材長度仿真器、負載能力仿真器、接收靈敏度仿真器、電磁干擾 模擬器分別獨立開啟和不同組合開啟。所以本實用新型是一種與實際使用相符合、相對應、 能真實反映被檢測裝置工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息的電能表數(shù)據(jù)采集裝置仿真檢測系統(tǒng)。
圖1是本實用新型原理結構方框示意圖；圖2是本實用新型實施例電路結構方框圖；圖3是所述線材長度仿真器實現(xiàn)方式的電路連接示意圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，本實用新型用來檢測電能表3和電能表數(shù)據(jù)采集裝置4之間通 訊的可靠性，包括控制臺1、程控三相電源2、仿真電路5、協(xié)調(diào)控制裝置6，所述控制臺1包 括主控裝置11，所述控制臺1與所述程控三相電源2、電能表數(shù)據(jù)采集裝置4、協(xié)調(diào)控制裝置 6電連接，所述程控三相電源2連接所述仿真電路5，所述仿真電路5與所述電能表3電連 接，所述協(xié)調(diào)控制裝置6與所述仿真電路5電連接，所述電能表3與所述電能表數(shù)據(jù)采集裝 置4電連接，所述主控裝置11包括應用軟件，所述主控裝置11的作用是配置和驅動本電能 表數(shù)據(jù)采集裝置仿真檢測系統(tǒng)，所述協(xié)調(diào)控制裝置6包括協(xié)調(diào)控制程序，所述協(xié)調(diào)控制裝 置6的作用是控制本電能表數(shù)據(jù)采集裝置仿真檢測系統(tǒng)中各部分的協(xié)調(diào)工作，所述控制臺 1與所述電能表數(shù)據(jù)采集裝置4采用對應通訊協(xié)議進行通訊。所述仿真電路5包括線材長度仿真器51、負載能力仿真器52、接收靈敏度仿真器 53、電磁干擾模擬器54，所述仿真電路5在所述協(xié)調(diào)控制裝置6的控制下能做到所述線材長 度仿真器51、負載能力仿真器52、接收靈敏度仿真器53、電磁干擾模擬器54分別獨立開啟和不同組合開啟。本實用新型還包括采集裝置選擇電路7，所述電能表3可以是多個電能表，所述電 能表數(shù)據(jù)采集裝置4可以是多個電能表數(shù)據(jù)采集裝置，所述采集裝置選擇電路7與所述電 能表數(shù)據(jù)采集裝置4電連接，所述采集裝置選擇電路7可以對所述電能表數(shù)據(jù)采集裝置4 中的多個電能表數(shù)據(jù)采集裝置進行選擇性的接入和退出檢測狀態(tài)。本實用新型還包括通訊協(xié)議選擇裝置8，所述通訊協(xié)議選擇裝置8連接在所述控 制臺1和所述電能表數(shù)據(jù)采集裝置4這間，所述通訊協(xié)議選擇裝置8可以針對所述電能表 數(shù)據(jù)采集裝置4的通訊協(xié)議使所述控制臺1與之適配通訊。本實用新型還包括GPS授時裝置9，所述GPS授時裝置9與所述控制臺1電連接， 統(tǒng)一所述電能表數(shù)據(jù)采集裝置仿真檢測系統(tǒng)對應部分的時鐘和檢測及記錄時段。上述實施例中，提供了一種可以全面評估電能量采集裝置(終端)功能、性能、技 術參數(shù)的測試技術，通過現(xiàn)場仿真技術，可以對電能表數(shù)據(jù)采集裝置(終端)的通訊能力、 帶負載能力、接收靈敏度、電磁干擾環(huán)境下的通訊能力、數(shù)據(jù)總線布設長度、功耗等關鍵指 標進行測試及評估，還可以仿真多功能電能表的各種事件，以查驗其響應能力。整個測試過 程既可以按預設的測試方案自動進行，無需人工干預，也可以通過人工控制去測試某一項 所關注的指標。為各電力公司選用、測試、分析此類設備提供了一種可靠方法。本系統(tǒng)中各 部分的具體敘述如下一、各部分說明控制臺一臺電腦，內(nèi)置專門開發(fā)的電能量采集裝置綜合測試系統(tǒng)應用軟件，它除 了與被測電能量采集裝置通訊外，同時控制系統(tǒng)中的通訊協(xié)議選擇電路，電能表數(shù)據(jù)采集 裝置選擇電路，線材長度仿真器，程控三相源，負載能力仿真器，接收靈敏度仿真器和多功 能電能表。通訊協(xié)議選擇電路在主控制臺的控制下，以PSTN、四線專線、TCP/IP、RS485、 RS232等不同的通訊方式之間切換，測試不同的通訊方式下的電能表數(shù)據(jù)采集裝置數(shù)據(jù)上 傳的可靠性。線材長度仿真器在主控制臺的控制下，模擬不同的RS485總線長度，以測試電能 表數(shù)據(jù)采集裝置在不同總線長度的情況下與多功能電能表通訊的可靠性。實現(xiàn)方式(如圖 3)通過大量實驗，測試常用通訊線材的特性，建立數(shù)學模型，采樣電路去模擬線材的電器 特性，并把它加入到RS485總線上，從而模擬實際的RS485在不同的長度的情況下的通訊情況。負載能力仿真器在主控制臺的控制下，模擬電能表數(shù)據(jù)采集裝置的RS485數(shù)據(jù) 總線上掛接不同數(shù)量的多功能電能表時，與多功能電能表通訊的可靠性。實現(xiàn)方式針對 RS485通訊方式，每個485通訊單元電路，相當一塊電能表，通過加載不同數(shù)量的485通訊電 路，來模擬不同數(shù)量的電能表。接收靈敏度仿真器在主控制臺的控制下，模擬接收不同強弱信號時，與多功能電 能表的通訊可靠性。實現(xiàn)方式采樣電路采樣實際通訊電路的信號，在滿足相關標準的前 提下將信號進行電平分級，電能表數(shù)據(jù)采集裝置在不同的信號電平分級情況下與其進行通 訊，來驗證其接收靈敏度。電磁干擾測試按照電磁兼容性試驗(GBT17626-2006)國家標準，測試在工頻干擾環(huán)境下，電能表數(shù)據(jù)采集裝置與電能表通訊的可靠性。程控三相源在主機的控制下，產(chǎn)生三相電壓、電流給電能表，并仿真失壓，斷流等事件。二、功能描述本裝置能模擬終端的運行通訊環(huán)境，并實現(xiàn)終端上電檢查(顯示器、指示燈、按 鈕)、電源功耗、數(shù)據(jù)交換(一般采集與通訊)檢查、終端容量檢查功能。a>電能量采集裝置上電檢查通過主控制臺應用軟件給電能量采集裝置加上工 作電源，檢查電能量采集裝置的顯示器、指示燈、按鈕是否正常。b>電源影響檢測可分別測量在交流供電和直流供電狀態(tài)下被測電能量采集裝 置的功耗、最低工作電壓?？蛇M行電壓暫降和短時中斷試驗。c>數(shù)據(jù)交換檢查檢查多功能電能表與被測電能量采集裝置通訊成功率、采集數(shù) 據(jù)完整率、電能事件(來自電能表)數(shù)據(jù)采集完整率以及電能量采集裝置上傳的成功率。電 能量采集裝置與主控制臺采用不同的通信方式建立連接和數(shù)據(jù)傳輸。*本系統(tǒng)通過主控制臺應用軟件進行命令下發(fā)、數(shù)據(jù)上傳功能。以監(jiān)測電能量采集 裝置采集電能表數(shù)據(jù)、向主站上傳終端信息的成功率。*根據(jù)主站(或測試軟件)提供的測試工作單，給出測試結論。*測試方案設置根據(jù)不同權限可任意設定、修改、復制測試方案，可設置模擬現(xiàn) 場電網(wǎng)故障狀態(tài)、計量設備異常、數(shù)據(jù)通信等事件，通過電能表記錄，讓電能量采集裝置采 集，以系統(tǒng)檢測計量遙測現(xiàn)場站端設備的整體功能效果。*電能量采集裝置遠程升級成功率。*電能量采集裝置版本信息顯示、召測；總加組電量召測檢查；總加組凍結電量召 測檢查。d>數(shù)據(jù)處理檢測*數(shù)據(jù)儲存檢測分別檢測實時、歷時日、歷時月表碼值、負荷曲線記錄。*電能量采集裝置參數(shù)、檔案改變記錄檢測電能量采集裝置運行參數(shù)的修改或 設置必須有相應的密碼保護措施以防非法設置或修改，高級權限用戶可以設置用戶密碼。*電能表異常事件(如失壓、失流)記錄。*電能量采集裝置參數(shù)維護檢測。e>不同通訊規(guī)約測試。f>不同485負載測試。g>電能量采集裝置對時通過主控制臺對廠站電能量采集裝置進行校時，校時誤 差應小于士 Is。h>數(shù)據(jù)采集量測試。*單臺電能表數(shù)據(jù)采集狀態(tài)量(通訊量)測試；多臺電能表數(shù)據(jù)采集狀態(tài)量(通 訊量)測試。*數(shù)據(jù)采集時間長度測量。*主站下發(fā)命令后，終端響應時間檢測。i>可實現(xiàn)電能量采集裝置時鐘走時誤差檢測、時鐘召測和對多功能電能表進行對 時。[0054]j>可實現(xiàn)電能量采集裝置通訊通道采集容量檢測，以及加強不同通訊規(guī)約測試， 加強不同485負載測試功能。k>可進行電磁干擾環(huán)境下對電能量采集裝置通訊功能的影響檢測。L>自動測試可在主控制臺應用軟件中設置測試方案，然后按設置好的測試方案 自動執(zhí)行測試流程，不需要人為干預。m>選項測試可根據(jù)測試需要，只對其中的幾個項目進行檢測，在測試進行中，可 人為干預，可任意設置參數(shù)、測試項目和調(diào)整程控電源輸出。本實用新型可廣泛應用于電能表數(shù)據(jù)采集裝置檢測技術領域中。
權利要求1.一種電能表數(shù)據(jù)采集裝置仿真檢測系統(tǒng)，是針對電能表⑶和與所述電能表⑶連 接并采集電能數(shù)據(jù)的電能表數(shù)據(jù)采集裝置(4)，用來檢測二者之間通訊的可靠性，其特征在 于該系統(tǒng)包括控制臺(1)、程控三相電源(2)、用于模擬各種工作狀況的仿真電路(5)以及 協(xié)調(diào)控制裝置(6)，所述控制臺(1)包括用于配置和驅動系統(tǒng)上述各部分的主控裝置(11)， 所述控制臺⑴分別與所述程控三相電源⑵和協(xié)調(diào)控制裝置(6)電連接并且與所述電能 表數(shù)據(jù)采集裝置(4)采用對應通訊協(xié)議進行通訊，所述協(xié)調(diào)控制裝置(6)用于控制開啟和 關閉所述仿真電路(5)來模擬各種工作狀況，電能表數(shù)據(jù)采集裝置(4)將采集到的響應數(shù) 據(jù)傳送至所述控制臺(1)。
2.根據(jù)權利要求1所述的電能表數(shù)據(jù)采集裝置仿真檢測系統(tǒng)，其特征在于所述仿真 電路(5)包括線材長度仿真器(51)、負載能力仿真器(52)、接收靈敏度仿真器(53)、電磁 干擾模擬器(54)，所述協(xié)調(diào)控制裝置(6)控制所述線材長度仿真器(51)、負載能力仿真器 (52)、接收靈敏度仿真器(53)、電磁干擾模擬器(54)分別獨立開啟和不同組合開啟。
3.根據(jù)權利要求1所述的電能表數(shù)據(jù)采集裝置仿真檢測系統(tǒng)，其特征在于它還包括 連接于所述電能表(3)和電能表數(shù)據(jù)采集裝置(4)之間的采集裝置選擇電路(7)，所述采 集裝置選擇電路(7)對多個所述電能表數(shù)據(jù)采集裝置(4)進行選擇性的接入和退出檢測狀 態(tài)。
4.根據(jù)權利要求1所述的電能表數(shù)據(jù)采集裝置仿真檢測系統(tǒng)，其特征在于它還包括 通訊協(xié)議選擇裝置(8)，所述通訊協(xié)議選擇裝置(8)連接在所述控制臺(1)和所述電能表數(shù) 據(jù)采集裝置(4)之間，所述通訊協(xié)議選擇裝置(8)針對所述電能表數(shù)據(jù)采集裝置(4)的通 訊協(xié)議類型使所述控制臺(1)與之適配通訊。
5.根據(jù)權利要求1所述的電能表數(shù)據(jù)采集裝置仿真檢測系統(tǒng)，其特征在于它還包括 GPS授時裝置(9)，所述GPS授時裝置(9)與所述控制臺(1)電連接，統(tǒng)一所述電能表數(shù)據(jù) 采集裝置仿真檢測系統(tǒng)對應各部分的時鐘以及檢測和記錄時段。
專利摘要本實用新型公開了一種與實際使用相符合、相對應、能真實反映被檢測裝置工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息的電能表數(shù)據(jù)采集裝置仿真檢測系統(tǒng)。本系統(tǒng)用于檢測電能表(3)和電能表數(shù)據(jù)采集裝置(4)之間通訊的可靠性，包括控制臺(1)、程控三相電源(2)、仿真電路(5)、協(xié)調(diào)控制裝置(6)、檢測裝置選擇電路(7)、通訊協(xié)議選擇裝置(8)和GPS授時裝置(9)，可以對電能表數(shù)據(jù)采集裝置的通訊能力、帶負載能力、接收靈敏度、電磁干擾環(huán)境下的通訊能力、數(shù)據(jù)總線布設長度、功耗等關鍵指標進行檢測及評估，還可以仿真多功能電能表的各種事件，以查驗其響應能力，可廣泛應用于電能表數(shù)據(jù)采集裝置檢測技術領域中。
文檔編號G01R35/04GK201780364SQ20102019311
公開日2011年3月30日 申請日期2010年5月10日 優(yōu)先權日2010年5月10日
發(fā)明者朱亞軍 申請人:珠海市科薈電器有限公司