CN106569165A - 一种电子式电能表计量性能远程在线检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子式电能表计量性能远程在线检测系统，包括用于现场采集电网电压电流数据以及接收待检电子式电能表所发送的电能脉冲的现场终端和用于接收电网电压电流数据以及待检电子式电能表所发送的电能脉冲并进行数据处理，实现对待检电子式电能表远程检测的远程自动化检测主站；现场终端上设有连接电压互感器和/或电流互感器的电压电流测量接口，还设有连接待检电子式电能表的电能表接入接口，以及设有连接远程自动化检测主站的光纤接口和/或4G网络接口。实施本发明，不仅结构简单，实现电子式电能表远程在线检测与故障诊断，而且能够突破传统的检定方法，将校验操作分为现场的数据采集和远程的数据处理后，实现一并检定。

Description

一种电子式电能表计量性能远程在线检测系统

技术领域

本发明涉及电能计量技术领域，尤其涉及一种电子式电能表计量性能远程在线检测系统。

背景技术

电能计量是电力应用中最重要的日常管理工作之一，贯穿于电力生产、传输、使用的全过程，即从发电、输电、配电到最终的用电，都要对电能实施计量。为了确保电能计量的公平、公正和公开，在法律法规对电能计量工作有明确要求以及智能电网建设的大背景下，不仅需要对日益增多、运行中的电能表周期性地进行校验，还必须对其运行状态及可能存在的问题等及时进行维护和处理。随着电力系统自动化、智能化、计算机技术以及数字通信技术的迅猛发展，供电企业已构建了电能计量自动化系统。但是，现有的电能计量自动化系统尚不具备对电子式电能表进行远程在线检测的功能，仍在按传统方式对电子式电能表进行周期巡检或定期现场校验，但增大了电能表运维的工作量，使得现有体制下的运维人力难以满足需求，同时现有电能计量自动化系统在故障判定条件的设置上也不尽合理，导致异常告警不仅种类多、准确性低，而且数量巨大，致使供电管理部门难以及时准确地判断所有事件、故障告警信息的真实性和准确性，更无法对其中大量的错报事件进行深度分析。因此，科学高效地实现对现场电子式电能表运行状态的远程巡视和诊断，及时检测、修复或更换有问题的电子式电能表，并及时发现和消除异常用电现象等等，对维护电网安全稳定运行，构建和谐用电环境，维护电力生产、传输、供电及用电各方的经济利益等，均具有十分重要的现实意义。

现有技术中，已公开了一种电能计量装置远程校验监测系统（唐毅、电能计量装置远程校验监测系统的设计与实现[D]、电子科技大学, 2012），该系统由现场监测设备、通讯网络和主站管理中心组成。由于该系统需要监测厂站子站内的多块电能表，而现场监测设备只有一个电压和电流接口，这就导致现场监测设备测取电网电压和电流的位置与其所监测的多块电能表不在同一位置，从而由于不同位置处存在导线电阻相异等原因而造成误差，而且该系统通讯采用的是本地RS-232串行通讯网络、公共电话网络、广域或局域网、GSM/CDMA无线网络等，难以将高频的采样值传输给主站，只能进行低频采样或由现场监测设备进行一定处理后，再上传给主站管理中心，从而难以发挥主站管理中心具有的计算优势。

同时，又公开了一种电能计量装置远程校验与监控系统（郝俊峰、电能计量装置远程校验与监控系统的研究[D]、华北电力大学, 2012），该系统由现场电能表智能校验仪、现场控制网络、现场控制主机、监控网络、监控主机等构成，该系统虽然能够连接多块电能表，但结构复杂，而且对电能表校验数据的处理分析是在现场电能表智能校验仪中完成的。

此外，还公开了申请号为201520488110.7，名称为一种电能计量装置远程自动监测校验系统的实用新型专利，由于该系统内嵌标准电能表，利用内嵌的标准电能表对被检电能表进行在线校验时，实际上实现的仍然是现场校验的概念，而远程主站仅起到控制与监测的作用。

由此可见，上述这些电能计量装置远程校验系统，仅仅采用远程控制的技术手段，而校验操作全都是集成在安装在现场的独立装置中完成，主要原因在于该独立装置的准确度等级容易通过传统的检定方法进行确定。

因此，亟需一种电子式电能表计量性能远程在线检测系统，不仅结构简单，实现电子式电能表远程在线检测与故障诊断，而且能够突破传统的检定方法，将校验操作分为现场的数据采集和远程的数据处理后实现一并检定。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电子式电能表计量性能远程在线检测系统，不仅结构简单，实现电子式电能表远程在线检测与故障诊断，而且能够突破传统的检定方法，将校验操作分为现场的数据采集和远程的数据处理后，实现一并检定。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电子式电能表计量性能远程在线检测系统，所述电子式电能表计量性能远程在线检测系统包括用于现场采集电网电压电流数据以及接收待检电子式电能表所发送的电能脉冲的现场终端和用于接收所述电网电压电流数据以及待检电子式电能表所发送的电能脉冲并进行数据处理，实现对所述待检电子式电能表远程检测的远程自动化检测主站；其中，

所述现场终端上设有连接用于测量电网电压电流数据的电压互感器和/或电流互感器的电压电流测量接口，还设有连接所述待检电子式电能表的电能表接入接口，以及设有连接所述远程自动化检测主站的光纤接口和/或4G网络接口。

其中，所述现场终端包括主控制器、第一采集板卡、第二采集板卡和通信板卡；其中，

所述主控制器分别与所述第一采集板卡、所述第二采集板卡和所述通信板卡相连，且所述主控制器由一ARM芯片及其外围电路形成；

所述第一采集板卡上设有所述电压电流测量接口，且所述第一采集板卡由一高速采集AD数模转换器芯片及其外围电路形成；

所述第二采集板卡上设有所述电能表接入接口，且所述电能表接入接口包括电能表通信接口和电能表脉冲接口；其中，所述第二采集板卡（13）由一DSP芯片及其外围电路形成；

所述通信板卡上设有所述光纤接口和/或4G网络接口，且所述通信板卡由另一DSP芯片及其外围电路形成。

其中，所述第二采集板卡上的电能表通信接口通过RS-485总线与所述待检电子式电能表连接实现通信，且所述第二采集板卡上的电能表脉冲接口通过脉冲测试线与所述待检电子式电能表连接实现脉冲数据接收。

其中，所述现场终端还包括与所述主控制器相连的数据存储板卡，所述数据存储板卡由一FLASH存储器及其外围电路形成。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例中的电子式电能表计量性能远程在线检测系统对待检电子式电能表进行检测时，现场终端采集并记录电网的电压电流数据，同时接收同一时间段内待检电子式电能表发出的电能脉冲，并将两者通过光纤或4G通讯网络上传给远程自动化检测主站，由远程自动化检测主站进行计算、分析及处理，实现对被检电子式电能表的远程检测；同时该现场终端还能读取待检电子式电能表的测量数据并上传给远程自动化检测主站，且与现场终端所采集到的电网电压电流进行计算、分析及比对，从而实现对待检电子式电能表和配变装置故障的诊断与告警。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明实施例提供的电子式电能表计量性能远程在线检测系统的系统结构示意图；

图2为图1中现场终端的一系统结构示意图；

图3为图1中现场终端的另一系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

发明人发现，现有技术中电能计量装置远程校验系统都局限于现场进行检测，没有真正升级到“远程”检测的思想，即便申请号为201520488110.7，名称为一种电能计量装置远程自动监测校验系统的实用新型专利，将该实用新型专利中系统内嵌的标准电能表省略掉，校验操作也是局限于现场完成，并且在电能表计量领域中，也从未出现过将数据采集和数据处理分离为现场采集和远端处理进行的模式。因此，发明人提出一种新的具有实用性的电子式电能表计量性能远程在线检测系统，将校验操作分为现场的数据采集和远程的数据处理，对其进行检定时需要突破传统的检定方法，将该系统与远程自动化检测软件以及通讯网络工具一并进行检定，从而区别于现有技术中的电能计量装置远程校验系统。

如图1和图2所示，为本发明实施例中，提出的一种电子式电能表计量性能远程在线检测系统，电子式电能表计量性能远程在线检测系统包括用于现场采集电网电压电流数据以及接收待检电子式电能表所发送的电能脉冲的现场终端1和用于接收电网电压电流数据以及待检电子式电能表所发送的电能脉冲并进行数据处理，实现对待检电子式电能表远程检测的远程自动化检测主站2；其中，

现场终端1上设有连接用于测量电网电压电流数据的电压互感器和/或电流互感器的电压电流测量接口A，还设有连接待检电子式电能表的电能表接入接口B，以及设有连接远程自动化检测主站2的光纤接口和/或4G网络接口C。

可以理解的是，现场终端1上的电压电流测量接口A可以通过电缆连接电压互感器和/或电流互感器后与电网相连，用于获取电网电压电流数据；电能表接入接口B通过相应的数据线连接待检电子式电能表，用于接收待检电子式电能表所发送的电能脉冲以及相应的通信信号；光纤接口通过光纤和/或4G网络接口C通过无线4G通信方式连接远程自动化检测主站2，用于接收电网电压电流数据以及待检电子式电能表所发送的电能脉冲并进行数据处理。由此可见，实现将数据采集和数据处理分离为现场采集和远端处理进行的模式。

更进一步的，现场终端1（如图2所示）包括主控制器11、第一采集板卡12、第二采集板卡13和通信板卡14；其中，

主控制器11分别与第一采集板卡12、第二采集板卡13和通信板卡14相连，且主控制器11由一ARM芯片及其外围电路形成，用于控制现场终端1中的各个板卡进行通信；

第一采集板卡12上设有电压电流测量接口A，且第一采集板卡12由一高速采集AD数模转换器芯片及其外围电路形成，用于采集电网电压电流信号并进行数模转换；

第二采集板卡13上设有电能表接入接口B，且电能表接入接口B包括电能表通信接口B1和电能表脉冲接口B2；其中，第二采集板卡13由一DSP芯片及其外围电路形成，用于与待检电子式电能表通信并采集待检电子式电能表发出的电能脉冲；

通信板卡14上设有光纤接口C1和/或4G网络接口C2，且通信板卡14由另一DSP芯片及其外围电路形成，用于将电网电压电流信号以及待检电子式电能表发出的电能脉冲发送给远程自动化检测主站2。

在一个实施例中，第二采集板卡13上的电能表通信接口B1通过RS-485总线与待检电子式电能表连接实现通信，且第二采集板卡13上的电能表脉冲接口B2通过脉冲测试线与所述待检电子式电能表连接实现脉冲数据接收。

更进一步的，如图3所示，现场终端1还包括与主控制器11相连的数据存储板卡15，数据存储板卡15由一FLASH存储器及其外围电路形成。

本发明实施例中的电子式电能表计量性能远程在线检测系统的工作原理为：对待检电子式电能表进行检测时，现场终端1采集并记录电网的电压电流数据，同时接收同一时间段内待检电子式电能表发出的电能脉冲，并将两者通过光纤或4G通讯网络上传给远程自动化检测主站2，由远程自动化检测主站2进行计算、分析及处理，实现对被检电子式电能表的远程检测；同时该现场终端1还能读取待检电子式电能表的测量数据并上传给远程自动化检测主站2，且与现场终端1所采集到的电网电压电流进行计算、分析及比对，从而实现对待检电子式电能表和配变装置故障的诊断与告警。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例中的电子式电能表计量性能远程在线检测系统对待检电子式电能表进行检测时，现场终端采集并记录电网的电压电流数据，同时接收同一时间段内待检电子式电能表发出的电能脉冲，并将两者通过光纤或4G通讯网络上传给远程自动化检测主站，由远程自动化检测主站进行计算、分析及处理，实现对被检电子式电能表的远程检测；同时该现场终端还能读取待检电子式电能表的测量数据并上传给远程自动化检测主站，且与现场终端所采集到的电网电压电流进行计算、分析及比对，从而实现对待检电子式电能表和配变装置故障的诊断与告警。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种电子式电能表计量性能远程在线检测系统，其特征在于，所述电子式电能表计量性能远程在线检测系统包括用于现场采集电网电压电流数据以及接收待检电子式电能表所发送的电能脉冲的现场终端（1）和用于接收所述电网电压电流数据以及待检电子式电能表所发送的电能脉冲并进行数据处理，实现对所述待检电子式电能表远程检测的远程自动化检测主站（2）；其中，

所述现场终端（1）上设有连接用于测量电网电压电流数据的电压互感器和/或电流互感器的电压电流测量接口，还设有连接所述待检电子式电能表的电能表接入接口，以及设有连接所述远程自动化检测主站（2）的光纤接口和/或4G网络接口。

2.如权利要求1所述的电子式电能表计量性能远程在线检测系统，其特征在于，所述现场终端（1）包括主控制器（11）、第一采集板卡（12）、第二采集板卡（13）和通信板卡（14）；其中，

所述主控制器（11）分别与所述第一采集板卡（12）、所述第二采集板卡（13）和所述通信板卡（14）相连，且所述主控制器（11）由一ARM芯片及其外围电路形成；

所述第一采集板卡（12）上设有所述电压电流测量接口，且所述第一采集板卡（12）由一高速采集AD数模转换器芯片及其外围电路形成；

所述第二采集板卡（13）上设有所述电能表接入接口，且所述电能表接入接口包括电能表通信接口和电能表脉冲接口；其中，所述第二采集板卡（13）由一DSP芯片及其外围电路形成；

所述通信板卡（14）上设有所述光纤接口和/或4G网络接口，且所述通信板卡（14）由另一DSP芯片及其外围电路形成。

3.如权利要求2所述的电子式电能表计量性能远程在线检测系统，其特征在于，所述第二采集板卡（13）上的电能表通信接口通过RS-485总线与所述待检电子式电能表连接实现通信，且所述第二采集板卡（13）上的电能表脉冲接口通过脉冲测试线与所述待检电子式电能表连接实现脉冲数据接收。

4.如权利要求3所述的电子式电能表计量性能远程在线检测系统，其特征在于，所述现场终端（1）还包括与所述主控制器（11）相连的数据存储板卡（15），所述数据存储板卡（15）由一FLASH存储器及其外围电路形成。