CN103592484B - 一种用于防强磁铁对电子式电能表产生误差影响的防窃电方法 - Google Patents

一种用于防强磁铁对电子式电能表产生误差影响的防窃电方法 Download PDF

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Abstract

一种用于防强磁铁对电子式电能表产生误差影响的防窃电方法，包括以下步骤：测得无磁场条件下电能表的误差；测得外加磁场条件下电能表误差并建表；采用电能表进行常规计量时，由霍尔传感器采样三维磁场强度；计算电能表磁场修正系数E；采用电能表磁场修正系数E对电能表的计量值进行校准。发明采用对误差的补偿方法而对窃电行为记录和报警的同时，保证计量的准确度。

Description

一种用于防强磁铁对电子式电能表产生误差影响的防窃电方法
技术领域
本发明涉及电能表的电能计量领域，具体而言是一种电子式电能表在防强磁铁对电能表误差影响后如何实现防窃电计量的方法。
背景技术
目前，随着社会经济的发展和用电量的增大，在经济利益的驱使下，窃电现象在各地屡屡发生，这不单困扰供电企业的发展，也严重影响了国家的经济建设和社会的稳定。近年来出现一种用强磁铁吸附在计量箱上靠近电能表的位置进行窃电的现象，方法隐蔽，容易拆除，不易取证。
发明内容
本发明的目的是针对电子式电能表在强磁铁干扰后无法正确计量的问题，提出一种用于防强磁铁对电子式电能表产生误差影响的防窃电方法。本发明采用对误差的补偿方法而对窃电行为记录和报警的同时，保证计量的准确度。
本发明的技术方案是：
一种用于防强磁铁对电子式电能表产生误差影响的防窃电方法，它采用电子式电能表和三个霍尔传感器，所述的电子式电能表包括MCU处理器和计量芯片，所述的三个霍尔传感器安装在电子式电能表的XYZ方向上，用于采样电能表XYZ方向的磁场强度，所述的霍尔传感器的信号输出端与MCU处理器的对应信号输入端相连，MCU处理器与计量芯片双向连接，所述的计量芯片用于采集电能表各项参数，所述的防窃电方法包括以下步骤：
(1)测得无磁场条件下电能表的误差：在电能表周围无磁场条件下，通过电能表检验装置（型号HS-3303）测得电能误差K0并且传输至计量芯片，计量芯片根据电能误差K0获取电能表磁场修正系数初始值E0并且录入校准寄存器；
(2)测得外加磁场条件下电能表误差并建表：在电能表周围采用直流磁场发生器产生外加磁场，通过电能表检验装置测得电能误差K1，重复步骤（2），得到多个磁场条件下对应的电能误差Ki，i为不同磁场强度的个数；根据磁场强度和电能误差Ki建立一个表征磁场强度与相应磁场强度下电能误差对应关系的误差表；
(3)采用电能表进行常规计量时，由霍尔传感器采样三维磁场强度：由三只霍尔传感器采样电能表XYZ方向的磁场强度，由MCU处理器计算出三维磁场强度，根据磁场强度的大小查找误差表得对应电能误差Kj，1≤j≤i；
(4)计算电能表磁场修正系数E：计算电能表误差影响量K=K0-Kj，采用下述公式计算电能表磁场修正系数E：；
(5)采用电能表磁场修正系数E对电能表的计量值进行校准：通过MCU处理器把算得的电能表磁场修正系数E写入计量芯片的校准寄存器，对电量计量值进行校准，确保计量的准确度。
本发明的步骤（2）中：在电能表周围采用直流磁场发生器产生外加磁场，前述外加磁场的范围是1mT~500mt，以步长1mT递增，通过电能表检验装置测得500个磁场条件下对应的电能误差K1-K500。
本发明的步骤（1）的计量芯片根据电能误差K0获取电能表误差校准初始值E0时，设置计量芯片调整误差在1%内有效。
本发明的步骤（3）中，霍尔传感器和MCU处理器之间串接检波放大电路和A/D转换模块。
本发明的有益效果：
本发明中，MCU读取三维磁场检测中所感应的磁场强度通过校准系数对计量参数进行修定来保证电能表的准确计量，并记录用户什么时间开始对电能表采取强磁场窃电，什么时间结束窃电行为的事件记录，通过RS485或载波提供给主站，作为供电部门发现窃电行为的依据，在液晶上显示窃电符号和磁场强度符号，对强磁铁窃电的防范措施意义重大。
附图说明
图1是本发明中采用半导体霍尔效应传感器作为磁场检测的检测电路框图。
图2是本发明的三个方向产生磁场的磁场三维立体图。
图3是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
本发明中，通过创建产生对电能表的外部磁场对计量误差影响量的表格计算出一个修正系数，并在应用中实时检测外部磁场影响，并应用修正系统对计量参数进行修正，来保证电能表的计量精度。
一种用于防强磁铁对电子式电能表产生误差影响的防窃电方法，它采用电子式电能表和三个霍尔传感器，所述的电子式电能表包括MCU处理器和计量芯片，所述的三个霍尔传感器安装在电子式电能表的XYZ方向上，用于采样电能表XYZ方向的磁场强度，所述的霍尔传感器的信号输出端与MCU处理器的对应信号输入端相连，MCU处理器与计量芯片双向连接，所述的计量芯片用于采集电能表各项参数，所述的防窃电方法包括以下步骤：
(1)测得无磁场条件下电能表的误差：在电能表周围无磁场条件下，通过电能表检验装置（型号HS-3303）测得电能误差K0并且传输至计量芯片，计量芯片根据电能误差K0获取电能表磁场修正系数初始值E0并且录入校准寄存器，设置计量芯片调整误差在1%内有效；
(2)测得外加磁场条件下电能表误差并建表：在电能表周围采用直流磁场发生器产生外加磁场，外加磁场的范围是1mT~500mt，以步长1mT递增，通过电能表检验装置测得500个磁场条件下对应的电能误差K1-K500，根据磁场强度1mT~500mt和电能误差K1-K500建立一个表征磁场强度与相应磁场强度下电能误差对应关系的误差表；
(3)采用电能表进行常规计量时，由霍尔传感器采样三维磁场强度：由三只霍尔传感器采样电能表XYZ方向的磁场强度，由MCU处理器计算出三维磁场强度，根据磁场强度的大小查找误差表得对应电能误差Kj，1≤j≤500；
(4)计算电能表磁场修正系数E：计算电能表误差影响量K=K0-Kj，采用下述公式计算电能表磁场修正系数E：；
(5)采用电能表磁场修正系数E对电能表的计量值进行校准：通过MCU处理器把算得的电能表磁场修正系数E写入计量芯片的校准寄存器，对电量计量值进行校准，确保计量的准确度。
本发明的步骤（3）中，霍尔传感器和MCU处理器之间串接检波放大电路和A/D转换模块。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在发明的精神和原则之内所作的任何修改、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种用于防强磁铁对电子式电能表产生误差影响的防窃电方法，其特征是它采用电子式电能表和三个霍尔传感器，所述的电子式电能表包括MCU处理器和计量芯片，所述的三个霍尔传感器安装在电子式电能表的XYZ方向上，用于采样电能表XYZ方向的磁场强度，所述的三个霍尔传感器的信号输出端均与MCU处理器的对应信号输入端相连，MCU处理器与计量芯片双向连接，所述的计量芯片用于采集电能表各项参数，所述的防窃电方法包括以下步骤：
(1)测得无磁场条件下电能表的误差：在电能表周围无磁场条件下，通过电能表检验装置测得电能误差K0并且传输至计量芯片，计量芯片根据电能误差K0获取电能表磁场修正系数初始值E0并且录入校准寄存器；
(2)测得外加磁场条件下电能表误差并建表：在电能表周围采用直流磁场发生器产生外加磁场，通过电能表检验装置测得电能误差K1，重复步骤(2)，得到多个磁场条件下对应的电能误差Ki，i为不同磁场强度的个数；根据磁场强度和电能误差Ki建立一个表征磁场强度与相应磁场强度下电能误差对应关系的误差表；
(3)采用电能表进行常规计量时，由霍尔传感器采样三维磁场强度：由三只霍尔传感器采样电能表XYZ方向的磁场强度，由MCU处理器计算出三维磁场强度根据磁场强度的大小查找误差表得对应电能误差Kj，1≤j≤i；
(4)计算电能表磁场修正系数E：计算电能表误差影响量K＝K0-Kj，采用下述公式计算电能表磁场修正系数E：E＝(1+∑(x、y、z)K)E0；
(5)采用电能表磁场修正系数E对电能表的计量值进行校准：通过MCU处理器把算得的电能表磁场修正系数E写入计量芯片的校准寄存器，对电量计量值进行校准，确保计量的准确度。
2.根据权利要求1所述的用于防强磁铁对电子式电能表产生误差影响的防窃电方法，其特征是步骤(2)中：在电能表周围采用直流磁场发生器产生外加磁场，前述外加磁场的范围是1mT～500mT，以步长1mT递增，通过电能表检验装置测得500个磁场条件下对应的电能误差K1-K500。
3.根据权利要求1所述的用于防强磁铁对电子式电能表产生误差影响的防窃电方法，其特征是步骤(1)的计量芯片根据电能误差K0获取电能表磁场修正系数初始值E0时，设置计量芯片调整误差在1％内有效。
4.根据权利要求1所述的用于防强磁铁对电子式电能表产生误差影响的防窃电方法，其特征是步骤(3)中，霍尔传感器和MCU处理器之间串接检波放大电路和A/D转换模块。
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