CN109061549B - 一种检测计量误差的电能表 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种检测计量误差的电能表，该检测计量误差的电能表包括：计量芯片、控制器和至少一个信号检测模块；各信号检测模块分别与计量芯片连接，用于获取误差检测信号的输入值和输出值，并将误差检测信号的输入值和输出值传输至计量芯片；计量芯片与控制器连接，用于根据误差检测信号的输入值和输出值得到误差检测信号的衰减状况；控制器根据误差检测信号的衰减状况得到电能表的计量误差，从而无需将表拆回重新检测便能判定电能表的误差状况，降低了电能表的轮换成本，提高了电能表的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电能计量技术领域，具体涉及一种检测计量误差的电能表。
背景技术
随着智能电表技术的飞速发展，智能电表的数据管理也越来越成熟，但是电能表运行误差数据的管理目前还处于空白阶段，电能表误差作为电能表运行过程中的关键数据，他关系到电能计量的准确性，是整个电能管理的核心。但是传统的智能电能表在安装到现场以后是无法知道自身的运行误差的，由于现场误差检测困难，必须将表拆回重新检测后才能判定当前电能表的误差状况，工作量巨大，增加了电能表的轮换成本，降低了电能表的使用寿命。
因此，如何减少电能表的轮换成本，提高电能表的使用寿命，成为亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提出了一种检测计量误差的电能表，用以解决现有的电能表误差检测技术轮换成本高和使用寿命低的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
根据第一方面，本发明实施例提供了一种检测计量误差的电能表，该检测计量误差的电能表包括：计量芯片、控制器和至少一个信号检测模块；各所述信号检测模块分别与所述计量芯片连接，用于获取误差检测信号的输入值和输出值，并将所述误差检测信号的输入值和输出值传输至所述计量芯片；所述计量芯片与所述控制器连接，用于根据所述误差检测信号的输入值和输出值得到所述误差检测信号的衰减状况；所述控制器根据所述误差检测信号的衰减状况得到所述电能表的计量误差。
结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述信号检测模块的数量为三个，分别为分流器检测模块、互感器检测模块和分压网络检测模块，对应的所述误差检测信号分别为：分流器检测信号、互感器检测信号和分压网络检测信号。
结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述分流器检测模块包括：分别设置于锰铜分流器两端的分流器检测信号输入端和分流器检测信号输出端，通过所述分流器检测信号输入端和分流器检测信号输出端将所述分流器检测信号的输入值和输出值传输至所述计量芯片。
结合第一方面第一实施方式，在第一方面第三实施方式中，所述互感器检测模块包括：设置于电流互感器铁心中心的检测线，通过所述检测线将所述互感器检测信号的输入值和输出值传输至所述计量芯片。
结合第一方面第一实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述分压网络检测模块包括：设置于电阻分压网络的分压网络检测信号输入端和分压网络检测信号输出端，通过所述分压网络检测信号输入端和分压网络检测信号输出端将所述分压网络检测信号的输入值和输出值传输至所述计量芯片。
结合第一方面或第一方面第一实施方式至第一方面第四实施方式中任一实施方式，在第一方面第五实施方式中，所述电能表还包括：通信模块，与所述控制器相连，用于将所述电能表的计量误差传输至服务器主站，所述通信模块包括：载波通信模块、红外通信模块和RS485通信模块。
结合第一方面或第一方面第一实施方式至第一方面第四实施方式中任一实施方式，在第一方面第六实施方式中，所述电能表还包括：显示模块，与所述控制器相连，用于对所述电能表的电量数据、参量数据及事件进行显示。
结合第一方面或第一方面第一实施方式至第一方面第四实施方式中任一实施方式，在第一方面第七实施方式中，所述电能表还包括：数据存储模块，与所述控制器相连，用于存储所述电能表的电量数据、参量数据及事件。
结合第一方面或第一方面第一实施方式至第一方面第四实施方式中任一实施方式，在第一方面第八实施方式中，所述电能表还包括：数据安全模块，与所述控制器相连，用于对所述电能表发送的数据进行加密，以及对所述电能表接收到的数据进行解密。
结合第一方面或第一方面第一实施方式至第一方面第四实施方式中任一实施方式，在第一方面第九实施方式中，所述电能表还包括：电源模块，与所述控制器相连，用于通过所述控制器为所述电能表供电。
本发明技术方案，与现有技术相比，至少具有如下优点：
本发明实施例提供了一种检测计量误差的电能表，该检测计量误差的电能表包括：计量芯片、控制器和至少一个信号检测模块，通过分别与计量芯片连接的各信号检测模块将获取的误差检测信号的输入值和输出值传输至计量芯片，通过与控制器连接的计量芯片，根据误差检测信号的输入值和输出值得到误差检测信号的衰减状况，通过控制器根据误差检测信号的衰减状况得到电能表的计量误差，从而无需将表拆回重新检测便能判定电能表的误差状况，降低了电能表的轮换成本，提高了电能表的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中检测计量误差的电能表的一个具体示例的原理框图；
图2为本发明实施例中检测计量误差的电能表的另一个具体示例的原理框图；
图3为本发明实施例中检测计量误差的电能表的锰铜检测模块的一个具体示例的示意图；
图4为本发明实施例中检测计量误差的电能表的互感器检测模块的一个具体示例的示意图；
图5为本发明实施例中检测计量误差的电能表的分压网络检测模块的一个具体示例的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明实施例提供了一种检测计量误差的电能表，如图1所示，该检测计量误差的电能表包括：计量芯片2、控制器3和至少一个信号检测模块1；各信号检测模块1分别与计量芯片2连接，用于获取误差检测信号的输入值和输出值，并将误差检测信号的输入值和输出值传输至计量芯片2；计量芯片2与控制器3连接，计量芯片2可以是ADE9153A，用于根据误差检测信号的输入值和输出值得到误差检测信号的衰减状况；控制器3可以是单片机，根据误差检测信号的衰减状况得到电能表的计量误差。
本发明实施例提供的检测计量误差的电能表，通过分别与计量芯片2连接的各信号检测模块1将获取的误差检测信号的输入值和输出值传输至计量芯片2，通过与控制器3连接的计量芯片2，根据误差检测信号的输入值和输出值得到误差检测信号的衰减状况，通过控制器3根据误差检测信号的衰减状况得到电能表的计量误差，从而无需将表拆回重新检测便能判定电能表的误差状况，降低了电能表的轮换成本，提高了电能表的使用寿命。
在一较佳实施例中，如图2所示，上述信号检测模块1的数量为三个，分别为分流器检测模块11、互感器检测模块12和分压网络检测模块13，对应的误差检测信号分别为：分流器检测信号、互感器检测信号和分压网络检测信号。
如图3所示，上述分流器检测模块11包括：分别设置于锰铜分流器两端的分流器检测信号输入端111和分流器检测信号输出端112，通过分流器检测信号输入端111和分流器检测信号输出端112将分流器检测信号的输入值和输出值传输至计量芯片2。具体地，分流器检测模块11为火线计量检测通道，火线计量检测通道采用锰铜分流器进行计量信号采样，本发明实施例通过在锰铜分流器两端分别引出两个信号通道，一个信号通道接入检测信号注入口，另一个信号通道接入检测信号检测口，分别对应于上述的分流器检测信号输入端111和分流器检测信号输出端112。
上述计量芯片2通过比对单元对上述注入信号和检测到的信号作比对，得出误差检测信号的衰减状况，误差检测信号衰减状况直接反应锰铜分流器的阻值变化，从而可获得锰铜分流器阻值的变化情况，进而获得采样信号的变化情况，上述控制器3将该变化情况转换成计量误差。
如图4所示(图中的N表示零线)，上述互感器检测模块12包括：设置于电流互感器铁心中心的检测线121，通过检测线121将互感器检测信号的输入值和输出值传输至计量芯片2。具体地，上述互感器检测模块12为零线计量检测通道，零线计量检测通道采用电流互感器进行计量信号采样，本发明实施例通过在电流互感器铁心中心穿入信号检测线，对应于上述的检测线121，信号检测线的一端接入检测信号注入口，另一端接入检测信号检测口。
上述计量芯片2通过比对单元对注入信号和检测到的信号作比对，得出误差检测信号的衰减情况，信号衰减情况直接反应电流互感器阻抗变化情况，从而获得采样信号的变化情况，上述控制器3将该误差变化情况转换成计量误差。
如图5所示(图中的N表示零线，L表示火线，A、B之间为电压采样通道)，上述分压网络检测模块13包括：设置于电阻分压网络的分压网络检测信号输入端131和分压网络检测信号输出端132，通过分压网络检测信号输入端131和分压网络检测信号输出端132将分压网络检测信号的输入值和输出值传输至计量芯片2。具体地，上述分压网络检测模块13为电压计量检测通道，电压计量检测通道采用电阻分压进行计量信号采样，本发明实施例在电阻分压采样通道上接入信号检测线(可以是PCB板上的布线)，信号检测线一端接入检测信号注入口，另一端接入检测信号检测口。
上述计量芯片2通过比对单元对注入信号和检测到的信号作比对，得出误差检测信号的衰减情况，信号衰减情况直接反应采样电阻阻值变化情况，从而获得采样信号的变化情况，上述控制器3将该变化情况转换成计量误差。
需要说明的是，本发明实施例提供的三个误差检测通道，得到的误差检测信号的衰减状况均为电压的衰减状况。
由于目前窃电方式很多都是通过改变电能表的计量误差，在电能表误差改变不大的情况下，依靠目前的电能表很难发现窃电行为，给电力部门造成不可估量的损失，而且无法追回赔偿，增加用电成本。本发明实施例通过增加三个误差检测通道，可以精确检测到电能表的计量误差，通过服务器主站对计量误差数据的分析，能够预防旁路窃电等窃电行为，提高了电能表运行的可靠性。
需要说明的是，本发明实施例中提到的计量误差指的均是电能表实际运行时的计量数据相对于电能表出厂时的计量数据的偏差，由于电能表出厂时也存在误差，所以本发明实施例中的计量误差均为相对于出厂误差的偏差值。
如图2所示，本发明实施例提供的检测计量误差的电能表还包括：通信模块4，与控制器3相连，用于将电能表的计量误差传输至服务器主站，通信模块4包括：载波通信模块41、红外通信模块42和RS485通信模块43，载波通信模块41、红外通信模块42和RS485通信模块43采用数据透传模式，支持DL/T645-2007和DL/T698.45通信协议，三种通信方式可同时通信，互不干扰，通过上述三种通信通道可以和外界进行数据交换。在本发明的可选实施方式中，可以是通过载波通信模块41和RS485通信模块43将计量误差数据传送到采集设备(通常为集中器和采集器采集设备)，由采集设备上报到服务器主站，供服务器主站进行数据分析使用，载波通信模块41可以支持目前市面上符合电网规范的宽带载波通信模块、窄带载波通信模块、微功率通信模块和双模通信模块等。
如图2所示，本发明实施例提供的检测计量误差的电能表还包括：显示模块5，与控制器3相连，用于对电能表的电量数据、参量数据及事件等进行显示，包括：背光显示、指示灯显示和LCD显示。
如图2所示，本发明实施例提供的检测计量误差的电能表还包括：数据存储模块6，与控制器3相连，用于存储电能表的电量数据、参量数据及事件等。在本发明的可选实施方式中，该数据存储模块6可以是采用铁电随机存储器，读写速度快，可擦写次数多，耗电少，且具有很好的抗干扰性能。
如图2所示，本发明实施例提供的检测计量误差的电能表还包括：数据安全模块7，与控制器3相连，用于对电能表发送的数据进行加密，以及对电能表接收到的数据进行解密，并可以实现通信认证，具体的加密、解密及通信认证方法可以是采用现有技术中的加密、解密和通信认证方法，本发明对此不做限定。通过在电能表中设置该数据安全模块7，保证了数据传输的安全性。
如图2所示，本发明实施例提供的检测计量误差的电能表还包括：负荷开关控制模块8，与控制器3相连，用于控制电能表内或电能表外负荷开关的通断。
如图2所示，本发明实施例提供的检测计量误差的电能表还包括：电源模块9，与控制器3相连，用于通过控制器3为电能表的各模块提供稳定工作电源。该电源模块9为独立电源，从220VAC上取电，经降压、AC/DC转换向电能表内各模块供电。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种检测计量误差的电能表，其特征在于，包括：计量芯片、控制器和至少一个信号检测模块；
各所述信号检测模块分别与所述计量芯片连接，用于获取误差检测信号的输入值和输出值，并将所述误差检测信号的输入值和输出值传输至所述计量芯片；
所述计量芯片与所述控制器连接，用于根据所述误差检测信号的输入值和输出值得到所述误差检测信号的衰减状况；
所述控制器根据所述误差检测信号的衰减状况得到所述电能表的计量误差；
其中，所述至少一个信号检测模块其中之一为分流器检测模块，所述分流器检测模块包括：分别设置于锰铜分流器两端的分流器检测信号输入端和分流器检测信号输出端，通过所述分流器检测信号输入端和分流器检测信号输出端将所述分流器检测信号的输入值和输出值传输至所述计量芯片。
2.根据权利要求1所述的电能表，其特征在于，所述信号检测模块的数量为三个，分别为分流器检测模块、互感器检测模块和分压网络检测模块，对应的所述误差检测信号分别为：分流器检测信号、互感器检测信号和分压网络检测信号。
3.根据权利要求2所述的电能表，其特征在于，所述互感器检测模块包括：设置于电流互感器铁心中心的检测线，通过所述检测线将所述互感器检测信号的输入值和输出值传输至所述计量芯片。
4.根据权利要求2所述的电能表，其特征在于，所述分压网络检测模块包括：设置于电阻分压网络的分压网络检测信号输入端和分压网络检测信号输出端，通过所述分压网络检测信号输入端和分压网络检测信号输出端将所述分压网络检测信号的输入值和输出值传输至所述计量芯片。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电能表，其特征在于，还包括：通信模块，与所述控制器相连，用于将所述电能表的计量误差传输至服务器主站，所述通信模块包括：载波通信模块、红外通信模块和RS485通信模块。
6.根据权利要求1-4任一项所述的电能表，其特征在于，还包括：显示模块，与所述控制器相连，用于对所述电能表的电量数据、参量数据及事件进行显示。
7.根据权利要求1-4任一项所述的电能表，其特征在于，还包括：数据存储模块，与所述控制器相连，用于存储所述电能表的电量数据、参量数据及事件。
8.根据权利要求1-4任一项所述的电能表，其特征在于，还包括：数据安全模块，与所述控制器相连，用于对所述电能表发送的数据进行加密，以及对所述电能表接收到的数据进行解密。
9.根据权利要求1-4任一项所述的电能表，其特征在于，还包括：电源模块，与所述控制器相连，用于通过所述控制器为所述电能表供电。
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| 《电磁式电流互感器运行状态评价应用研究》;韦家旗等;《电测与仪表》;20100131;正文第51页第1段-第54页第2段 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109061549A (zh) | 2018-12-21 |
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