CN107589393A - 一种适用于单相智能电能表和采集器的兼容检定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于单相智能电能表和采集器的兼容检定装置，通过利用单相电能表和采集器的外观物理尺寸相近，可以适用于同一种表位装置，对现有的电能表检定台体进行改装，通过切换辅助端子和接线柱的内部回路来满足各自检定项目的需要，实现能够检定电能表和采集器，节约检定设备。

Description

一种适用于单相智能电能表和采集器的兼容检定装置

技术领域

本发明涉及电力计量技术领域，具体涉及一种适用于单相智能电能表和采集器的兼容检定装置。

背景技术

随着电力体制市场化改革进程的不断推进，国家电网公司提出了建设“一强三优”现代公司的战略目标。电力营销工作紧紧围绕这一发展目标，加快营销计量、抄表、收费标准化建设和公司信息化建设，实现公司系统范围内电力用户的“全覆盖、全采集”，必须全面建设电力用户用电信息采集系统。采集器作为电力用户用电信息采集系统的重要组成部分，网省计量中心开始对采集器进行大规模集中检测工作。设立采集器自动检定系统区域的占地面积往往都需要上千平方米以上，投资也都在千万元以上。

然而，现有的电能表自动检定系统中，虽然检定对象和功能作用不同，但是单相智能电能表自动检定装置中所属的部分构件主体和采集器自动检定装置的构件主体如电压源、电流源、系统箱、标准表、时钟源等组成构件都是一样的，部分所不同的是各自的电流电压回路和通讯端子的通道。所以，单相智能电能表和采集器的检定装置的构件主体是基本一致的，工作流程也几乎一样。

若将现有的单相智能电能表检定装置加以改造，使其兼容采集器的检测作业，可以共用上下料机器人、自动化传输线、图像识别封印器、贴标机等设备组件。通过内部软硬件的控制切换，实现该目的，即可节约占地面积至少数百平方米以上，节约投资超过千万元以上。同时可以大大提高自动检定设备的运转效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种适用于单相智能电能表和采集器的兼容检定装置，对现有的电能表检定台体进行改装，实现能够检定电能表和采集器，节约检定设备。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于单相智能电能表和采集器的兼容检定装置，包括适用于电能表的主接线端子模块和电能表辅助端子模块，主接线端子模块包括分别对应相线接入、相线接出、零线接入及零线接出的各电源端口，电能表辅助端子模块包括对应接收跳闸信号、脉冲信号、多功能脉冲信号及485通讯信号的各信号端口；

其特征是，还包括适用于采集器的采集器辅助端子模块、切换电路和控制器，采集器辅助端子模块包括对应接收遥信信号、485II通讯信号、485I通讯信号及维护信号的各信号端口；

主接线端子模块的各电源端口对应连接电能表或采集器的主接线端子；

切换电路包括多路开关支路，其中一个开关支路连接在对应零线接入和零线接出的两个电源端口之间，控制器输出控制信号控制此开关支路的通断；其他各开关支路均包括一个输入端和两个输出端，输入端对应连接电能表或采集器的辅助端子，两个输出端为一路连接电能表辅助端子模块的信号端口，另一路连接采集器辅助端子模块上对应的信号端口，控制器输出控制信号控制此开关支路在两个输出端之间切换。

优选的，切换电路包括第一开关支路，第一开关支路的两个输出端为一路连接电能表辅助端子模块的跳闸信号端口，另一路连接采集器辅助端子模块上遥信信号端口，控制器输出控制信号控制此开关支路采集跳闸信号或遥信信号。

优选的，切换电路包括第二开关支路，第二开关支路的两个输出端为一路连接电能表辅助端子模块的脉冲信号端口，另一路连接采集器辅助端子模块上485II信号端口，控制器输出控制信号控制此开关支路采集脉冲信号或485信号。

优选的，切换电路包括第三开关支路，第三开关支路的两个输出端为一路连接电能表辅助端子模块的多功能脉冲信号端口，另一路连接采集器辅助端子模块上485I信号端口，控制器输出控制信号控制此开关支路采集多功能脉冲信号或485信号。

优选的，切换电路包括第四开关支路，第四开关支路串联在对应零线接入和零线接出的两个电源端口之间。

进一步的，控制器采用单片机、PC机或微控制器。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：在同一检定装置上，当挂上不同的电能表的时候，可以直接控制，通过切换辅助端子和接线柱的内部回路来满足各自检定项目的需要；切换电路采用嵌入式安装方式，能够保证对整个系统的外观和功能不产生其他影响，节约检定设备，且不会增加太大的操作难度。

附图说明

图1为现有技术中单相智能电能表的主视图；

图2为现有技术中单相智能电能表的主视图；

图3为单相智能电能表的主接线端子示意图；

图4为单相智能电能表的辅助端子示意图；

图5为采集器的主接线端子和辅助端子示意图；

图6为主接线端子模块的电路图；

图7为辅助端子与电能表辅助端子模块及采集器辅助端子模块连接的电路图。

附图标记：1、表位托盘；2、表位压接电机；3、压接机构单元；4、压接定位紧固件；5、辅助端子；6、主接线端子。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

图1和图2所示为现有技术中单相智能电能表的结构示意图，检定装置由表位托盘1、表位压接电机2、压接机构单元3、压接定位紧固件4、辅助端子5和主接线端子6，组成。主接线端子6也称为电流电压接线柱，辅助端子5也称为功能端子。

单相智能电能表进行检定时，在表位托盘1中部放置电能表，由四周的压接定位紧固件4和压接机构单元3将单相智能电能表固定。当上料机将被检表放置在表位托盘1中后，被检表的第1至第4端子分别与表位托盘1上的主接线端子6相对应，压接定位紧固件4在表位压接电机2的驱动下将表位托盘1上的被检表向下施压，使被检表的第5至第12接线端子稳定可靠的与表位上的相应辅助端子5充分接触。

单相智能电能表和采集器I型(可简记为采集器)的尺寸在外观上一致，但是接线端子和内部回路等仍有差别。将此单相智能电能表的检定装置改装为可兼容单相智能电能表和采集器的检定装置，主要的变化就是辅助端子和主接线端子所连接的功能不同。

现有技术中单相智能电能表的主接线端子连接关系如图3所示，包括从左向右依次排列的4个电源引脚，为了方便简记，将此主接线端子上各端子按顺序依次称为引脚1至引脚4。其中引脚1为相线接入端子，引脚2为相线接出端子，引脚3为零线接入端子，引脚4为零线接出端子，其中电流由引脚1流入，流经单相电能表后再由引脚2流出；电压在引脚1处为电压高位，在引脚3处为电压低位。

单相智能电能表的辅助端子的连接关系如图4所示，包括从左向右依次排列的8个功能引脚，为了方便简记，将此辅助端子上各端子按顺序依次称为引脚5至引脚12。其中引脚5、6为跳闸控制信号的高位和低位，引脚7、8为有功脉冲信号的高位和低位，引脚9、10为多功能脉冲信号的高位和低位，引脚11、12为485通讯的A、B端。

现有技术中采集器I型的主接线端子连接关系如图5所示，由于采集器I型检定项目全部为通讯测试项目，并不涉及电流电压的采样，因此根据相关技术规范中的规定，在引脚1和引脚4之间加入电压用来维持采集器I型的正常运行即可；即引脚1为火线接入端子，引脚4为零线接出端子。

采集器I型的辅助端子的连接关系如图4所示，其引脚5、6为遥信的高位和低位，引脚7、8为抄表485II(即第二路485)的A、B端，引脚9、10为抄表485I(即第一路485)的A、B端，引脚11、12为维护信号。

本发明的一种适用于单相智能电能表和采集器的兼容检定装置，包括适用于电能表的主接线端子模块和电能表辅助端子模块，此主接线端子模块和电能表辅助端子模块为现有电能表检定装置中装配的功能模块，主接线端子模块包括分别对应相线接入、相线接出、零线接入及零线接出的各电源端口，电能表辅助端子模块包括对应接收跳闸信号、脉冲信号、多功能脉冲信号及485通讯信号的各信号端口；

为了达到能够兼容检定采集器，需要对现有的单相表的检定装置的主接线端子和辅助端子的内部回路进行改进，因此装置中还需要包括适用于采集器的采集器辅助端子模块、切换电路和控制器，采集器辅助端子模块包括对应接收遥信信号、485II通讯信号、485I通讯信号及维护信号的各信号端口；

主接线端子模块的各电源端口对应连接电能表或采集器的主接线端子；

切换电路包括多路开关支路，其中一个开关支路连接在对应零线接入和零线接出的两个电源端口之间，控制器输出控制信号控制此开关支路的通断；其他各开关支路均包括一个输入端和两个输出端，输入端对应连接电能表或采集器的辅助端子，两个输出端为一路连接电能表辅助端子模块的信号端口，另一路连接采集器辅助端子模块上对应的信号端口，控制器输出控制信号控制此开关支路在两个输出端之间切换。

优选的，切换电路包括第一开关支路，第一开关支路的两个输出端为一路连接电能表辅助端子模块的跳闸信号端口，另一路连接采集器辅助端子模块上遥信信号端口，控制器输出控制信号控制此开关支路采集跳闸信号或遥信信号。参见图7，第一开关支路采用单刀双掷开关K1，当被检表为电能表时，控制器控制开关K1接通跳闸信号端口，使检定装置采集电能表输出的跳闸信号；同理，当被检表为采集器时，控制器控制开关K1接通遥信信号端口，使检定装置采集采集器输出的遥信信号。

优选的，切换电路包括第二开关支路，第二开关支路的两个输出端为一路连接电能表辅助端子模块的脉冲信号端口，另一路连接采集器辅助端子模块上485II信号端口，控制器输出控制信号控制此开关支路采集脉冲信号或485信号。参见图7，第二开关支路采用单刀双掷开关K2，当被检表为电能表时，控制器控制开关K2接通脉冲信号端口，使检定装置采集电能表输出的跳闸信号；同理，当被检表为采集器时，控制器控制开关K2接通485II信号端口，使检定装置与采集器进行485通讯。

优选的，切换电路包括第三开关支路，第三开关支路的两个输出端为一路连接电能表辅助端子模块的多功能脉冲信号端口，另一路连接采集器辅助端子模块上485I信号端口，控制器输出控制信号控制此开关支路采集多功能脉冲信号或485信号。参见图7，第三开关支路采用单刀双掷开关K3，当被检表为电能表时，控制器控制开关K3接通多功能脉冲信号端口，使检定装置采集电能表输出的多功能脉冲信号；同理，当被检表为采集器时，控制器控制开关K3接通485I信号端口，使检定装置与采集器进行485通讯。

优选的，切换电路包括第四开关支路，第四开关支路串联在对应零线接入和零线接出的两个电源端口之间，参见图6，第四开关支路采用继电器K4，当被检表为智能表时，控制器控制开关K4断开；当被检表为采集器时，控制器控制开关K4接通，此时采集器的引脚1接入火线，引脚4接通零线。

控制器可采用现有技术中的单片机、PC机或微控制器来实现。采集器辅助端子模块包括对应接收遥信信号、485II通讯信号、485I通讯信号及维护信号的4个信号端口，其可直接采用现有技术中国家电网提供的采集器检定模块。

本发明设计的兼容检定装置使用过程为：

当上下料机器人将被检表(单相智能电能表或采集器)放置在表位托盘1上后，通过表位压接电机2持续驱动压接机构单元3沿Y轴方向推动被检表下压，压接定位紧固件4确保了X轴方向被检表的定位，当表位托盘附属的限位感应器检测到压接到位后，表位压接电机2停止动力输出，此时被检表的各个端子分别与表位托盘上对应的主、辅端子模块的各引脚充分接触。

检定设备由本地电脑来完成和上层系统的信息交互以及和下层检定设备的通讯交互；上层系统会在检定任务开始前预先将当前设备分配到的检定任务中的资产信息同步到本地电脑，电脑会根据检定任务的资产信息自动调用相应的检定软件配置；本地电脑具备一路RS232通道，连接到检定装置内置的多路RS232通讯总控服务器上，再由通讯总控服务器分出RS232通道至每个托盘的PCB上，从而实现通过RS232下达命令到各个表位。

主接线端子：在单相智能电能表检定模式下，控制器控制第四开关支路(图6中的K4)为断开状态，主接线端子模块中引脚1为相线入端子，引脚2为相线出端子，引脚3为零线入端子，引脚4为零线出端子；在采集器I型检定模式下，控制器控制第四开关为吸合状态，电压存在于引脚1和引脚4之间，从而满足技术规范的要求。

辅助端子：引脚5、6在单相智能电能表检定模式下，为跳闸控制信号的高位和低位，通过电能表辅助端子模块上的跳闸控制端口对监听的信号进行检测；当检定采集器I型时，控制器控制第一开关(图7的K1)切换，引脚5、6为遥信的高位和低位，连接到采集器辅助端子模块上的遥信接收端口；

引脚7、8在单相智能电能表检定模式下，为有功脉冲信号的高位和低位，连接电能表辅助端子模块上的脉冲采集端口；当检定采集器I型时，控制器控制第二开关(图7的K2)切换，引脚7、8为采集器I型上的抄表485II，连接采集器辅助端子模块上模拟的一块表信息(485端口)进行485通讯交互；

引脚9、10在单相智能电能表检定模式下，为多功能脉冲信号的高位和低位，连接电能表辅助端子模块上的多功能脉冲(时钟晶振端口)；当检定采集器I型时，控制器控制第三开关(图7的K3)切换，引脚9、10对应采集器I型上的抄表485I，对采集器辅助端子模块上模拟的另一块表信息进行485通讯交互；

引脚11、12在单相智能电能表检定模式下，为485的AB端，485-A和485-B串联至检定装置的通讯总控服务器上；当检定采集器I型时，辅助端子11、12对应采集器I型上的维护，而采集器I型上的维护端子同样采用485进行维护，因此仍然串联至检定装置的通讯总控服务器上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种适用于单相智能电能表和采集器的兼容检定装置，包括适用于电能表的主接线端子模块和电能表辅助端子模块，主接线端子模块包括分别对应相线接入、相线接出、零线接入及零线接出的各电源端口，电能表辅助端子模块包括对应接收跳闸信号、脉冲信号、多功能脉冲信号及485通讯信号的各信号端口；

其特征是，还包括适用于采集器的采集器辅助端子模块、切换电路和控制器，采集器辅助端子模块包括对应接收遥信信号、485II通讯信号、485I通讯信号及维护信号的各信号端口；

主接线端子模块的各电源端口对应连接电能表或采集器的主接线端子；

切换电路包括多路开关支路，其中一个开关支路连接在对应零线接入和零线接出的两个电源端口之间，控制器输出控制信号控制此开关支路的通断；其他各开关支路均包括一个输入端和两个输出端，输入端对应连接电能表或采集器的辅助端子，两个输出端为一路连接电能表辅助端子模块的信号端口，另一路连接采集器辅助端子模块上对应的信号端口，控制器输出控制信号控制此开关支路在两个输出端之间切换。

2.根据权利要求1所述的一种适用于单相智能电能表和采集器的兼容检定装置，其特征是，切换电路包括第一开关支路，第一开关支路的两个输出端为一路连接电能表辅助端子模块的跳闸信号端口，另一路连接采集器辅助端子模块上遥信信号端口，控制器输出控制信号控制此开关支路采集跳闸信号或遥信信号。

3.根据权利要求1所述的一种适用于单相智能电能表和采集器的兼容检定装置，其特征是，切换电路包括第二开关支路，第二开关支路的两个输出端为一路连接电能表辅助端子模块的脉冲信号端口，另一路连接采集器辅助端子模块上485II信号端口，控制器输出控制信号控制此开关支路采集脉冲信号或485信号。

4.根据权利要求1所述的一种适用于单相智能电能表和采集器的兼容检定装置，其特征是，切换电路包括第三开关支路，第三开关支路的两个输出端为一路连接电能表辅助端子模块的多功能脉冲信号端口，另一路连接采集器辅助端子模块上485I信号端口，控制器输出控制信号控制此开关支路采集多功能脉冲信号或485信号。

5.根据权利要求1所述的一种适用于单相智能电能表和采集器的兼容检定装置，其特征是，切换电路包括第四开关支路，第四开关支路串联在对应零线接入和零线接出的两个电源端口之间。

6.根据权利要求1所述的一种适用于单相智能电能表和采集器的兼容检定装置，其特征是，控制器采用单片机、PC机或微控制器。