CN113238181A - 一种电能表检定装置远程检定系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电能表检定装置远程检定系统及方法，该系统包括：本体主控端、内网数据中心、云服务器、智能防护箱以及标准器；本体主控端通过云服务器与智能防护箱通信连接，标准器设于智能防护箱内，标准器的一端与智能防护箱通信连接，标准器的另一端与待检台体电连接，智能防护箱还与待检台体通信连接。该系统可以实现电能检定装置的自动化检定，通过智能防护箱的设置，提高了标准器远程运输过程的安全性，通过云服务器实现本地主控端与被检远程端的远程交互，数据传输过程更加安全、可靠，整个系统更加智能、安全、高效。使用该系统的检定方法简化了检定流程、更加便捷、检定效率更高。

Description

一种电能表检定装置远程检定系统及方法

技术领域

本发明涉及仪器仪表计量技术领域，更具体的说是涉及一种电能表检定装置远程检定系统及方法。

背景技术

目前，作为强制检定计量器具的电能计量装置，无论在发电、输电、配电、用电等各个环节中均有应用，电能表检定装置为保证其在生产、安装、使用全过程中得到有效控制和可靠保障起到了至关重要的作用。通常可基于标准(例如国家标准)的计量检定规程(例如当前电能表检定装置检定规程的《JJG597-2005交流电能表检定装置检定规程》)来判断电能表检定装置是否合格，即如果某个电能表检定装置在某一规定条件下的负载点(也可称为检定点)的计量误差超过所允许的误差限，则直接判断该智能电能表不合格。

但是，传统的电能表检定装置的计量检定校准工作，通常需要专业技术人员携带标准器到被检单位试验室，对需要进行量传的台体进行检定校准操作，返回实验室后处理原始记录、出具相应证书。这种检定校准方式存在以下几个问题：

1、检定校准过程操作繁琐，造成检定校准效率低下；

2、标准器体积大、重量重，携带不便；

3、必须到达装置现场操作，费时费力；

4、装置台体操作复杂，检定校准项目多，工作量大，时间长，原始记录与证书的处理亦耗时耗力。

因此，如何提供一种高效、便捷的电能表检定装置远程检定系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电能表检定装置远程检定系统及方法，有效解决了传统的电能表检定装置的计量检定校准方法不够便捷、费时费力、检定效率低等问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种电能表检定装置远程检定系统，该系统包括：本体主控端、内网数据中心、云服务器、智能防护箱以及标准器；所述本体主控端通过所述云服务器与所述智能防护箱通信连接，所述标准器设于所述智能防护箱内，所述标准器的一端与所述智能防护箱通信连接，所述标准器的另一端与待检台体电连接，所述智能防护箱还与待检台体通信连接；

所述本地主控端用于通过所述云服务器向所述智能防护箱下发台体检定请求；所述智能防护箱接收所述台体检定请求，发送控源命令至待检台体，并获取待检台体的唯一性识别码；所述待检台体接收所述控源命令并反馈升源成功指令至所述智能防护箱体；所述智能防护箱体接收所述升源成功指令并发送计量命令至所述标准器；所述标准器接收所述计量命令，对待检台体进行电能误差检定，并将检定数据发送至所述智能防护箱体；

所述智能防护箱体接收所述检定数据，并将所述检定数据和所述待检台体的唯一性识别码通过所述云服务器上报至所述本地主控端；所述本地主控端对所述检定数据和所述待检台体的唯一性识别码进行处理，并生成检定证书；所述内网数据中心用于对待检台体的所述检定数据和所述检定证书进行分类存储。

进一步地，所述智能防护箱包括箱体以及设于所述箱体内的通信模块、主控电路板、接口模块、扫码枪和供电电源；

所述通信模块、所述接口模块和所述供电电源均与所述主控电路板电连接，所述通信模块还与所述云服务器通信连接，所述接口模块分别与所述扫码枪、所述标准器和待检台体连接。

在检定时，需要获取待检台体(即被检的电能表检定装置)铭牌上的主要信息，其中台体唯一性识别码(即二维码)是区分各个电能表检定装置身份的唯一标识，其粘贴于电能表检定装置上可见位置，包含台体铭牌的所有信息，远程获取台体铭牌信息时，只需拿出箱体内的扫码枪，扫描该码，即可获取到有关台体身份的所有信息。通过对被检台体进行唯一性识别码的识别，能够检测非法拆卸和移动等行为，保证了检定过程的安全性。

更进一步地，所述智能防护箱还包括震动监测装置，所述震动监测装置设于所述箱体内并与所述主控电路板电连接，所述震动监测装置与所述标准器固定安装。

由于检定前需要将装有标准器的智能防护箱运送到指定地点，运输过程中强烈的震动可能会造成标准器失准或损坏，为了保证标准器的运输安全，智能防护箱内增设了震动监测装置，震动监测装置主要用于检测箱体的震动状况，配合主控电路板进行震动状态检测，在检测到剧烈震动时，主控电路板会向本地主控端发送震动报警，提示本体主控端的工作人员对运输人员或现场应用人员进行警告，确保标准器在运输和使用过程中的安全。

更进一步地，所述智能防护箱还包括图像采集设备，所述图像采集设备与所述主控电路板电连接。图像采集设备主要用来拍摄整个检定过程中远程检定校准现场的图像，采集的图像通过主控电路板利用通信模块通过云服务器发送至本地主控端，从而本地主控端可以实时远程监视各个被检远程端的检定过程。

更进一步地，所述智能防护箱还包括电子锁，所述电子锁安装于所述箱体上，所述电子锁与所述主控电路板电连接。为了避免智能防护箱被非法开启、盗窃，本发明还设置了电子锁，这样，在进行检定工作前，标准器到达远程检定校准现场后，由授权的操作人员提交开锁请求，经校验成功后，才可以打开电子锁，提高了智能防护箱的使用安全性。

更进一步地，所述接口模块包括USB接口、COM1接口、COM2接口以及网口，所述扫描枪与所述USB接口连接，所述标准器与所述COM1接口连接，所述待检台体与所述COM2接口或网口连接。

更进一步地，所述通信模块包括4G通信模组和WiFi通信模组，所述4G通信模组与所述云服务器通信连接，所述WiFi通信模组与外部能够提供无线网络的设备终端通信连接。

本发明中主控电路板内安装有主控软件，通过4G网络可以与云服务器进行上行通信，通过串口、网口、USB等接口以及WiFi通信模组与远程所有的设备进行下行通信，作为本地端与远程端沟通的桥梁，转发与交换远程端所有设备与本地主控端之间的命令、数据。

进一步地，所述标准器与待检台体通过标准接线排连接。

标准器是检定待检台体的主要设备，主要用于误差检定或待检台体输出参数(比如电压、电流、相位、功率等)的获取。为了提高检定效率，本发明通过一体式的标准接线排进行标准器与待检台体的连接，可以迅速完成电压、电流端子的连接，简化现场检定人员的操作流程，提高了检定效率和操作便捷性。

另一方面，本发明还提供了一种电能表检定装置远程检定方法，该方法使用上述电能表检定装置远程检定系统，包括：

通过本地主控端向智能防护箱下发台体检定请求；

通过智能防护箱接收所述台体检定请求，发送控源命令至待检台体，并获取待检台体的唯一性识别码；

通过待检台体接收所述控源命令，并反馈升源成功指令至智能防护箱体；

通过智能防护箱体接收所述升源成功指令，并发送计量命令至所述标准器；

通过标准器接收所述计量命令，对待检台体进行电能误差检定，并将检定数据发送至智能防护箱体，所述检定数据包括待检台体的电压、电流、相位以及功率等相关信息；

通过智能防护箱体接收所述检定数据，并将所述检定数据和所述待检台体的唯一性识别码通过云服务器上报至本地主控端；

通过本地主控端对所述检定数据和所述待检台体的唯一性识别码进行处理，并生成检定证书；

通过内网数据中心对待检台体的所述检定数据和所述检定证书进行分类存储。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种电能表检定装置远程检定系统及方法，该系统可以实现电能检定装置的自动化检定，通过智能防护箱的设置，提高了标准器远程运输过程的安全性，通过云服务器实现本地主控端与被检远程端的远程交互，数据传输过程更加安全、可靠，整个系统更加智能、安全、高效。使用该系统的检定方法简化了检定流程、更加便捷、检定效率更高。

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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种电能表检定装置远程检定系统的整体结构架构示意图；

图2为本发明实施例中智能防护箱的结构架构示意图；

图3为本发明实施例中系统的通信链路建立流程示意图；

图4为本发明提供的一种电能表检定装置远程检定方法的实现流程示意图；

图5为本发明实施例中电能表检定装置远程检定方法的实现原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

一方面，参见附图1，本发明实施例公开了一种电能表检定装置远程检定系统，该系统包括：本体主控端1、内网数据中心2、云服务器3、智能防护箱4以及标准器5；本体主控端1通过云服务器3与设于被检远程端的智能防护箱4通信连接，标准器5设于智能防护箱4内，标准器5的一端与智能防护箱4通信连接，标准器5的另一端与待检台体6电连接，智能防护箱4还与待检台体6通信连接；

本地主控端1用于通过云服务器3向智能防护箱4下发台体检定请求；智能防护箱4接收台体检定请求，发送控源命令至待检台体6，并获取待检台体6的唯一性识别码；待检台体6接收控源命令并反馈升源成功指令至智能防护箱体4；智能防护箱体4接收升源成功指令并发送计量命令至标准器5；标准器5接收计量命令，对待检台体6进行电能误差检定，并将检定数据发送至智能防护箱体4；

智能防护箱体4接收检定数据，并将检定数据和待检台体的唯一性识别码通过云服务器3上报至本地主控端1；本地主控端1对检定数据和待检台体的唯一性识别码进行处理，并生成检定证书；内网数据中心2用于对待检台体的检定数据和检定证书进行分类存储。

本实施例中本地主控端1(即本地主控计算机)和内网数据中心2均设置在计量院本地端，内网数据中心2与本地主控端1之间还设有用于保障专网与内网通信安全的网间防火墙8。

参见附图2，智能防护箱4包括箱体401以及设于箱体401内的通信模块、主控电路板402、接口模块403、扫码枪404和供电电源405；

通信模块402、接口模块404和供电电源406均与主控电路板403电连接，通信模块402还与云服务器3通信连接，接口模块403分别与扫码枪404、标准器5和待检台体6连接。

本实施例中接口模块403具体包括USB接口、COM1接口、COM2接口以及网口，扫描枪404与USB接口连接，标准器5与COM1接口连接，待检台体6与COM2接口或网口连接。在实际应用过程中，还可以根据需要合理的增设其他接口，以满足其他外置设备的连接需求。

本实施例中通信模块具体包括4G通信模组406和WiFi通信模组407，4G通信模组406与云服务器3通信连接，WiFi通信模组407与外部能够提供无线网络的设备终端7通信连接，本实施例中设备终端7可以是手机，也可以是能够提供无线网络信号的路由器。本实施例中WiFi通信模组407主要用于连接外部网络，考虑到检测现场可能出现4G信号不好的情况，这时，智能防护箱可通过WiFi通信模组407连接手机热点WiFi，实现稳定的网络连接，当然，如果实验室内有WiFi信号，也可以连接能够提供WiFi信号的路由器，主要目的在于搜寻并连接相对较稳定的网络，保证系统能够稳定通信。此外，其他可以实现远程通讯的手段也可以应用于本实施例公开的系统中。

更优地，为了能够实时并且长时间的记录整个箱体收到的震动或者冲击情况，反映标准器在运送途中是否得到良好的保护，智能防护箱4设计安装了震动监测装置408，具体可以采用加速度传感器，加速度传感器设于箱体401内并与主控电路板403电连接，同时与标准器5固定安装。箱体主控软件实时监控并按照自然时间存储记录加速度数据，反映记录智能防护箱在运送过程中的所受到的震动情况，本实施例还设计了历史数据读取和清除功能，为追查设备损坏原因提供依据。

更优地，为了能够使本地主控端实时监视被检远程端的工作状况，本实施例还设置了图像采集设备409，图像采集设备409与主控电路板403电连接，可以将采集到的现场图像上传至本地主控端1。

更优地，为了避免非工作人员开启智能防护箱4，本实例还在智能防护箱4的箱体401上安装了电子锁410，电子锁410与主控电路板403电连接。这样只有通过开锁校验的工作人员才能开启箱体，进一步提高了系统的安全性。

在本实施例中，本地主控端1通过部署自动化测试和管理软件，并通过固定公网IP权限访问，实现控制命令与数据的实时远程传送以及试验设备的远程实时监控，不仅能够实现电能表检定装置(即待检台体)的全自动校准，还能够实现电能表检定装置和标准表的自动控制，以及原始记录及生成证书的自动处理。

参见附图3，用来装载标准器的智能防护箱通过嵌入箱体的标准器控制管理软件，集成4G移动通信功能、远程授权开锁功能、串口通讯功能、震动监测功能等。当智能防护箱开机后，箱体的标准器主控软件通过4G通信主动连接云服务器上的远程通信管理软件，本地主控端通过自动化测试和管理软件也同样利用公网连接到远程通信管理软件，连接成功后，箱体的标准器控制管理软件分别连接标准器和电能表检定装置(即待检台体)，这时整个系统的远程通信及工作链路建立完成。

更优地，标准器5与待检台体6通过标准接线排连接。在标准器端及待检台体端均采用一体式的快速接插装置，通过内部的多个端子接线排，能够迅速完成电压、电流端子的连接，优化现场检定人员的操作流程，相当于操作一只普通电能表的检定流程，更加快捷方便。

本实施例中系统的远程通讯方式可以是3G、4G或LTE，软件部署方式可以采用服务器+加密存储的方式，软件维护方式可以采用本地+远程的维护方式，数据传输速率大于2Mb/s，远程响应时间小于2秒，数据传输差错率小于5×10^-6，原始记录、证书差错率小于1％，系统稳定性和可靠性均能达到实际应用需求。

另一方面，参见附图4，本发明实施例还公开了一种电能表检定装置远程检定方法，该方法使用上述电能表检定装置远程检定系统，包括：

S1：通过本地主控端向智能防护箱下发台体检定请求；

S2：通过智能防护箱接收台体检定请求，发送控源命令至待检台体，并获取待检台体的唯一性识别码；

S3：通过待检台体接收控源命令，并反馈升源成功指令至智能防护箱体；

S4：通过智能防护箱体接收升源成功指令，并发送计量命令至标准器；

S5：通过标准器接收计量命令，对待检台体进行电能误差检定，并将检定数据发送至智能防护箱体，检定数据包括待检台体的电压、电流、相位、功率、电能误差等相关信息；

S6：通过智能防护箱体接收检定数据，并将检定数据和待检台体的唯一性识别码通过云服务器上报至本地主控端；

S7：通过本地主控端对检定数据和待检台体的唯一性识别码进行处理，并生成检定证书；

S8：通过内网数据中心对待检台体的检定数据和检定证书进行分类存储。

参见附图5，本实施例公开的上述系统开始工作后，本地主控端的自动化测试和管理软件按照检定校准流程的要求生成检定命令，此命令经过智能防护箱内部的标准器控制管理软件转发，下达到电能表检定装置(即待检台体)，电能表检定装置输出所需的电参数(如电压、电流、相位、频率、功率因数)等工况，并通过相反路径将待检台体的响应回传至自动化测试和管理软件。自动化测试和管理软件进而通过相同方式完成与标准器的通信过程，控制标准器读取电能表检定装置在此工况下的检定数据，并经处理后，返回标准器控制管理软件，并通过云服务器反馈至本地主控端。

以此执行以上过程，直到将所有工况检定校准完毕，完成整个待检台体的检定校准任务。在整个过程中，所有远程检定校准现场的图像由图像采集设备采集后通过箱体主控软件实时转发回本地主控端进行监视。

不难发现，本实施例公开的电能表检定装置远程检定方法，可以将计量检定校准人员从到场操作与数据处理的繁琐工作中解放出来，节约了人力与时间成本，提高了工作效率和工作质量，进而提升技术机构的技术、服务与质量管理水平。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电能表检定装置远程检定系统，其特征在于，包括：本体主控端、内网数据中心、云服务器、智能防护箱以及标准器；所述本体主控端通过所述云服务器与所述智能防护箱通信连接，所述标准器设于所述智能防护箱内，所述标准器的一端与所述智能防护箱通信连接，所述标准器的另一端与待检台体电连接，所述智能防护箱还与待检台体通信连接；

所述本地主控端用于通过所述云服务器向所述智能防护箱下发台体检定请求；所述智能防护箱接收所述台体检定请求，发送控源命令至待检台体，并获取待检台体的唯一性识别码；所述待检台体接收所述控源命令并反馈升源成功指令至所述智能防护箱体；所述智能防护箱体接收所述升源成功指令并发送计量命令至所述标准器；所述标准器接收所述计量命令，对待检台体进行电能误差检定，并将检定数据发送至所述智能防护箱体；

所述智能防护箱体接收所述检定数据，并将所述检定数据和所述待检台体的唯一性识别码通过所述云服务器上报至所述本地主控端；所述本地主控端对所述检定数据和所述待检台体的唯一性识别码进行处理，并生成检定证书；所述内网数据中心用于对待检台体的所述检定数据和所述检定证书进行分类存储。

2.根据权利要求1所述的一种电能表检定装置远程检定系统，其特征在于，所述智能防护箱包括箱体以及设于所述箱体内的通信模块、主控电路板、接口模块、扫码枪和供电电源；

所述通信模块、所述接口模块和所述供电电源均与所述主控电路板电连接，所述通信模块还与所述云服务器通信连接，所述接口模块分别与所述扫码枪、所述标准器和待检台体连接。

3.根据权利要求2所述的一种电能表检定装置远程检定系统，其特征在于，所述智能防护箱还包括震动监测装置，所述震动监测装置设于所述箱体内并与所述主控电路板电连接，所述震动监测装置与所述标准器固定安装。

4.根据权利要求2所述的一种电能表检定装置远程检定系统，其特征在于，所述智能防护箱还包括图像采集设备，所述图像采集设备与所述主控电路板电连接。

5.根据权利要求2所述的一种电能表检定装置远程检定系统，其特征在于，所述智能防护箱还包括电子锁，所述电子锁安装于所述箱体上，所述电子锁与所述主控电路板电连接。

6.根据权利要求2任一项所述的一种电能表检定装置远程检定系统，其特征在于，所述接口模块包括USB接口、COM1接口、COM2接口以及网口，所述扫描枪与所述USB接口连接，所述标准器与所述COM1接口连接，所述待检台体与所述COM2接口或网口连接。

7.根据权利要求2任一项所述的一种电能表检定装置远程检定系统，其特征在于，所述通信模块包括4G通信模组和WiFi通信模组，所述4G通信模组与所述云服务器通信连接，所述WiFi通信模组与外部能够提供无线网络的设备终端通信连接。

8.根据权利要求1所述的一种电能表检定装置远程检定系统，其特征在于，所述标准器与待检台体通过标准接线排连接。

9.一种电能表检定装置远程检定方法，其特征在于，该方法使用如权利要求1-8任一项所述的电能表检定装置远程检定系统，包括：

通过本地主控端向智能防护箱下发台体检定请求；

通过智能防护箱接收所述台体检定请求，发送控源命令至待检台体，并获取待检台体的唯一性识别码；

通过待检台体接收所述控源命令，并反馈升源成功指令至智能防护箱体；

通过智能防护箱体接收所述升源成功指令，并发送计量命令至所述标准器；

通过标准器接收所述计量命令，对待检台体进行电能误差检定，并将检定数据发送至智能防护箱体；

通过智能防护箱体接收所述检定数据，并将所述检定数据和所述待检台体的唯一性识别码通过云服务器上报至本地主控端；

通过本地主控端对所述检定数据和所述待检台体的唯一性识别码进行处理，并生成检定证书；

通过内网数据中心对待检台体的所述检定数据和所述检定证书进行分类存储。

10.根据权利要求9所述的一种电能表检定装置远程检定方法，其特征在于，所述检定数据包括待检台体的电压、电流、相位、功率以及电能误差。

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