CN111289943A - 一种电能表的检定方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电能表检定方法和系统,该电能表检定方法包括:通过蓝牙通信连接同步所述被检电能表的时间;获取所述被检电能表交流电压信号的频率,根据同步的所述被检电能表的时间和所述频率设置计时起点,根据所述频率预设所述被检电能表上传电能数据的上传周期;根据同步的所述被检电能表的时间,从所述计时起点开始记录时间戳,根据所述时间戳和所述上传周期分别定时获取所述被检电能表对应的第一电能数据和所述标准表对应的第二电能数据;根据所述第一电能数据和所述第二电能数据获得所述被检电能表的误差。通过上述方式,可以实现在蓝牙通信的基础上,准确获取被检电能表的信息,以达到被检电能表检定结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及电能表检测领域,更具体而言,本发明涉及一种电能表的检定方法和系统。
背景技术
现有的多芯电能表检定装置由微型计算机、上位机控制软件、通讯服务器、计量设备硬件组件三部分构成,谐波功率源、标准表、精密时基源等计量组件与上位机的通讯方式还是基于RS485等有线方式,整机系统通讯方案。随着电力物联网的兴起,各种新型多芯电能表出现,通讯端的改变是通讯多了基于无线的蓝牙技术代替原来有线的RS485通讯,如图1所示。
以上两种电能表检定装置的检定方法均是通过增加脉冲线布线及连接。如图2所示,实现方式有两种:方式一、实验室台体检定:将标准表输出的标准脉冲和被检电能表的脉冲,统一连到误差计算板进行电能计算;方式二、现场检定:将被检定表的脉冲线连到标准表或者通过光电头采集到标准表。
台体检定方法中还需每表位增加一个误差板,增加了装置的复杂度和成本,且上述两种方式都需要增加脉冲线布线及连接,布线连接的方式也对检定装置的设置起到了一定的局限。
但是,如果只是直接通过蓝牙通信的方式代替原来有线RS485通信,而脉冲检定还是基于原来通过脉冲线链接标准脉冲、被检电能表脉冲输出端子的方式实现,会产生通信过程中,因蓝牙通信不稳定而出现通信中断的情况,由此,采集到的数据信息会有缺失情况,导致了检定结果不精确。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种电能表的检定方法和系统,可以在蓝牙通信的基础上保证获得的检定结果的准确。
根据本发明的一方面,提供一种电能表的检定方法,该方法包括:
对被检电能表发起蓝牙连接信号以建立与所述被检电能表的蓝牙通信连接;
通过所述蓝牙通信连接发起时间校对信号以同步所述被检电能表的时间;
获取所述被检电能表交流电压信号的频率,根据同步的所述被检电能表的时间和所述频率设置计时起点,根据所述频率预设所述被检电能表上传电能数据的上传周期;
根据同步的所述被检电能表的时间,从所述计时起点开始记录时间戳,根据所述时间戳和所述上传周期分别定时获取所述被检电能表对应的第一电能数据和所述标准表对应的第二电能数据;
根据所述第一电能数据和所述第二电能数据获得所述被检电能表的误差。
优选的,所述通过所述蓝牙通信连接发起时间校对信号以同步所述被检电能表的时间,包括:
发送起始时间校准信号至所述被检电能表,所述被检电能表接收到校准信号设置起始时间,并根据预设第一延时时间发送第一延时时间信号;
接收所述第一延时时间信号并计算第一时间误差;若所述第一时间误差在1000US内,则向所述被检电能表发送第一确认信号;
所述被检电能表接收到所述第一确认信号根据所述预设第一延时时间发送第二延时时间信号;
接收所述第二延时时间信号并计算第二时间误差;若所述第二时间误差在1000US内,则向所述被检电能表发送第二确认信号以完成所述被检电能表的时间同步。
优选的,所述预设第一延时时间为10000US。
优选的,所述获取所述被检电能表交流电压信号的频率,根据同步的所述被检电能表的时间和所述频率设置计时起点,包括:
获取所述被检电能表交流电压信号的频率,根据所述频率获取所述被检电能表的交流电压信号,
获取任一所述交流电压信号中的电压基波上升沿过零点时刻,在所述被检电能表的时间记录所述零点时刻为所述计时起点。
优选的,所述根据所述频率预设所述被检电能表上传电能数据的上传周期,包括:
根据所述频率获取单位时间内的交流电压基波信号变换次数,根据所述变换次数的整数倍预设所述上传周期。
优选的,所述频率为50HZ,所述上传周期为5s*50HZ。
优选的,所述根据所述第一电能数据和所述第二电能数据获得所述被检电能表的误差,包括:
所述被检电能表的误差为所述第一电能数据减去所述第二电能数据的差除以所述第二电能数据的百分数。
本发明还提供了一种电能表检定系统,所述系统包括:
检测电路,所述检测电路包括谐波功率源以及与所述谐波功率源均相连的标准表和若干被检电能表;
与所述标准表和所述谐波功率源通过RS485总线连接的主控装置,用于控制所述谐波功率源,并获取所述标准表的第一数据信息;
其中,所述标准表均与若干所述被检电能表蓝牙通信连接,所述标准表用于同步所述被检电能表的时间,并定时获取所述被检电能表的第一电能数据和定时获取所述标准表的第二电能数据。
优选的,所述标准表包括:
标准表时钟模块,用于记录所述标准表的时间并同步所述被检电能表的时间;
定时采集单元,用于定时获取所述被检电能表对应的所述第一电能数据和所述标准表对应的第二电能数据;
定时上传单元,用于定时上传所述第一电能数据和所述第二电能数据至所述主控装置。
优选的,所述主控装置包括与所述标准表和所述谐波功率源通过RS485总线连接的服务器以及与所述服务器通信连接的处理器,所述处理器根据所述第一电能数据和所述第二电能数据计算所述被检电能表的误差。
本发明的有益效果在于提供了一种电能表检定方法和系统,该方法包括:通过蓝牙通信连接同步所述被检电能表的时间;获取所述被检电能表交流电压信号的频率,根据同步的所述被检电能表的时间和所述频率设置计时起点,根据所述频率预设所述被检电能表上传电能数据的上传周期;根据同步的所述被检电能表的时间,从所述计时起点开始记录时间戳,根据所述时间戳和所述上传周期分别定时获取所述被检电能表对应的第一电能数据和所述标准表对应的第二电能数据;根据所述第一电能数据和所述第二电能数据获得所述被检电能表的误差。通过上述方式,可以实现在蓝牙通信的基础上,准确获取被检电能表的信息,以达到被检电能表检定结果的准确性。
附图说明
图1是现有的电能表检定装置结构示意图;
图2是现有的电能表检定装置的检定方式示意图;
图3是本发明实施例的电能表检定装置;
图4是本发明实施例的电能表检定方法流程图;
图5是本发明实施例的存储装置结构示意图。
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用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供了一种电能表检定系统,请参阅图3,该电能表检定10包括:检测电路11,检测电路11包括谐波功率源111以及与谐波功率源111均相连的标准表112和若干被检电能表113;与标准表112和谐波功率源111通过RS485总线连接的主控装置12,用于控制谐波功率源111,并获取标准表112的第一数据信息;其中,标准表112均与若干被检电能表113蓝牙通信连接,标准表112用于同步被检电能表113的时间,并定时获取被检电能表113的电能数据。
优选的,标准表112包括:标准表时钟模块,用于记录标准表112的时间并同步被检电能表113的时间,其中,该标准表时钟模块具有高精度的时间走字,这里的同步被检电能表113的时间应该理解为不改变被检电能表的实际时间,只是按照标准表的时间走字对被检电能表113进行记录;定时采集单元,用于定时获取被检电能表113对应的第一电能数据和标准表112对应的第二电能数据;定时上传单元,用于定时上传第一电能数据和第二电能数据至主控装置12。
优选的,主控装置12包括与标准表112和谐波功率源111通过RS485总线连接的服务器121以及与服务器121通信连接的微型计算机122,微型计算机122根据被第一电能数据和第二电能数据计算被检电能表113的误差,误差=((第一电能数据-第二电能数据)/第二电能数据)*100%,其中,第一电能数据相当于被检电能表根据自身的时间走字测得的待检电能表的实际电能数据,而第二电能数据相当于标准时间走字下测得的标准电能表的实际电能数据。当然这里的微型计算机122可以为任何一种处理器CPU(Central ProcessingUnit,中央处理单元)。处理器可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。处理器还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
本发明提供了一种电能表检定方法,该方法是基于以上电能表检定系统实现,请参阅图4,该方法具体包括以下步骤:
第一步,对被检电能表发起蓝牙连接信号以建立与被检电能表的蓝牙通信连接。
具体的,可以通过主控装置12对标准表112发起控制信号,然后标准表112对被检电能表113发起蓝牙连接信号,这里的被检电能表113可以有一个也可以有多个,可以对一个发起蓝牙连接信号,也可以同时对多个发起蓝牙连信号接,当被检电能表113接收到信号并同意连接时,则蓝牙通信匹配成功,标准表112可以对被检电能表113发起后续控制。另外,每个被检电能表113均自带唯一的可供标准杯112识别的ID,以供标准表112识别不同的被检电能表113。
第二步,通过蓝牙通信连接发起时间校对信号以同步被检电能表113的时间。
优选的,通过蓝牙通信连接发起时间校对信号以同步被检电能表113的时间,包括:发送起始时间校准信号至被检电能表113,被检电能表113接收到校准信号设置起始时间,并根据预设第一延时时间发送第一延时时间信号,具体的,这里预设的第一延时时间为10000US。接收第一延时时间信号并计算第一时间误差;若第一时间误差在1000US内,则向被检电能表发送第一确认信号;被检电能表接收到第一确认信号根据预设第一延时时间发送第二延时时间信号;接收第二延时时间信号并计算第二时间误差;若第二时间误差在1000US内,则向被检电能表113发送第二确认信号以完成被检电能表的时间同步。
具体的,当标准表112和被检电能表113蓝牙匹配成功后,标准表112可以通过上述步骤同步被检电能表113的时间,被检电能表113被同步后的时间信息和对应的识别ID,均可以通过标准表112上传至服务器进行存储。
第三步,获取被检电能表113交流电压信号的频率,根据同步的被检电能表113的时间和频率设置计时起点,根据频率预设被检电能表113上传电能数据的上传周期。
优选的,获取被检电能表113交流电压信号的频率,根据频率获取被检电能表113的交流电压信号,获取任一交流电压信号中的电压基波上升沿过零点时刻,在被检电能表113的时间记录零点时刻为计时起点。具体的,待标准表112同步被检电能表113的时间后,任选择一个交流电压基波上升沿过零点的时刻为计时起点方便电流基波数量的计算,开始记录该被检电能表113的时间戳。可以选择该被检电能表113的交流电压稳定时刻开始采集电能数据。
优选的,根据频率获取单位时间内的交流电压基波信号变换次数,根据变换次数的整数倍预设上传周期。国内市电的交流电频率是50HZ,设上传周期为5s*50HZ,即250个周波,考虑到电能信号的复制稳定性较高,单项电能表以电压为参考信号。如果是三项四线电能表检测以UA为参考,三项三线电能表检测以UAB为参考。
第四步,根据同步的所述被检电能表113的时间,从所述计时起点开始记录时间戳,根据所述时间戳和所述上传周期分别定时获取所述被检电能表113对应的第一电能数据和所述标准表112对应的第二电能数据。
具体的,标准表112同步了被检电能表113的时间,即被检表113的时间按照标准表112的时间进行计算,标准表112内置精准时钟源,自带精准的时间。从计时起点开始按照同步的被检电能表113的时间开始计时(即按照标准表112的时间计时),从该计时起点开始记录时间戳(按照标准表112的时间走字),根据设定的上传周期标准表112定时获取时间戳内的待检电能表113的第一电能数据和标准表112的第二电能数据。该第一电能数据为待检电能表的电能数据,该第二电能数据为标准的电能数据。
第五步,根据第一电能数据和第二电能数据获得被检电能表的误差。
具体的,标准表112内置精准时钟,能够获取精准时钟走字内的第二电能数据,第二电能数据即为约定的电能表的电能数据理论值。标准表112还能定时获取被检电能表113的第一电能数据,该第一电能数据即为被检电能表113的电能数据实际值。标准表112可以将所有的采集到的电能信息(第一电能数据和第二电能数据)和时间信息(时间戳和上传周期等)上传至服务器121与对应的被检电能表113(ID识别)一起存储,微型计算机122能够获取服务器121的对应被检电能表113的电能信息和时间信息,电能表的基本误差规定用相对百分数误差,按以下确定:误差=((第一电能数据-第二电能数据/第二电能数据)*100%。
参阅图5,图5为本发明实施例的存储装置20的结构示意图。本发明实施例的存储装置20存储有能够实现上述所有方法的程序文件21,其中,该程序文件21可以以软件产品的形式存储在上述存储装置中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储装置包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质,或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电能表检定方法,其特征在于,所述方法包括:
对被检电能表发起蓝牙连接信号以建立与所述被检电能表的蓝牙通信连接;
通过所述蓝牙通信连接发起时间校对信号以同步所述被检电能表的时间;
获取所述被检电能表交流电压信号的频率,根据同步的所述被检电能表的时间和所述频率设置计时起点,根据所述频率预设所述被检电能表上传电能数据的上传周期;
根据同步的所述被检电能表的时间,从所述计时起点开始记录时间戳,根据所述时间戳和所述上传周期分别定时获取所述被检电能表对应的第一电能数据和所述标准表对应的第二电能数据;
根据所述第一电能数据和所述第二电能数据获得所述被检电能表的误差。
2.根据权利要求1所述的检定方法,其特征在于,
所述通过所述蓝牙通信连接发起时间校对信号以同步所述被检电能表的时间,包括:
发送起始时间校准信号至所述被检电能表,所述被检电能表接收到校准信号设置起始时间,并根据预设第一延时时间发送第一延时时间信号;
接收所述第一延时时间信号并计算第一时间误差;若所述第一时间误差在1000US内,则向所述被检电能表发送第一确认信号;
所述被检电能表接收到所述第一确认信号根据所述预设第一延时时间发送第二延时时间信号;
接收所述第二延时时间信号并计算第二时间误差;若所述第二时间误差在1000US内,则向所述被检电能表发送第二确认信号以完成所述被检电能表的时间同步。
3.根据权利要求2所述的检定方法,其特征在于,所述预设第一延时时间为10000US。
4.根据权利要求1所述的检定方法,其特征在于,所述获取所述被检电能表交流电压信号的频率,根据同步的所述被检电能表的时间和所述频率设置计时起点,包括:
获取所述被检电能表交流电压信号的频率,根据所述频率获取所述被检电能表的交流电压信号,
获取任一所述交流电压信号中的电压基波上升沿过零点时刻,在所述被检电能表的时间记录所述零点时刻为所述计时起点。
5.根据权利要求1所述的检定方法,其特征在于,所述根据所述频率预设所述被检电能表上传电能数据的上传周期,包括:
根据所述频率获取单位时间内的交流电压基波信号变换次数,根据所述变换次数的整数倍预设所述上传周期。
6.根据权利要求1所述的检定方法,其特征在于,所述频率为50HZ,所述上传周期为5s*50HZ。
7.根据权利要求1所述的检定方法,其特征在于,所述根据所述第一电能数据和所述第二电能数据获得所述被检电能表的误差,包括:
所述被检电能表的误差为所述第一电能数据减去所述第二电能数据的差除以所述第二电能数据的百分数。
8.一种电能表检定系统,其特征在于,所述系统包括:
检测电路,所述检测电路包括谐波功率源以及与所述谐波功率源均相连的标准表和若干被检电能表;
与所述标准表和所述谐波功率源通过RS485总线连接的主控装置,用于控制所述谐波功率源,并获取所述标准表的第一数据信息;
其中,所述标准表均与若干所述被检电能表蓝牙通信连接,所述标准表用于同步所述被检电能表的时间,并定时获取所述被检电能表的第一电能数据和定时获取所述标准表的第二电能数据。
9.如权利要求8所述的系统,其特征在于,所述标准表包括:
标准表时钟模块,用于记录所述标准表的时间并同步所述被检电能表的时间;
定时采集单元,用于定时获取所述被检电能表对应的所述第一电能数据和所述标准表对应的第二电能数据;
定时上传单元,用于定时上传所述第一电能数据和所述第二电能数据至所述主控装置。
10.如权利要求8所述的系统,其特征在于,所述主控装置包括与所述标准表和所述谐波功率源通过RS485总线连接的服务器以及与所述服务器通信连接的处理器,所述处理器根据所述第一电能数据和所述第二电能数据计算所述被检电能表的误差。
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