CN104569579B - 基于无线网络的电能误差检测方法及误差检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线网络的电能误差检测方法，包括如下步骤：无线数据采集器与检测仪无线通信；无线数据采集器的采集接口正对被检设备的脉冲灯；无线数据采集器与检测仪时钟同步；检测仪获得理论电能输出值W1和实际电能输出值W2，并计算电能误差Err：Err＝100％*(W1‑W2)/W2；或无线数据采集器获得理论高频脉冲信号输出个数Num1和实际高频脉冲信号输出个数Num2，并将计算的电能误差Err发送至检测仪：Err＝100％*(Num1‑Num2)/Num2。其还公开两种电能误差检测系统。本发明通过无线网络进行数据传输，达到了便于远距离检测和操作，以及无通信端口一致需求的技术效果。
Description
技术领域
本发明属于电能计量技术领域，尤其涉及基于无线网络的电能误差检测方法及误差检测系统。
背景技术
现有的电能误差检测方式主要如下两种。第一种：被检设备的电能脉冲输出端子与检测仪通过信号传输线进行通信。第二种：数据采集器获取脉冲信号，再通过信号传输线传送给检测仪。
然而，上述的两种方式，均存在不方便远距离检测和操作，以及信号传输线两端的装置的通信端口规格需要一致的技术问题。
综上所述，如何解决现有的电能误差检测方法存在的不方便远距离检测和操作，以及信号传输线两端的装置的通信端口规格需要一致的技术问题，是当前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于无线网络的电能误差检测方法及误差检测系统，解决现有的电能误差检测方法存在的不方便远距离检测和操作，以及信号传输线两端的装置的通信端口规格需要一致的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于无线网络的电能误差检测方法，其包括如下步骤：
无线数据采集器与检测仪建立无线通信连接，并确定两者之间的通信信道的稳定性。
无线数据采集器设置于被检设备上，且所述无线数据采集器的采集接口正对所述被检设备的脉冲灯。
所述无线数据采集器与所述检测仪同时进行对时处理，以致所述无线数据采集器与所述检测仪时钟同步。
检测仪获得理论电能输出值W1和实际电能输出值W2，并根据公式Err＝100％*(W1-W2)/W2计算电能误差Err。
或者，无线数据采集器获得理论高频脉冲信号输出个数Num1和实际高频脉冲信号输出个数Num2，并根据公式Err＝100％*(Num1-Num2)/Num2计算电能误差Err，并将所述电能误差Err发送至检测仪。
优选地，检测仪获得理论电能输出值W1和实际电能输出值W2，并根据公式Err＝100％*(W1-W2)/W2计算电能误差Err的步骤，包括：
检测仪接收外部输入的校验圈数值Num3，以致启动电能误差检测。
检测仪根据输入的实时电压电流值输出高频脉冲信号，并记录输出第一个高频脉冲信号的时间点StdTime[0]和设置该时间点的电能累加值Pow[0]＝0；每隔预设时间间隔T，检测仪记录所述高频脉冲信号的波形上升沿对应的时间点：StdTime[1]，StdTime[2]，……StdTime[Num3+1]，以及记录与StdTime[N]对应的电能累加值为Pow[N]。
无线数据采集器根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号，并将捕获第一个电能脉冲信号，第二个电能脉冲信号，……，第Num3+1个电能脉冲信号的时间点TestTime[0]，TestTime[1]……，TestTime[Num3]发送至检测仪。
检测仪根据公式W2＝S1+S2+……+S(Num3+1)计算实际电能输出值W2，其中S 1＝(PoW[1]-Pow[0])*(StdTime[1]-TestTime[0])/T；
S2＝Pow[2]-Pow[1]；……；S(Num3)＝Pow[Num3]-Pow[Num3-1]；S(Num3+1)＝(Pow[Num3+1]-Pow[Num3])*(TestTime[Num3]-StdTime[Num3])/T。
检测仪根据公式W1＝Num3/C计算理论电能输出值W1；其中C为被检设备的设备常数。
检测仪根据公式Err＝100％*(W1-W2)/W2计算电能误差Err。
优选地，无线数据采集器获得理论高频脉冲信号输出个数Num1和实际高频脉冲信号输出个数Num2，并根据公式Err＝100％*(Num1-Num2)/Num2计算电能误差Err，并将所述电能误差Err发送至检测仪的步骤，包括：
检测仪接收外部输入的校验圈数值Num3，并获取实时功率数值P，同时，将所述实时功率数值P和校验圈数值Num3发送至无线数据采集器。
无线数据采集器根据所述实时功率数值P输出高频脉冲信号，并获取高频脉冲信号输出频率f。
无线数据采集器根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号，无线数据采集器捕获第一个电能脉冲信号时，设置高频脉冲信号输出个数StdPulse[0]＝0。
无线数据采集器检测到Num3个电能脉冲信号上升沿时，记录高频脉冲信号输出个数StdPulse[1]。
无线数据采集器根据公式Num2＝StdPulse[1]-StdPulse[0]计算实际高频脉冲信号输出个数Num2。
无线数据采集器根据公式Num1＝(3600*1000*f*Num3)/(p*C)计算理论高频脉冲信号输出个数Num1，其中：C为被检设备的设备常数。
无线数据采集器根据公式Err＝100％*(Num1-Num2)/Num2计算电能误差Err，并将该电能误差发送至检测仪。
此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种电能误差检测系统，其包括被检设备、无线数据采集器和检测仪，所述无线数据采集器与检测仪之间通过无线网络通信，所述无线数据采集器的采集接口正对被检设备的脉冲灯；所述检测仪与所述无线数据采集器用于同时进行对时处理，以致实现时钟同步；所述无线数据采集器用于将根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号；所述检测仪用于输出高频脉冲信号、还用于计算实际电能输出值W2、理论电能输出值W1和电能误差Err。
优选地，所述无线数据采集器包括采集模块、采集器无线通信模块和采集器处理模块。
采集模块，用于根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号。
采集器处理模块，用于与检测仪同时进行对时处理，实现时钟同步；还用于记录捕获第Num3+1个电能脉冲信号的时间点TestTime[Num3]。
采集器无线通信模块，用于将TestTime[0]，TestTime[1]，……，TestTime[Num3]发送至检测仪。
优选地，所述检测仪包括输入模块、检测仪处理模块、检测仪计算模块和检测仪通信模块。
输入模块，用于接收外部输入的校验圈数值Num3。
检测仪通信模块，用于接收无线数据采集器发送的TestTime[0]，TestTime[1]，……，TestTime[Num3]。
检测仪处理模块，用于根据实时电压电流值输出高频脉冲信号；还用于记录输出第一高频脉冲信号的时间点StdTime[0]和设置该时间点电能累加值Pow[0]＝0；还用于间隔预设时间间隔T，记录高频脉冲信号的波形上升沿对应的时间点StdTime[Num3+1]，以及记录与该时间点：StdTime[Num3+1]对应的电能累加值为Pow[Num3+1]。
检测仪计算模块，用于根据公式W2＝S1+S2+……+S(Num3+1)计算实际电能输出值W2。
其中S1＝(Pow[1]-Pow[0])*(StdTime[1]-TestTime[0])/T；
S2＝Pow[2]-Pow[1]；……；S(Num3)＝Pow[Num3]-Pow[Num3-1]；
S(Num3+1)＝(Pow[Num3+1]-Pow[Num3])*(TestTime[Num3]-StdTime[Num3])/T。
检测仪计算模块，还用于根据公式W1＝Num3/C计算理论电能输出值W1，其中C为被检设备的设备常数；以及还用于根据公式Err＝100％*(W1-W2)/W2计算电能误差Err。
优选地，所述被检设备包括被检设备处理模块和脉冲灯。
被检设备处理模块，用于生成电能脉冲信号。
脉冲灯，用于输出电能脉冲信号。
此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种电能误差检测系统，其包括被检设备、无线数据采集器和检测仪，所述无线数据采集器与检测仪之间通过无线网络通信，所述无线数据采集器的采集接口正对被检设备的脉冲灯；所述检测仪与所述无线数据采集器用于同时进行对时处理，以致实现时钟同步；所述检测仪用于接收外部输入的校验圈数值Num3，以及用于获取实时功率数值P；所述无线数据采集器用于根据所述实时功率数值P输出高频脉冲信号，还用于根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号，还用于计算实际高频脉冲信号输出个数Num2、理论高频脉冲信号输出个数Num1和电能误差Err。
优选地，所述无线数据采集器包括采集模块、采集器处理模块、采集器计算模块和采集器无线通信模块。
采集器无线通信模块，用于接收检测仪发送的实时功率数值P和校验圈数值Num3，以及还用将电能误差Err发送至检测仪。
采集器处理模块，用于根据所述实时功率数值P输出高频脉冲信号，还用于获取高频脉冲信号输出频率f；还用于捕获第一个电能脉冲信号时，设置高频脉冲信号输出个数StdPulse[0]＝0，还用于检测到第Num3个电能脉冲信号上升沿时，记录高频脉冲信号输出个数StdPulse[1]。
采集模块，用于根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号。
采集器计算模块，用于根据公式Num2＝StdPulse[1]-StdPulse[0]计算实际高频脉冲信号输出个数Num2；还用于根据公式Num1＝(3600*1000*f*Num3)/(p*C)计算理论高频脉冲信号输出个数Num1；其中，C为被检设备的设备常数；还用于根据公式Err＝100％*(Num1-Num2)/Num2计算电能误差Err。
优选地，所述检测仪包括输入模块、检测仪处理模块和检测仪通信模块。
输入模块，用于接收外部输入的校验圈数值Num3。
检测仪处理模块，用于获取实时功率数值P。
检测仪通信模块，用于将校验圈数值Num3和实时功率数值P发送至无线数据采集器，以及用于接收无线数据采集器发送的电能误差。
本发明的无线数据采集器与检测仪之间无线通信，且无线数据采集器设置被检设备上，且无线数据采集器的采集接口正对被检设备的脉冲灯，达到了便于远距离检测和操作，以及无通信端口一致需求的技术效果。
本发明的无线数据采集器与检测仪通过对时处理，以致无线数据采集器与检测仪时钟同步，达到了获得的电能误差Err更加精确的技术效果。
说明书附图
图1为本发明基于无线网络的电能误差检测方法实施例1的流程示意图；
图2为本发明基于无线网络的电能误差检测方法实施例2的流程示意图；
图3为本发明基于无线网络的电能误差检测方法实施例2的检测原理图；
图4为本发明基于无线网络的电能误差检测方法实施例3的流程示意图；
图5为本发明基于无线网络的电能误差检测方法实施例3的检测原理图；
图6为本发明一种电能误差检测系统实施例4的方框示意图；
图7为本发明一种电能误差检测系统中无线采集器实施例5的功能模块示意图；
图8为本发明一种电能误差检测系统中检测仪实施例6的功能模块示意图；
图9为本发明一种电能误差检测系统中被检设备实施例7的功能模块示意图；
图10为本发明另一种电能误差检测系统实施例8的方框示意图；
图11为本发明另一种电能误差检测系统中无线数据采集器实施例9的功能模块示意图；
图12为本发明另一种电能误差检测系统中检测仪实施例10的功能模块示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。
实施例1
参见图1，图1为本发明基于无线网络的电能误差检测方法实施例1的流程示意图。
在实施例1中，本发明提供了一种基于无线网络的电能误差检测方法，其包括如下步骤：
步骤S10，无线数据采集器与检测仪建立无线通信连接，并确定两者之间的通信信道的稳定性。
无线数据采集器与检测仪建立无线通信后，无线数据采集器和检测仪分别检测两者之间的通信信道的稳定性，并在通信信道的稳定不佳的条件下进行调整，确保检测前的无线通信的通信信道的稳定性。
步骤S11，无线数据采集器设置于被检设备上，且所述无线数据采集器的采集接口正对所述被检设备的脉冲灯。
无线数据采集器设置在被检设备上，同时，无线数据采集器的采集接口正对被检设备的脉冲灯，以致无线数据采集器可以精准的采集被检设备通过脉冲灯输出的电能脉冲信号。
步骤S12，所述无线数据采集器与所述检测仪同时进行对时处理，以致所述无线数据采集器与所述检测仪时钟同步。
无线数据采集器与检测仪在电能误差检测前，同时进行对时处理，以致无线数据采集器与检测仪时钟同步，达到了提高计算得到的电能误差值更加精确的技术效果。
步骤S13，检测仪获得理论电能输出值W1和实际电能输出值W2，并根据公式Err＝100％*(W1-W2)/W2计算电能误差Err。
本发明通过无线数据采集器获得被检设备的电能脉冲信号，根据该电能脉冲信号以及自身的高频脉冲信号信号获得实际电能输出值W2，再根据设备常数C和校验圈数Num3获得理论电能输出值W1，再根据公式Err＝100％*(W1-W2)/W2计算电能误差Err。
步骤S14，或者，无线数据采集器获得理论高频脉冲信号输出个数Num1和实际高频脉冲信号输出个数Num2，并根据公式Err＝100％*(Num1-Num2)/Num2计算电能误差Err，并将所述电能误差Err发送至检测仪。
本发明通过无线数据采集器获得被检设备的电能脉冲信号，再根据检测仪发送实时功率数值P输出高频脉冲信号，在根据电能脉冲信号、高频脉冲信号获得实际高频脉冲信号输出个数Num2，再根据设备常数C、实时功率数值P、校验圈数Num3等计算理论高频脉冲信号输出个数Num1，再根据公式Err＝100％*(Num1-Num2)/Num2计算电能误差Err，并将所述电能误差Err发送至检测仪。
本发明的无线数据采集器与检测仪之间无线通信，且无线数据采集器设置被检设备上，且无线数据采集器的采集接口正对被检设备的脉冲灯，达到了便于远距离检测和操作，以及无通信端口一致需求的技术效果。
本发明的无线数据采集器与检测仪通过对时处理，以致无线数据采集器与检测仪时钟同步，达到了获得的电能误差Err更加精确的技术效果。
实施例2
参见图2-图3，图2为本发明基于无线网络的电能误差检测方法实施例2的流程示意图；图3为本发明基于无线网络的电能误差检测方法实施例2的检测原理图。
在实施例2中，与上述实施例1的步骤基本相同，不同之处在于，所述步骤S13，包括：
步骤S20，检测仪接收外部输入的校验圈数值Num3，以致启动电能误差检测。
检测仪的输入设备输入校验圈数值Num3，当检测仪接收到校验圈数值Num3后，启动电能误差检测。
步骤S21，检测仪根据输入的实时电压电流值输出高频脉冲信号，并记录输出第一个脉冲信号的时间点StdTime[0]和设置该时间点的电能累加值Pow[0]＝0；每隔预设时间间隔T，检测仪记录所述高频脉冲信号的波形上升沿对应的时间点：StdTime[1]，StdTime[2]，……StdTime[Num3+1]，以及记录与StdTime[N]对应的电能累加值为Pow[N]。
需要说明的是，时间间隔T＝n*Ts，其中n为可设定的个数，Ts为检测仪输出高频脉冲信号的周期。因此，预设时间间隔T是用户可以根据自身的需要进行设定的。
当检测仪输出第一个高频脉冲信号时，其时间点为StdTime[0]，与该StdTime[0]对应的电能累加值为Pow[0]＝0。
间隔时间T，记录所述高频脉冲信号的波形上升沿对应的时间点StdTime[1]，StdTime[2]，……StdTime[Num3+1]，以及记录与StdTime[N]对应的电能累加值为Pow[N]。
步骤S22，无线数据采集器根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号，并将捕获第一个电能脉冲信号，第二个电能脉冲信号，……，第Num3+1个电能脉冲信号的时间点TestTime[0]，TestTime[1]……，TestTime[Num3]发送至检测仪。
在检测仪输出高频脉冲信号的同时，无线数据采集通过采集接口，以及被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号。
记录无线数据采集器捕获第一个电能脉冲信号的时间点为：TestTime[0]，同时，记录捕获电能脉冲信号的个数为：Num[0]＝1；以及记录第二个电能脉冲信号，……，第Num3+1个电能脉冲信号的时间点TestTime[1]……，TestTime[Num3]。
无线数据采集器将TestTime[0]，TestTime[1]……，TestTime[Num3]发送至检测仪。
步骤S23，检测仪根据公式W2＝S1+S2+……+S(Num3+1)计算实际电能输出值W2，其中S1＝(Pow[1]-Pow[0])*(StdTime[1]-TestTime[0])/T；S2＝Pow[2]-Pow[1]；……；S(Num3)＝Pow[Num3]-Pow[Num3-1]；S(Num3+1)＝(Pow[Num3+1]-Pow[Num3])*(TestTime[Num3]-StdTime[Num3])/T。
检测仪接收到TestTime[0]，TestTime[1]……，TestTime[Num3]后，根据公式W2＝S1+S2+……+S(Num3+1)计算实际电能输出值W2，
其中S1＝(Pow[1]-Pow[0])*(StdTime[1]-TestTime[0])/T；
S2＝Pow[2]-Pow[1]；……；S(Num3)＝Pow[Num3]-Pow[Num3-1]；S(Num3+1)＝(Pow[Num3+1]-Pow[Num3])*(TestTime[Num3]-StdTime[Num3])/T。
步骤S24，检测仪根据公式W1＝Num3/C计算理论电能输出值W1；其中C为被检设备的设备常数。
检测仪根据公式W1＝Num3/C计算理论电能输出值W1；其中C为被检设备的设备常数，Num3为校验圈数值。
步骤S25，检测仪根据公式Err＝100％*(W1-W2)/W2计算电能误差Err。
检测仪根据步骤S23计算得到的W2，以及根据步骤S24计算得到的W1，以及根据公式Err＝100％*(W1-W2)/W2计算电能误差Err。
需要说明的是，本发明的校验圈数Num3可以根据客户的需要进行设定，为了更加清楚的说明本发明的技术方案。假设Num3＝2对本发明进行详细说明。
电能误差检测启动后，检测仪输出第一个高频脉冲信号的时间点为StdTime[0]，而此时的电能累加值设置为Pow[0]＝0。
每隔间隔时间T记录一次高频脉冲信号的波形上升沿对应的时间点StdTime[1]，StdTime[2]，StdTime[3]，同时记录与StdTime[1]对应的Pow[1]，记录与StdTime[2]对应的Pow[2]，以及记录与StdTime[3]对应的Pow[3]。
其中T＝5*Ts，其中Ts为检测仪输出高频脉冲信号的周期。
TestTime[0]为无线数据采集器捕获的第一个电能脉冲的时间点，而Num[0]为与TestTime[0]相对应的输出电能脉冲的个数，Num[0]设置为0。
并记录检测到第2个、第3个、第4个的电能脉冲信号的时间点为TestTime[1]，TestTime[2]，TestTime[3]。
并记录对TestTime[1]对应的电能脉冲信号输出个数Num[1]，记录对TestTime[2]对应的电能脉冲信号输出个数Num[2]，以及记录对TestTime[3]对应的电能脉冲信号输出个数Num[3]。
首先，参见图2，对应到检测仪上，t1时间段电能为StdPow1，t2时间段电能为StdPow2，t3时间段电能为StdPow3，则：
W2＝StdPow 1+StdPow2+StdPow3
其中，StdPow1＝(Pow[1]-Pow[0])*(StdTime[1]-TestTime[0])/T
StdPow2＝Pow[2]-Pow[1]
StdPow1＝(Pow[3]-Pow[2])*(TestTime[2]-StdTime[2])/T
其次，再根据公式W1＝Num3/C，其中，Num3＝2，C为被检设备的设备常数。
最后，根据公式Err＝100％*(W1-W2)/W2计算电能误差Err。
实施例3
参见图4-图5，图4为本发明基于无线网络的电能误差检测方法实施例3的流程示意图；图5为本发明基于无线网络的电能误差检测方法实施例3的检测原理图。
在实施例3中，与上述实施例1的步骤基本相同，不同之处在于，所述步骤S14包括：
步骤S30，检测仪接收外部输入的校验圈数值Num3，并获取实时功率数值P，同时，将所述实时功率数值P和校验圈数值Num3发送至无线数据采集器。
检测仪的输入设备输入校验圈数值Num3，同时，检测仪获取实时功率数值P。
检测仪再将实时功率数值P和校验圈数值Num3发送至无线数据采集器。
步骤S31，无线数据采集器根据所述实时功率数值P输出高频脉冲信号，并获取高频脉冲信号输出频率f。
无线数据采集器接收到检测仪发送的实时功率数值P后，根据所述实时功率数值P输出高频脉冲信号，同时，无线数据采集器获取高频脉冲信号输出频率f。
步骤S32，无线数据采集器根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号，无线数据采集器捕获第一个电能脉冲信号时，设置高频脉冲信号输出个数StdPulse[0]＝0。
被检设备通过脉冲灯将电能脉冲信号输出，无线数据采集器通过采集接口采集电能脉冲信号。
当无线数据采集器捕获第一个电能脉冲信号时，设置输出高频脉冲信号的个数为StdPulse[0]＝0。
步骤S33，无线数据采集器检测到Num3个电能脉冲信号上升沿时，记录高频脉冲信号输出个数StdPulse[1]。
当无线数据采集器捕获校验圈数值Num3个电能脉冲信号的波形上升沿时，记录输出高频脉冲信号的个数为StdPulse[1]。
步骤S34，无线数据采集器根据公式Num2＝StdPulse[1]-StdPulse[0]计算实际高频脉冲信号输出个数Num2。
无线数据采集器根据公式Num2＝StdPulse[1]-StdPulse[0]计算实际高频脉冲信号输出个数Num2。
步骤S35，无线数据采集器根据公式Num1＝(3600*1000*f*Num3)/(p*C)计算理论高频脉冲信号输出个数Num1，其中：C为被检设备的设备常数。
无线数据采集器根据公式Num1＝(3600*1000*f*Num3)/(p*C)计算理论高频脉冲信号输出个数Num1，其中：C为被检设备的设备常数。
步骤S36，无线数据采集器根据公式Err＝100％*(Num1-Num2)/Num2计算电能误差Err，并将该电能误差发送至检测仪。
无线数据采集器根据公式Err＝100％*(Num1-Num2)/Num2计算电能误差Err，最后将计算得到的电能误差Err发送至检测仪。
需要说明的是，本发明的校验圈数Num3可以根据客户的需要进行设定，为了更加清楚的说明本发明的技术方案。假设Num3＝2对本发明进行详细说明。
无线数据采集器根据检测仪发送给无线数据采集器的实时功率数值P输出高频脉冲信号。
同时，无线数据采集器根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号。TestPulse[0]为无线数据采集器捕获到的第一个电能脉冲信号的时间点，设置与TestPulse[0]对应的高频脉冲信号输出个数StdPulse[0]＝0。
当检测到无线数据采集器捕获校验圈数值2个电能脉冲信号的波形上升沿时，记录输出高频脉冲信号的个数为StdPulse[1]。对应的时间点为TestPulse[1]。
首先，计算TestPulse[0]到TestPulse[1]时间段内对应的输出的高频脉冲信号的个数为Num2，Num2＝StdPulse[1]-StdPulse[0]。
其次，根据公式Num1＝(3600*1000*f*Num3)/(p*C)计算理论高频脉冲信号输出个数Num1；其中，f为高频脉冲信号输出频率，Num3＝2，p为实时功率数值，C为被检设备的设备常数。
最后，根据公式Err＝100％*(Num1-Num2)/Num2计算电能误差Err，并将该电能误差发送至检测仪。
实施例4
参见图6，图6为一种本发明电能误差检测系统实施例4的方框示意图。
为实现上述目的，本发明还提供一种电能误差检测系统，其包括被检设备3、无线数据采集器1和检测仪2，所述无线数据采集器1与检测仪2之间通过无线网络通信，所述无线数据采集器1的采集接口正对被检设备3的脉冲灯；所述检测仪2与所述无线数据采集器1用于同时进行对时处理，以致实现时钟同步；所述无线数据采集器1用于将根据所述被检设备3的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号；所述检测仪2用于输出高频脉冲信号、还用于计算实际电能输出值W2、理论电能输出值W1和电能误差Err。
本发明通过无线数据采集器1采集电能脉冲信号，并将电能脉冲信号发送给检测仪2。
本发明的检测仪2根据实时电压电流输出高频脉冲信号，并根据高频脉冲信号和电能脉冲信号获得实际电能输出值W2，并根据校验圈数值Num3和被检设备3的设备常数C获得理论电能输出值W1，最后，根据实际电能输出值W2和理论电能输出值W1计算电能误差Err。
本发明的无线数据采集器1与检测仪2之间无线通信，且无线数据采集器1设置被检设备3上，且无线数据采集器1的采集接口正对被检设备3的脉冲灯，达到了便于远距离检测和操作，以及无通信端口一致需求的技术效果。
本发明的无线数据采集器1与检测仪2通过对时处理，以致无线数据采集器1与检测仪时钟同步，达到了获得的电能误差Err更加精确的技术效果。
实施例5
参见图7，图7为本发明一种电能误差检测系统中无线采集器实施例5的功能模块示意图。
在实施例5中，与上述实施例4的模块基本相同，不同之处在于，所述无线数据采集器1包括采集模块70、采集器无线通信模块72和采集器处理模块71。
采集模块70，用于根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号。
当电能误差检测启动时，无线数据采集器1的采集模块70根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号。
采集器处理模块71，用于与检测仪同时进行对时处理，实现时钟同步；还用于记录捕获第Num3+1个电能脉冲信号的时间点TestTime[Num3]。
当电能误差检测启动之前，无线数据采集器1的采集器处理模块71与检测仪同时进行对时处理，以致无线数据采集器1与检测仪时钟同步。
无线数据采集器1的采集器处理模块71记录捕获第1个电能脉冲信号的时间点为TestTime[0]，检测到第2个电能脉冲信号的时间点为TestTime[1]，由此，得到无线数据采集器1的采集器记录模块捕获第Num3+1个电能脉冲信号的时间点TestTime[Num3]。
采集器无线通信模块72，用于将TestTime[0]，TestTime[1]，……，TestTime[Num3]发送至检测仪。
无线数据采集器1的采集器无线通信模块72，将TestTime[0]，TestTime[1]，……，TestTime[Num3]发送至检测仪。
实施例6
参见图8，图8为本发明一种电能误差检测系统中检测仪实施例6的功能模块示意图。
在实施例6中，与上述实施例4的模块基本相同，不同之处在于，所述检测仪包括输入模块80、检测仪处理模块81、检测仪计算模块82和检测仪通信模块83；
输入模块80，用于接收外部输入的校验圈数值Num3。
检测仪的输入模块80接收输入设备输入的校验圈数值Num3。
检测仪通信模块，用于接收无线数据采集器发送的TestTime[0]，TestTime[1]，……，TestTime[Num3]。
检测仪通信模块83接收无线数据采集器发送的TestTime[0]，TestTime[1]，……，TestTime[Num3]数据信息。
检测仪处理模块81，用于根据实时电压电流值输出高频脉冲信号；还用于记录输出第一高频脉冲信号的时间点StdTime[0]和设置该时间点电能累加值Pow[0]＝0；还用于间隔预设时间间隔T，记录高频脉冲信号的波形上升沿对应的时间点StdTime[Num3+1]，以及记录与该时间点：StdTime[Num3+1]对应的电能累加值为Pow[Num3+1]。
检测仪处理模块81根据实时电压电流值输出出高频脉冲信号。
检测仪处理模块81记录输出第一个高频脉冲信号的时间点StdTime[0]，并设置与StdTime[0]对应的电能累加值Pow[0]＝0。
检测仪处理模块81每一次间隔间隔T，记录高频脉冲信号的波形上升沿对应的时间点StdTime[1]，以及与StdTime[1]对应的电能累加值Pow[1]，由此，可知，检测仪处理模块81需要记录StdTime[0]，StdTime[1]，……，StdTime[Num3+1]个时间点，以及分别于StdTime[0]，StdTime[1]，……，StdTime[Num3+1]对应的Pow[0]，Pow[1]，……，Pow[Num3+1]。
检测仪计算模块82，用于根据公式W2＝S1+S2+……+S(Num3+1)计算实际电能输出值W2，
其中S 1＝(Pow[1]-Pow[0])*(StdTime[1]-TestTime[0])/T；
S2＝Pow[2]-Pow[1]；……；S(Num3)＝Pow[Num3]-Pow[Num3-1]；
S(Num3+1)＝(Pow[Num3+1]-Pow[Num3])*(TestTime[Num3]-StdTime[Num3])/T；还用于根据公式W1＝Num3/C计算理论电能输出值W1，其中C为被检设备的设备常数；以及还用于根据公式Err＝100％*(W1-W2)/W2计算电能误差Err。
检测仪计算模块82根据公式W2＝S1+S2+……+S(Num3+1)计算实际电能输出值W2，以及根据公式W1＝Num3/C计算理论电能输出值W1，最后根据Err＝100％*(W1-W2)/W2计算电能误差Err。
实施例7
参见图9，图9为本发明一种电能误差检测系统中被检设备实施例7的功能模块示意图。
在实施例7中，与上述实施例4的模块基本相同，不同之处在于，所述被检设备3包括被检设备处理模块90和脉冲灯91。
被检设备处理模块90，用于生成电能脉冲信号。
脉冲灯91，用于输出电能脉冲信号。
被检设备3的被检设备处理模块90生成电能脉冲信号，并将该电能脉冲信号发送至脉冲灯91。
脉冲灯91将该电能脉冲信号输出。
实施例8
参见图10，图10为本发明另一种电能误差检测系统实施例8的方框示意图。
为实现上述目的，本发明还提供一种电能误差检测系统，其包括被检设备3、无线数据采集器1和检测仪2，所述无线数据采集器1与检测仪2之间通过无线网络通信，所述无线数据采集器1的采集接口正对被检设备3的脉冲灯；所述检测仪2与所述无线数据采集器1用于同时进行对时处理，以致实现时钟同步；所述检测仪2用于接收外部输入的校验圈数值Num3，以及用于获取实时功率数值P；所述无线数据采集器1用于根据所述实时功率数值P输出高频脉冲信号，还用于根据所述被检设备3的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号，还用于计算实际高频脉冲信号输出个数Num2、理论高频脉冲信号输出个数Num1和电能误差Err。
本发明的检测仪2将校验圈数值Num3和实时功率数值P发送至无线数据采集器1。
无线数据采集器1根据实时功率数值P输出高频脉冲信号，以及根据所述被检设备3的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号，根据高频脉冲信号和电能脉冲信号获得实际高频脉冲信号输出个数Num2。
无线数据采集器1根据实时功率数值P，f为高频脉冲信号输出频率，校验圈数值Num3，p为实时功率数值，C为被检设备的设备常数获得理论高频脉冲信号输出个数Num1。
最后无线数据采集器1根据实际高频脉冲信号输出个数Num2和理论高频脉冲信号输出个数Num1获得电能误差Err，并将该电能误差发送至检测仪2。
本发明的无线数据采集器1与检测仪2之间无线通信，且无线数据采集器1设置被检设备3上，且无线数据采集器1的采集接口正对被检设备3的脉冲灯，达到了便于远距离检测和操作，以及无通信端口一致需求的技术效果。
本发明的无线数据采集器1与检测仪2通过对时处理，以致无线数据采集器1与检测仪时钟同步，达到了获得的电能误差Err更加精确的技术效果。
实施例9
参见图11，图11为本发明另一种电能误差检测系统中无线数据采集器实施例9的功能模块示意图。
在实施例9中，与上述实施例8的模块基本相同，不同之处在于，所述无线数据采集器1包括采集模块110、采集器处理模块111、采集器计算模块112和采集器无线通信模块113。
采集器无线通信模块113，用于接收检测仪发送的实时功率数值P和校验圈数值Num3，以及还用将电能误差Err发送至检测仪。
采集器无线通信模块113接收来自检测仪的实时功率数值P和校验圈数值Num3。
采集器无线通信模块113还将计算得到的电能误差Err发送至检测仪。
采集器处理模块111，用于根据所述实时功率数值P输出高频脉冲信号，还用于获取高频脉冲信号输出频率f；还用于捕获第一个电能脉冲信号时，设置高频脉冲信号输出个数StdPulse[0]＝0，还用于检测到第Num3个电能脉冲信号上升沿时，记录高频脉冲信号输出个数StdPulse[1]。
采集器处理模块111根据实时功率数值P输出高频脉冲信号。
同时，采集器处理模块111获取高频脉冲信号输出频率f。以及设置捕获第一个电能脉冲信号时，输出高频脉冲信号的个数为StdPulse[0]＝0。
当采集器处理模块111捕获到第Num3个电能脉冲信号上升沿时，记录高频脉冲信号输出个数StdPulse[1]。
采集模块110，用于根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号。
采集模块110根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号。
采集器计算模块112，用于根据公式Num2＝StdPulse[1]-StdPulse[0]计算实际高频脉冲信号输出个数Num2；还用于根据公式Num1＝(3600*1000*f*Num3)/(p*C)计算理论高频脉冲信号输出个数Num1；其中，C为被检设备的设备常数；还用于根据公式Err＝100％*(Num1-Num2)/Num2计算电能误差Err。
采集器计算模块112根据公式Num2＝StdPulse[1]-StdPulse[0]计算实际高频脉冲信号输出个数Num2；以及根据公式Num1＝(3600*1000*f*Num3)/(p*C)计算理论高频脉冲信号输出个数Num1；其中C为被检设备的设备常数。
最后，采集器计算模块112根据公式Err＝100％*(Num1-Num2)/Num2计算电能误差Err。
实施例10
参见图12，图12为本发明另一种电能误差检测系统中检测仪实施例10的功能模块示意图。
在实施例10中，与上述实施例8的模块基本相同，不同之处在于，所述检测仪包括输入模块120、检测仪处理模块121和检测仪通信模块122。
输入模块120，用于接收外部输入的校验圈数值Num3。
检测仪的输入模块120接收外部的输入设备输入的校验圈数值Num3。
检测仪处理模块121，用于获取实时功率数值P。
检测仪处理模块121用于获取检测仪的实施例功率数值P。
检测仪通信模块122，用于将校验圈数值Num3和实时功率数值P发送至无线数据采集器，以及用于接收无线数据采集器发送的电能误差。
检测仪通信模块122将校验圈数值Num3和实时功率数值P发送至无线数据采集器。
检测仪通信模块122接收无线数据采集器发送过来的电能误差。
以上对发明的具体实施方式进行了详细说明，但其只作为范例，本发明并不限制与以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言，任何对该发明进行的等同修改或替代也都在本发明的范畴之中，因此，在不脱离本发明的精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (5)
1.一种基于无线网络的电能误差检测方法，其特征在于，其包括如下步骤：
无线数据采集器与检测仪建立无线通信连接，并确定两者之间的通信信道的稳定性；
无线数据采集器设置于被检设备上，且所述无线数据采集器的采集接口正对所述被检设备的脉冲灯；
所述无线数据采集器与所述检测仪同时进行对时处理，以致所述无线数据采集器与所述检测仪时钟同步；
检测仪获得理论电能输出值W1和实际电能输出值W2，并根据公式Err＝100％*(W1-W2)/W2计算电能误差Err；
或者，无线数据采集器获得理论高频脉冲信号输出个数Num1和实际高频脉冲信号输出个数Num2，并根据公式Err＝100％*(Num1-Num2)/Num2计算电能误差Err，并将所述电能误差Err发送至检测仪；
所述检测仪获得理论电能输出值W1和实际电能输出值W2，并根据公式Err＝100％*(W1-W2)/W2计算电能误差Err的步骤包括：
检测仪接收外部输入的校验圈数值Num3，以致启动电能误差检测；
检测仪根据输入的实时电压电流值输出高频脉冲信号，并记录输出第一个高频脉冲信号的时间点StdTime[0]和设置该时间点的电能累加值Pow[0]＝0；每隔预设时间间隔T，检测仪记录所述高频脉冲信号的波形上升沿对应的时间点：StdTime[1]，StdTime[2]，……StdTime[Num3+1]，以及记录与StdTime[N]对应的电能累加值为Pow[N]；
无线数据采集器根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号，并将捕获第一个电能脉冲信号，第二个电能脉冲信号，……，第Num3+1个电能脉冲信号的时间点TestTime[0]，TestTime[1]……，TestTime[Num3]发送至检测仪；
检测仪根据公式W2＝S1+S2+……+S(Num3+1)计算实际电能输出值W2，其中S1＝(Pow[1]-Pow[0])*(StdTime[1]-TestTime[0])/T；
S2＝Pow[2]-Pow[1]；……；S(Num3)＝Pow[Num3]-Pow[Num3-1]；S(Num3+1)＝(Pow[Num3+1]-Pow[Num3])*(TestTime[Num3]-StdTime[Num3])/T；
检测仪根据公式W1＝Num3/C计算理论电能输出值W1；其中C为被检设备的设备常数；
检测仪根据公式Err＝100％*(W1-W2)/W2计算电能误差Err；
所述无线数据采集器获得理论高频脉冲信号输出个数Num1和实际高频脉冲信号输出个数Num2，并根据公式Err＝100％*(Num1-Num2)/Num2计算电能误差Err，并将所述电能误差Err发送至检测仪的步骤，包括：
检测仪接收外部输入的校验圈数值Num3，并获取实时功率数值P，同时，将所述实时功率数值P和校验圈数值Num3发送至无线数据采集器；
无线数据采集器根据所述实时功率数值P输出高频脉冲信号，并获取高频脉冲信号输出频率f；
无线数据采集器根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号，无线数据采集器捕获第一个电能脉冲信号时，设置高频脉冲信号输出个数StdPulse[0]＝0；
无线数据采集器检测到Num3个电能脉冲信号上升沿时，记录高频脉冲信号输出个数StdPulse[1]；
无线数据采集器根据公式Num2＝StdPulse[1]-StdPulse[0]计算实际高频脉冲信号输出个数Num2：
无线数据采集器根据公式Num1＝(3600*1000*f*Num3)/(p*C)计算理论高频脉冲信号输出个数Num1，其中：C为被检设备的设备常数；
无线数据采集器根据公式Err＝100％*(Num1-Num2)/Num2计算电能误差Err，并将该电能误差发送至检测仪。
2.一种电能误差检测系统，其特征在于，其包括被检设备、无线数据采集器和检测仪，所述无线数据采集器与检测仪之间通过无线网络通信，所述无线数据采集器的采集接口正对被检设备的脉冲灯；所述检测仪与所述无线数据采集器用于同时进行对时处理，以致实现时钟同步；所述无线数据采集器用于将根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号；所述检测仪用于输出高频脉冲信号、还用于计算实际电能输出值W2、理论电能输出值W1和电能误差Err；
所述无线数据采集器包括：
采集模块，用于根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号；
采集器处理模块，用于与检测仪同时进行对时处理，实现时钟同步；还用于记录捕获第Num3+1个电能脉冲信号的时间点TestTime[Num3]；
采集器无线通信模块，用于将TestTime[0]，TestTime[1]，……，TestTime[Num3]发送至检测仪；
所述检测仪包括：
输入模块，用于接收外部输入的校验圈数值Num3；
检测仪通信模块，用于接收无线数据采集器发送的TestTime[0]，TestTime[1]，……，TestTime[Num3]；
检测仪处理模块，用于根据实时电压电流值输出高频脉冲信号；还用于记录输出第一高频脉冲信号的时间点StdTime[0]和设置该时间点电能累加值Pow[0]＝0；还用于间隔预设时间间隔T，记录高频脉冲信号的波形上升沿对应的时间点StdTime[Num3+1]，以及记录与该时间点：StdTime[Num3+1]对应的电能累加值为Pow[Num3+1]；
检测仪计算模块，用于根据公式W2＝S1+S2+……+S(Num3+1)计算实际电能输出值W2，
其中S1＝(Pow[1]-Pow[0])*(StdTime[1]-TestTime[0])/T；
S2＝Pow[2]-Pow[1]；……；S(Num3)＝Pow[Num3]-Pow[Num3-1]；
S(Num3+1)＝(Pow[Num3+1]-Pow[Num3])*(TestTime[Num3]-StdTime[Num3])/T；还用于根据公式W1＝Num3/C计算理论电能输出值W1，其中C为被检设备的设备常数；以及还用于根据公式Err＝100％*(W1-W2)/W2计算电能误差Err。
3.根据权利要求2所述的电能误差检测系统，其特征在于，所述被检设备包括被检设备处理模块和脉冲灯；
被检设备处理模块，用于生成电能脉冲信号；
脉冲灯，用于输出电能脉冲信号。
4.一种电能误差检测系统，其特征在于，其包括被检设备、无线数据采集器和检测仪，所述无线数据采集器与检测仪之间通过无线网络通信，所述无线数据采集器的采集接口正对被检设备的脉冲灯；所述检测仪与所述无线数据采集器用于同时进行对时处理，以致实现时钟同步；所述检测仪用于接收外部输入的校验圈数值Num3，以及用于获取实时功率数值P；所述无线数据采集器用于根据所述实时功率数值P输出高频脉冲信号，还用于根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号，还用于计算实际高频脉冲信号输出个数Num2、理论高频脉冲信号输出个数Num1和电能误差Err；
所述无线数据采集器包括：
采集器无线通信模块，用于接收检测仪发送的实时功率数值P和校验圈数值Num3，以及还用将电能误差Err发送至检测仪；
采集器处理模块，用于根据所述实时功率数值P输出高频脉冲信号，还用于获取高频脉冲信号输出频率f；还用于捕获第一个电能脉冲信号时，设置高频脉冲信号输出个数StdPulse[0]＝0，还用于检测到第Num3个电能脉冲信号上升沿时，记录高频脉冲信号输出个数StdPulse[1]；
采集模块，用于根据所述被检设备的脉冲灯的熄灭或亮起状态采集电能脉冲信号；
采集器计算模块，用于根据公式Num2＝StdPulse[1]-StdPulse[0]计算实际高频脉冲信号输出个数Num2；还用于根据公式Num1＝(3600*1000*f*Num3)/(p*C)计算理论高频脉冲信号输出个数Num1；其中，C为被检设备的设备常数；还用于根据公式Err＝100％*(Num1-Num2)/Num2计算电能误差Err。
5.根据权利要求4所述的电能误差检测系统，其特征在于，所述检测仪包括输入模块、检测仪处理模块和检测仪通信模块；
输入模块，用于接收外部输入的校验圈数值Num3；
检测仪处理模块，用于获取实时功率数值P；
检测仪通信模块，用于将校验圈数值Num3和实时功率数值P发送至无线数据采集器，以及用于接收无线数据采集器发送的电能误差。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wang Nan Inventor after: Lu Yu Inventor before: Wang Nan |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information |