CN103558570A - 一种便携式电压监测仪现场校验测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式电压监测仪现场校验测试仪，包括主控模块，以及分别与所述主控模块连接的电压信号数据采集运算模块和待检仪表数据采集模块；待监测电压的母线连接至所述电压信号数据采集运算模块；与待监测电压的母线连接的待检表，连接至所述待检仪表数据采集模块；所述主控模块，根据电压信号数据采集运算模块和待检仪表数据采集模块提供的电压数据，计算出电压监测仪的误差。本发明所述便携式电压监测仪现场校验测试仪，可以克服现有技术中适用范围小、装配工作量大和校验工作效率低等缺陷，以实现适用范围大、装配工作量小和校验工作效率高的优点。

Description

一种便携式电压监测仪现场校验测试仪

技术领域

本发明涉及电力仪表校验检测领域，具体地，涉及一种便携式电压监测仪现场校验测试仪。

背景技术

为了确保电网的供电可靠性，进一步提升优质安全可靠的电力质量，国家电网公司从2009年开始把电压合格率和电能质量作为电力工作的重点；全国各地的供电公司也很早把电压合格率作为业绩考核的重要指标。2009年度全国各省市的电网综合电压合格率都在95%以上，电压监测仪安装点多的地区电压合格率都达到99%以上。所以各个地区都在加大投入安装电压监测仪，国家规定电压监测仪的检定周期是重要用户监测点1年/次，一般监测点1-3年/次，检测的项目不但要检测电压基本误差，还需要时钟准确度和统计误差功能。

目前，国内各供电公司校验电压检测仪的常用方法是在计量中心实验室使用专业的电压检测仪校验装置或三相电能表校验装置进行校验。该方法存在以下几点问题：

⑴现场仪表必须要在短时间内全部完成拆卸工作并送往计量中心实验室进行校验，对于电网覆盖辽阔的供电公司，工作量比较大；

⑵计量中心实验室需对电压检测仪各电压等级逐一校验，时间周期较长，对于电压检测仪轮换数量有限的供电公司将面临长时间测点数据空缺等问题。而且一般能校验电压监测仪的装置只有一个校验输入口，每次最多只能校验1路电压监测仪，给电压监测仪检测带来了很大的工作量，极大的制约了电压监测仪的校验工作效率。

综上所述，在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在适用范围小、装配工作量大和校验工作效率低等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种便携式电压监测仪现场校验测试仪，以实现适用范围大、装配工作量小和校验工作效率高的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种便携式电压监测仪现场校验测试仪，包括主控模块，以及分别与所述主控模块连接的电压信号数据采集运算模块和待检仪表数据采集模块；

待监测电压的母线连接至所述电压信号数据采集运算模块；与待监测电压的母线连接的待检表，连接至所述待检仪表数据采集模块；

所述主控模块，根据电压信号数据采集运算模块和待检仪表数据采集模块提供的电压数据，计算出电压监测仪的误差。

进一步地，以上所述的便携式电压监测仪现场校验测试仪，还包括分别与所述主控模块连接的操作按键、数据存储模块、工作电源模块、GPS时钟模块和数据显示模块中的一种或多种。

进一步地，所述工作电源模块，包括大容量聚合物锂电池。

进一步地，所述主控模块，包括嵌入有操作系统的工控主板；所述操作系统，包括用于校验电压监测仪的应用软件。

进一步地，所述工控主板，包括MCU，以及与所述MCU连接的多个I/O数据接口。

进一步地，所述电压信号数据采集运算模块，包括并行设置的多个电压传感器，以及分别与所述多个电压传感器连接的A/D模数转换器；

所述多个电压传感器分别与待监测电压的母线连接，所述A/D模数转换器，与主控模块连接。

进一步地，在所述主控模块与待检仪表数据采集模块之间，还设有通信接口。

进一步地，所述通信接口，包括RS485数据接口或RS232数据接口。

进一步地，该便携式电压监测仪现场校验测试仪的过程为检验和校验两部分，具体如下：

所述便携式电压监测仪现场校验测试仪，采用“对比法”进行电压监测仪校验，对比数据由通信接口传输电压监测仪数据的待检仪表数据采集模块和电压信号数据采集运算模块获取；

主控模块通过对比待检仪表数据采集模块与电压信号数据采集运算模块，在同一时标下上传的瞬时电压值，计算出待检表的精度误差；在同一时标下上传的电压统计数据，计算出待检表的统计误差误差；在同一时标下上传的时钟值，计算出待检表的时钟误差；

主控模块对误差超标的电压监测仪自动进行重置时钟参数、重置电压监测仪瞬时电压值、调整电压采样精度偏差补偿系数或重置电压采样精度系数；

主控模块对校验后误差任然超标的电压监测仪分析判断出该待检表的综合运行状况，并将检验结果传输至数据显示模块，同时生成检测报告，保存至数据存储模块。

本发明各实施例的便携式电压监测仪现场校验测试仪，由于包括主控模块，以及分别与主控模块连接的电压信号数据采集运算模块和待检仪表数据采集模块；待监测电压的母线连接至电压信号数据采集运算模块；与待监测电压的母线连接的待检表，连接至待检仪表数据采集模块；主控模块，根据电压信号数据采集运算模块和待检仪表数据采集模块提供的电压数据，计算出电压监测仪的误差；可以采用“比对校验法”，根据现场测量的电压信号计算分析结果，对比校验现场电压监测仪的精度误差、数据统计误差和时钟偏差，提高供电公司电压监测仪校验工作效率；从而可以克服现有技术中适用范围小、装配工作量大和校验工作效率低的缺陷，以实现适用范围大、装配工作量小和校验工作效率高的优点。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明便携式电压监测仪现场校验测试仪处于测量状态的工作原理示意图；

图2为本发明便携式电压监测仪现场校验测试仪的内部工作原理示意图；

图3为本发明便携式电压监测仪现场校验测试仪的软件流程图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-电压信号数据采集运算模块；2-待检仪表数据采集模块；3-主控模块；4-数据存储模块；5-工作电源模块；6- GPS时钟模块；7-数据显示模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

根据本发明实施例，如图1、图2和图3所示，提供了一种便携式电压监测仪现场校验测试仪，即用于电力监测设备的便携式电压监测仪现场校验测试仪，可以采用“比对校验法”，根据现场测量的电压信号计算分析结果，对比校验现场电压监测仪的精度误差、数据统计误差和时钟偏差，提高供电公司电压监测仪校验工作效率。

本实施例的便携式电压监测仪现场校验测试仪，包括主控模块，分别与主控模块连接的电压信号数据采集运算模块和待检仪表数据采集模块，以及分别与主控模块连接的操作按键、数据存储模块、工作电源模块、GPS时钟模块和数据显示模块中的一种或多种；待监测电压的母线连接至电压信号数据采集运算模块；与待监测电压的母线连接的待检表，连接至待检仪表数据采集模块；工作电源模块，包括大容量聚合物锂电池；主控模块，根据电压信号数据采集运算模块和待检仪表数据采集模块提供的电压数据，计算出电压监测仪的误差。在主控模块与待检仪表数据采集模块之间，还设有通信接口。通信接口，包括RS485数据接口或RS232数据接口。

其中，上述主控模块，包括嵌入有操作系统的工控主板；操作系统，包括用于校验电压监测仪的应用软件，参见图3。工控主板，包括MCU，以及与MCU连接的多个I/O数据接口。

上述电压信号数据采集运算模块，包括并行设置的多个电压传感器，以及分别与多个电压传感器连接的A/D模数转换器；多个电压传感器分别与待监测电压的母线连接，A/D模数转换器，与主控模块连接。

在上述实施例中，该便携式电压监测仪现场校验测试仪的过程为检验和校验两部分，具体如下：

便携式电压监测仪现场校验测试仪，采用“对比法”进行电压监测仪校验，对比数据由通信接口传输电压监测仪数据的待检仪表数据采集模块和电压信号数据采集运算模块获取；

主控模块通过对比待检仪表数据采集模块与电压信号数据采集运算模块，在同一时标下上传的瞬时电压值，计算出待检表的精度误差；在同一时标下上传的电压统计数据，计算出待检表的统计误差误差；在同一时标下上传的时钟值，计算出待检表的时钟误差；

主控模块对误差超标的电压监测仪自动进行重置时钟参数、重置电压监测仪瞬时电压值、调整电压采样精度偏差补偿系数或重置电压采样精度系数；

主控模块对校验后误差任然超标的电压监测仪分析判断出该待检表的综合运行状况，并将检验结果传输至数据显示模块，同时生成检测报告，保存至数据存储模块。

上述实施例的便携式电压监测仪现场校验测试仪，包括电压信号数据采集运算模块、待检仪表数据采集模块、主控模块，主控模块根据电压信号数据采集运算模块和待检仪表数据采集模块提供的电压数据计算出电压监测仪的误差；便携式电压监测仪现场校验测试仪还包括数据存储模块、工作电源模块、GPS时钟模块和数据显示模块。

在上述实施例的便携式电压监测仪现场校验测试仪中，主控模块中设有嵌入式工控主板的硬件平台和嵌入式操作系统的软件平台，嵌入式工控主板的硬件平台包括MCU（中央微处理器）以及各种I/O数据接口，嵌入式操作系统的软件平台包括校验电压监测仪的应用软件；工作电源模块与主控模块相连接，工作电源模块为大容量聚合物锂电池，主控模块与电压信号数据采集运算模块和待检仪表数据采集模块相连接，电压信号数据采集运算模块对采集的现场电压信号分析计算作为校验电压监测仪的标准值，待检仪表数据采集模块采集现场电压监测仪内部运行数据，待检仪表数据采集模块与待检仪表通过RS485/232数据接口相连接，数据存储模块与主控模块相连接，GPS时钟模块与主控模块相连接，数据显示模块与主控模块相连接；主控模块读取数据存储模块中电压信号数据采集运算模块和待检仪表数据采集模块同时上传输的电压数据信息，由GPS时钟模块来确保数据采集时序上的同步，主控模块根据待检仪表与电压信号数据采集运算模块同一时刻的电压数据，计算待检仪表的精度误差、统计误差，判断该电压监测仪是否合格。

具体地，参见图1和图2，上述实施例的便携式电压监测仪现场校验测试仪，包括电压信号数据采集运算模块1、待检仪表数据采集模块2、主控模块3，主控模块3包括数据存储模块4、工作电源模块5、GPS时钟模块6、数据显示模块7。主控模块3中设有嵌入式工控主板的硬件平台和嵌入式操作系统的软件平台，嵌入式工控主板的硬件平台包括MCU（中央微处理器）以及各种I/O数据接口，嵌入式操作系统的软件平台包括校验电压监测仪的应用软件；工作电源模块5与主控模块3相连接，工作电源模块5为大容量聚合物锂电池，主控模块3与电压信号数据采集运算模块1和待检仪表数据采集模块2相连接，电压信号数据采集运算模块1对采集的现场电压信号分析计算作为校验电压监测仪的标准值，待检仪表数据采集模块2采集现场电压监测仪内部运行数据，待检仪表数据采集模块2与待检仪表通过RS485/232数据接口相连接，数据存储模块4与主控模块3相连接，GPS时钟模块6与主控模块3相连接，数据显示模块7与主控模块3相连接；主控模块3读取数据存储模块4中电压信号数据采集运算模块1和待检仪表数据采集模块2同时上传输的电压数据信息，由GPS时钟模块6来确保数据采集时序上的同步，主控模块3根据待检仪表数据采集模块2和电压信号数据采集运算模块1同一时刻的电压数据，计算待检仪表的精度误差、统计误差，判断该电压监测仪是否合格。

利用便携式电压监测仪现场校验测试仪校验电压监测仪的过程为检验和校验两部分： 便携式电压监测仪现场校验测试仪采用“对比法”进行电压监测仪校验，对比数据由通过RS232/485接口传输电压监测仪数据的待检仪表数据采集模块和电压信号数据采集运算模块获取，主控模块通过对比待检仪表数据采集模块与电压信号数据采集运算模块，在同一时标下上传的瞬时电压值，计算出待检表的精度误差；在同一时标下上传的电压统计数据，计算出待检表的统计误差误差；在同一时标下上传的时钟值，计算出待检表的时钟误差。主控模块对误差超标的电压监测仪自动进行重置时钟参数、重置电压监测仪瞬时电压值、调整电压采样精度偏差补偿系数或重置电压采样精度系数。主控模块对校验后误差任然超标的电压监测仪分析判断出该待检表的综合运行状况，并将检验结果传输至数据显示模块，同时生成检测报告，保存至数据存储模块实现对检验记录的查询，便于电压监测仪的管理。

综上所述，本发明上述各实施例的便携式电压监测仪现场校验测试仪，可以达到的有益效果是：由于电压监测仪大多安装在产权分界点和用户外，监测点存在分布广、不集中等特点，校验维护十分困难，便携式电压监测仪现场校验测试仪采用"比对校验法"，精确采样现场电压信号作为校验电压监测仪的标准，这样，可以对比检测出现场电压监测仪的误差，还可以对现场电压谐波、频率等其它电压参数进行监测，同时采用"比对校验法"可以简化工作流程，提高工作效率，省去程控电源，仪器还具有尺寸小、质量轻、制造成本低、便于携带等特点。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种便携式电压监测仪现场校验测试仪，其特征在于，包括主控模块，以及分别与所述主控模块连接的电压信号数据采集运算模块和待检仪表数据采集模块；

待监测电压的母线连接至所述电压信号数据采集运算模块；与待监测电压的母线连接的待检表，连接至所述待检仪表数据采集模块；

所述主控模块，根据电压信号数据采集运算模块和待检仪表数据采集模块提供的电压数据，计算出电压监测仪的误差。

2.根据权利要求1所述的便携式电压监测仪现场校验测试仪，其特征在于，还包括分别与所述主控模块连接的操作按键、数据存储模块、工作电源模块、GPS时钟模块和数据显示模块中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的便携式电压监测仪现场校验测试仪，其特征在于，所述工作电源模块，包括大容量聚合物锂电池。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的便携式电压监测仪现场校验测试仪，其特征在于，所述主控模块，包括嵌入有操作系统的工控主板；所述操作系统，包括用于校验电压监测仪的应用软件。

5.根据权利要求4所述的便携式电压监测仪现场校验测试仪，其特征在于，所述工控主板，包括MCU，以及与所述MCU连接的多个I/O数据接口。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的便携式电压监测仪现场校验测试仪，其特征在于，所述电压信号数据采集运算模块，包括并行设置的多个电压传感器，以及分别与所述多个电压传感器连接的A/D模数转换器；

所述多个电压传感器分别与待监测电压的母线连接，所述A/D模数转换器，与主控模块连接。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的便携式电压监测仪现场校验测试仪，其特征在于，在所述主控模块与待检仪表数据采集模块之间，还设有通信接口。

8.根据权利要求7所述的便携式电压监测仪现场校验测试仪，其特征在于，所述通信接口，包括RS485数据接口或RS232数据接口。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的便携式电压监测仪现场校验测试仪，其特征在于，该便携式电压监测仪现场校验测试仪的过程为检验和校验两部分，具体如下：

所述便携式电压监测仪现场校验测试仪，采用“对比法”进行电压监测仪校验，对比数据由通信接口传输电压监测仪数据的待检仪表数据采集模块和电压信号数据采集运算模块获取；

主控模块通过对比待检仪表数据采集模块与电压信号数据采集运算模块，在同一时标下上传的瞬时电压值，计算出待检表的精度误差；在同一时标下上传的电压统计数据，计算出待检表的统计误差误差；在同一时标下上传的时钟值，计算出待检表的时钟误差；

主控模块对误差超标的电压监测仪自动进行重置时钟参数、重置电压监测仪瞬时电压值、调整电压采样精度偏差补偿系数或重置电压采样精度系数；

主控模块对校验后误差任然超标的电压监测仪分析判断出该待检表的综合运行状况，并将检验结果传输至数据显示模块，同时生成检测报告，保存至数据存储模块。

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