CN109374937A - 一种电能计量装置、系统及方法 - Google Patents

一种电能计量装置、系统及方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种电能计量装置、系统及方法，其中装置包括：第一终端、第二终端和多个电能表；第一终端的第一端口和第二终端的第三端口连接；第一终端的第二端口和第二终端的第四端口连接；第二终端的第五端口上连接有多个电能表；第四端口和第五端口之间安装有控制件，控制件用于控制第四端口和第五端口之间连接的通断，解决了现有电能计量装置存在使用局限且采集的电能量数据不准确的技术问题。

Description

一种电能计量装置、系统及方法
技术领域
本申请属于电能量数据采集领域，尤其涉及一种电能计量装置、系统及方法。
背景技术
随着我国经济的高速发展，对发电厂和变电站(以下简称厂站)的电能量进行高效准确的采集已是当务之急，现有技术中对于厂站的电能量采集都是基于厂站电能量计量装置进行。现有的厂站电能量计量装置主要由厂站电能量采集终端(以下简称终端)和若干电能表组成，终端采集到电能表的电能量数据后，将电能量数据上传至主站。此时为了确保采集效率和采集质量，一般会在装置中安装两台终端(即双终端)。现有双终端计量装置如下：
(1)电能表双通信口计量装置，如图1所示，采用电能表双通信口法，每台电能表具有两个独立的485通信端口，可分别提供电能量数据。终端1通过第一485总线连接n台电能表的485_1通信端口，终端2通过第二485总线连接n台电能表的485_2通信端口，终端1和终端2可以同时采集电能量数据。但是，该结构只对具备两个485通信端口的电能表有效，使用有限。
(2)双电能表计量装置，如图2所示，采用双电能表法，在每个计量点配置两台相同的电能表，两台电能表接入同一计量回路。因此每台电能表测量的电能量数据和计量的电能量基本相同。终端1通过485线采集电能表1的电能量数据，终端2通过485线采集电能表2的电能量数据。两台终端可同时采集电能量数据并上传主站。但是该结构要求两台电能表性能完全一致，才不会导致采集数据出现不一致的现象，而实际中很难保证两台电能表的参数完全一致，使得采集到的同一计量点的电能量数据不完全一致，准确性无法确保。
因此，提供一种使用范围广且采集的电能量数据准确的电能计量装置成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种电能计量装置、系统及方法，用于厂站电能量的测量，解决了现有电能计量装置存在使用局限且采集的电能量数据不准确的技术问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种电能计量装置，包括：第一终端、第二终端和多个电能表；
所述第一终端的第一端口和所述第二终端的第三端口连接；
所述第一终端的第二端口和所述第二终端的第四端口连接；
所述第二终端的第五端口上连接有所述多个电能表；
所述第四端口和所述第五端口之间安装有控制件，所述控制件用于控制所述第四端口和所述第五端口之间连接的通断。
优选地，所述控制件安装于所述第四端口上。
优选地，所述控制件安装于所述第五端口上。
优选地，所述控制件具体为两个单刀单掷开关或一个双刀单掷开关。
优选地，所述第一端口和所述第三端口均为网口，所述第一端口和所述第三端口通过以太网总线连接。
优选地，所述第二端口和所述第四端口均为第一485端口，所述第二端口和所述第四端口通过第一485总线连接。
优选地，所述第五端口为第二485端口，所述第五端口和所述多个电能表通过第二485总线连接。
本申请第二方面提供一种电能计量系统，包括主站子系统和上述第一方面所述的电能计量装置；
所述第一终端、所述第二终端均和所述主站子系统通信连接。
本申请第三方面提供一种电能计量方法，通过上述第二方面所述的电能计量系统进行测量，步骤包括：
当第二终端通过第三端口监听第一终端正常通信，且所述第五端口在第一预置时间间隔内监听到所述多个电能表上传的电能量数据时，第四端口和所述第五端口连通，使得所述第一终端进行所述电能量数据的采集，及上传所述电能量数据至主站子系统；
当第二终端通过第三端口监听第一终端异常通信，且所述第五端口在第一预置时间间隔内未监听到所述多个电能表上传的电能量数据时，通过控制件控制第四端口和所述第五端口断开，使得所述第二终端进行所述电能量数据的采集，及上传所述电能量数据至主站子系统。
优选地，还包括：
当所述第四端口和所述第五端口断开时，所述第二终端在第二预置时间间隔内通过所述第三端口发送通信报文至所述第一终端，以进行所述第一终端的通信状态检测。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请提供了一种电能计量装置，包括：第一终端、第二终端和多个电能表；第一终端的第一端口和第二终端的第三端口连接；第一终端的第二端口和第二终端的第四端口连接；第二终端的第五端口上连接有多个电能表；第四端口和第五端口之间安装有控制件，控制件用于控制第四端口和第五端口之间连接的通断。利用本申请所提供的计量装置进行测量时，因为多个电能表是和第二终端连接的，且第二终端和第一终端是连接的，可以根据实际情况选择终端进行电能量数据的采集及上传主站，若利用第一终端进行电能量数据的采集及上传，此时第四端口和第五端口为连通的，多个电能表将各自的电能量数据通过第五端口上传至第二终端，然后第二终端经第四端口、第二端口将电能量数据上传至第一终端，此时第一终端可将采集到的电能量数据上传至主站，若利用第二终端进行电能量数据的采集及上传主站，第四端口和第五端口为断开的，多个电能表将各自的电能量数据通过第五端口上传至第二终端，此时第二终端可将采集到的电能量数据上传至主站，整个测量过程中，电能表即使只有一个485通信端口，也可以进行数据的测量，且各电能表在测量时是独立的，无需要求电能表的性能一致，确保了同一计量点的电能量数据是一致的、准确的，解决了现有电能计量装置存在使用局限且采集的电能量数据不准确的技术问题。
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，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有技术中电能表双通信口计量装置的结构示意图；
图2为现有技术中双电能表计量装置的结构示意图；
图3为本申请实施例中一种电能计量装置的结构示意图；
图4为本申请实施例中控制件为两个单刀单掷开关时第二终端的结构示意图；
图5为本申请实施例中控制件为一个单刀单掷开关时第二终端的结构示意图；
图6为本申请实施例中一种电能计量系统的结构示意图；
其中，附图标记如下：
1、第一终端；2、第二终端；11、第一端口；12、第二端口；21、第三端口；22、第四端口；23、第五端口；24、控制件；25、MCU；251、M1接口；252、M2接口；3、以太网总线；4、第一485总线；5、第二485总线；6、电能表；8、电能计量装置；9、主站子系统。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种电能计量装置、系统及方法，用于厂站电能量的测量，解决了现有电能计量装置存在使用局限且采集的电能量数据不准确的技术问题。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
请参阅图3，本申请实施例中一种电能计量装置的结构示意图，包括：第一终端1、第二终端2和多个电能表6；第一终端1的第一端口11和第二终端2的第三端口21连接；第一终端1的第二端口12和第二终端2的第四端口22连接；第二终端2的第五端口23上连接有多个电能表6；第四端口22和第五端口23之间安装有控制件24，控制件24用于控制第四端口22和第五端口23之间连接的通断。
本实施例中，因为多个电能表6是和第二终端2连接的，且第二终端2和第一终端1是连接的，可以根据实际情况选择终端进行电能量数据的采集及上传主站，若利用第一终端1进行电能量数据的采集及上传，此时第四端口22和第五端口23为连通的，多个电能表6将各自的电能量数据通过第五端口23上传至第二终端2，然后第二终端2经第四端口22、第二端口12将电能量数据上传至第一终端1，此时第一终端1可将采集到的电能量数据上传至主站，若利用第二终端2进行电能量数据的采集及上传主站，第四端口22和第五端口23为断开的，多个电能表6将各自的电能量数据通过第五端口23上传至第二终端2，此时第二终端2可将采集到的电能量数据上传至主站，整个测量过程中，电能表6即使只有一个485通信端口，也可以进行数据的测量，且各电能表6在测量时是独立的，无需要求电能表6的性能一致，确保了同一计量点的电能量数据是一致的、准确的，解决了现有电能计量装置存在使用局限且采集的电能量数据不准确的技术问题。
以上为本申请实施例提供的一种电能计量装置的第一实施例，以下为本申请实施例提供的一种电能计量装置的第二实施例。
请参阅图3，本申请实施例中一种电能计量装置的结构示意图，包括：第一终端1、第二终端2和多个电能表6；第一终端1的第一端口11和第二终端2的第三端口21连接；第一终端1的第二端口12和第二终端2的第四端口22连接；第二终端2的第五端口23上连接有多个电能表6；第四端口22和第五端口23之间安装有控制件24，控制件24用于控制第四端口22和第五端口23之间连接的通断。
需要说明的是，控制件24的位置可以第四端口22上，也可以如图3所示的安装于第五端口23上。
进一步地，如图4和图5所示，控制件24具体为两个单刀单掷开关或一个双刀单掷开关。
进一步地，第一端口11和第三端口21均为网口，第一端口11和第三端口21通过以太网总线3连接。
进一步地，第二端口12和第四端口22均为第一485端口，第二端口12和第四端口22通过第一485总线4连接。
进一步地，第五端口23为第二485端口，第五端口23和多个电能表6通过第二485总线5连接。
本实施例所提供的电能计量装置的测量原理为，请参阅图4，本申请实施例的第二终端2的结构示意图，第二终端2中的处理器具有MCU25、第三端口21、第四端口22和第五端口23，MCU具有两个485接口，分别为M1接口251和M2接口252，通过M1接口251监听第四端口22(即第一485总线4)，MCU在第一485总线4上只能作为从设备；通过M2接口252连接第二485总线5，MCU在第一485总线4上可以作为主设备与电能表6通信。
本实施例中，因为多个电能表6是和第二终端2连接的，且第二终端2和第一终端1是连接的，可以根据实际情况选择终端进行电能量数据的采集及上传主站，若利用第一终端1进行电能量数据的采集及上传，此时第四端口22和第五端口23为连通的，多个电能表6将各自的电能量数据通过第五端口23上传至第二终端2，然后第二终端2经第四端口22、第二端口12将电能量数据上传至第一终端1，此时第一终端1可将采集到的电能量数据上传至主站，若利用第二终端2进行电能量数据的采集及上传主站，第四端口22和第五端口23为断开的，多个电能表6将各自的电能量数据通过第五端口23上传至第二终端2，此时第二终端2可将采集到的电能量数据上传至主站，整个测量过程中，电能表6即使只有一个485通信端口，也可以进行数据的测量，且各电能表6在测量时是独立的，无需要求电能表6的性能一致，确保了单个电能表6的电能量数据的准确性，解决了现有电能计量装置存在使用局限且采集的电能量数据不准确的技术问题。
以上为本申请实施例提供的一种电能计量装置的第二实施例，以下为本申请实施例提供的一种电能计量系统的实施例，具体请参阅图6。
本实施例中，该电能计量系统包括，主站子系统9和前述各个实施例中所描述的电能计量装置8，计量装置8中的第一终端1、第二终端2均和主站子系统9通信连接。
本实施例中，因为多个电能表6是和第二终端2连接的，且第二终端2和第一终端1是连接的，可以根据实际情况选择终端进行电能量数据的采集及上传主站，若利用第一终端1进行电能量数据的采集及上传，此时第四端口22和第五端口23为连通的，多个电能表6将各自的电能量数据通过第五端口23上传至第二终端2，然后第二终端2经第四端口22、第二端口12将电能量数据上传至第一终端1，此时第一终端1可将采集到的电能量数据上传至主站，若利用第二终端2进行电能量数据的采集及上传主站，第四端口22和第五端口23为断开的，多个电能表6将各自的电能量数据通过第五端口23上传至第二终端2，此时第二终端2可将采集到的电能量数据上传至主站，整个测量过程中，电能表6即使只有一个485通信端口，也可以进行数据的测量，且各电能表6在测量时是独立的，无需要求电能表6的性能一致，确保了同一计量点的电能量数据是一致的、准确的，解决了现有电能计量装置存在使用局限且采集的电能量数据不准确的技术问题。
以上为本申请实施例提供的一种电能计量系统的实施例，以下为本申请实施例提供的一种电能计量方法的实施例。
本申请实施例提供一种电能计量方法，通过上述第三实施例所描述的电能计量系统进行测量，步骤包括：
步骤一、当第二终端通过第三端口监听第一终端正常通信，且第五端口在第一预置时间间隔内监听到多个电能表上传的电能量数据时，第四端口和第五端口连通，使得第一终端进行电能量数据的采集，及上传电能量数据至主站子系统。
步骤二、当第二终端通过第三端口监听第一终端异常通信，且第五端口在第一预置时间间隔内未监听到多个电能表上传的电能量数据时，通过控制件控制第四端口和第五端口断开，使得第二终端进行电能量数据的采集，及上传电能量数据至主站子系统。
进一步地，还包括步骤三；
步骤三、当第四端口和第五端口断开时，第二终端在第二预置时间间隔内通第三端口发送通信报文至第一终端，以进行第一终端的通信状态检测。
本实施例中，因为多个电能表是和第二终端连接的，且第二终端和第一终端是连接的，可以根据实际情况选择终端进行电能量数据的采集及上传主站，若利用第一终端进行电能量数据的采集及上传，此时第四端口和第五端口为连通的，多个电能表将各自的电能量数据通过第五端口上传至第二终端，然后第二终端经第四端口、第二端口将电能量数据上传至第一终端，此时第一终端可将采集到的电能量数据上传至主站，若利用第二终端进行电能量数据的采集及上传主站，第四端口和第五端口为断开的，多个电能表将各自的电能量数据通过第五端口上传至第二终端，此时第二终端可将采集到的电能量数据上传至主站，整个测量过程中，电能表即使只有一个485通信端口，也可以进行数据的测量，且各电能表在测量时是独立的，无需要求电能表的性能一致，确保了同一计量点的电能量数据是一致的、准确的，解决了现有电能计量装置存在使用局限且采集的电能量数据不准确的技术问题。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电能计量装置，其特征在于，包括：第一终端、第二终端和多个电能表；
所述第一终端的第一端口和所述第二终端的第三端口连接；
所述第一终端的第二端口和所述第二终端的第四端口连接；
所述第二终端的第五端口上连接有所述多个电能表；
所述第四端口和所述第五端口之间安装有控制件，所述控制件用于控制所述第四端口和所述第五端口之间连接的通断。
2.根据权利要求1所述的电能计量装置，其特征在于，所述控制件安装于所述第四端口上。
3.根据权利要求1所述的电能计量装置，其特征在于，所述控制件安装于所述第五端口上。
4.根据权利要求1所述的电能计量装置，其特征在于，所述控制件具体为两个单刀单掷开关或一个双刀单掷开关。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的电能计量装置，其特征在于，所述第一端口和所述第三端口均为网口，所述第一端口和所述第三端口通过以太网总线连接。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的电能计量装置，其特征在于，所述第二端口和所述第四端口均为第一485端口，所述第二端口和所述第四端口通过第一485总线连接。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的电能计量装置，其特征在于，所述第五端口为第二485端口，所述第五端口和所述多个电能表通过第二485总线连接。
8.一种电能计量系统，其特征在于，包括主站子系统和如权利要求1至7中任一项所述的电能计量装置；
所述第一终端、所述第二终端均和所述主站子系统通信连接。
9.一种电能计量方法，通过如权利要求8所述的电能计量系统进行测量，其特征在于，步骤包括：
当第二终端通过第三端口监听第一终端正常通信，且所述第五端口在第一预置时间间隔内监听到所述多个电能表上传的电能量数据时，第四端口和所述第五端口连通，使得所述第一终端进行所述电能量数据的采集，及上传所述电能量数据至主站子系统；
当第二终端通过第三端口监听第一终端异常通信，且所述第五端口在第一预置时间间隔内未监听到所述多个电能表上传的电能量数据时，通过控制件控制第四端口和所述第五端口断开，使得所述第二终端进行所述电能量数据的采集，及上传所述电能量数据至主站子系统。
10.根据权利要求9所述的电能计量方法，其特征在于，还包括：
当所述第四端口和所述第五端口断开时，所述第二终端在第二预置时间间隔内通过所述第三端口发送通信报文至所述第一终端，以进行所述第一终端的通信状态检测。
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