CN114460360B - 一种基于电表测量电流时间积分的检测方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电表测量电流时间积分的检测技术领域，解决了目前无法对电表测量电流时间积分进行误差检测的技术问题，尤其涉及一种基于电表测量电流时间积分的检测方法，该检测方法包括以下过程：获取初始电流时间积分的基数设为N，基数N为电流值输入积分单元中开始积分的初始数值；截取由基数N至某一时段内的积分值设为M，积分值M包含的积分值范围段为N—M；本发明达到了对电表电流时间积分所存在的测量误差进行检测的目的，能够准确的反映出误差值的大小以及出现误差的电流时间积分范围，从而提高了对于电表计量特性的检测能力，确保电表测量电流时间积分的准确性。

Description

一种基于电表测量电流时间积分的检测方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及电表测量电流时间积分的检测技术领域，尤其涉及一种基于电表测量电流时间积分的检测方法、系统及装置。

背景技术

通过电表测量电流时间积分是用于计算用电量的最常用的方法。目前计算电流积分最常用的方法是先测量电流，然后在软件中对电流进行时间积分，根据积分情况用于计算用电量，并根据用电量来反映电表计数的精准性，但是，由于积分的过程中容易产生累积误差，由此导致电表的精度低，不断的积分过程中造成误差不断增大，从而造成在检测电表精度以及品质时无法达到高品质的标准需求，而目前针对于电表测量电流时间积分这一技术而言，缺少相应的积分误差状况检测手段，由此并不能够确定电流时间积分的准确性，同时对于电表而言，其精度受到积分误差的影响，势必会对电表其他检测数据造成影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于电表测量电流时间积分的检测方法、系统及装置，解决了目前无法对电表测量电流时间积分进行误差检测的技术问题，达到了对电表电流时间积分所存在的测量误差进行检测的目的，能够准确的反映出误差值的大小以及出现误差的电流时间积分范围，从而提高了对于电表计量特性的检测能力，确保电表测量电流时间积分的准确性。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种基于电表测量电流时间积分的检测方法，该检测方法包括以下过程：

S11、获取初始电流时间积分的基数设为N，基数N为电流值输入积分单元中开始积分的初始数值；

S12、截取由基数N至某一时段内的积分值设为M，积分值M包含的积分值范围段为N—M；

S13、将积分段N—M进行分割为至少三个连续并相互独立的积分段，该积分段设为a—b、b—c、c—d，其中a=N，d=M；

S14、分别对积分段a—b、b—c、c—d单独进行积分状况检测，分别得出相应的积分值M1、M2、M3；

S15、将积分值M1、M2、M3进行累加得出积分检测值P；

S16、将积分检测值P与积分值M进行比对是否相同，若P=M则积分值范围段N—M的的电流时间积分为标准积分范围段；

若M-P的差值在0-0.05的范围内，则积分值范围段N—M的电流时间积分为合格积分范围段，在积分误差允许的范围内；

若M-P的正差值大于0.05，在此处即使M-P的差值为负数也默认为正数值，则积分值范围段N—M的电流时间积分为存在误差的积分范围段；

若M-P的正差值大于0.1，则积分值范围段N—M的电流时间积分为存在明显异常的积分范围段，同时对积分值范围段N—M的积分范围段标记异常标签并发送至移动端；

S17、将积分检测值P与积分值M的比对结果发送至移动端。

进一步地，在步骤S16至S17之间还包括：

根据比对结果的误差值进行分析预测，将积分累积过程设为一个周期，并根据电流时间积分的累积过程划分多个周期的计数值T，设一个周期中电流时间积分的误差值为S，则计算多个周期的预测误差值

。

进一步地，在步骤S14中对积分段进行积分状况检测得出相应的积分值，以积分段a—b为例单独进行积分状况检测得出积分值M1，具体步骤包括以下过程：

S141、对积分段a—b进行采样获取该积分段的积分值＆，其中＆为积分段a—b的最终积分值；

S142、对积分段a—b进行二次电流时间积分，积分的初始值为0，得出积分段a—b的电流初相位＆0；

S143、对积分段a—b进行积分补偿，得出电流补偿相位Δ＆；

S144、将电流初相位＆0与电流补偿相位Δ＆进行叠加生成参与坐标变换的补偿积分值θ；

S145、将补偿积分值θ与积分值＆进行比对是否相同；

若补偿积分值θ=积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分为标准积分；

若补偿积分值θ<积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分出现积分误差。

进一步地，当补偿积分值θ大于或小于积分值＆时，计算补偿积分值θ和积分值＆之间的正差值，此阶段若差值为负数则取正数值；

若差值大于0时则出现积分误差；

若差值小于或等于0.005时，则积分误差在允许的误差范围内，为正常积分值；

若差值大于0.05时，则积分误差出现断崖式突变现象，重点标记该积分段并打上标签生成积分误差记录。

一种基于电表测量电流时间积分的检测装置，包括：

初始积分获取模块，所述初始积分获取模块用于获取初始电流时间积分的基数设为N，基数N为电流值输入积分单元中开始积分的初始数值；

积分段截取模块，所述积分段截取模块用于截取由基数N至某一时段内的积分值设为M，积分值M包含的积分值范围段为N—M；

积分段分割模块，所述积分段分割模块用于将积分段N—M进行分割为至少三个连续并相互独立的积分段，该积分段设为a—b、b—c、c—d，其中a=N，d=M；

积分状况检测模块，所述积分状况检测模块用于分别对积分段a—b、b—c、c—d单独进行积分状况检测，分别得出相应的积分值M1、M2、M3；

积分值累加模块，所述积分值累加模块用于将积分值M1、M2、M3进行累加得出积分检测值P；

结果比对模块，所述结果比对模块用于将积分检测值P与积分值M进行比对是否相同，若P=M则积分值范围段N—M的电流时间积分为标准积分范围段；

比对结果发送模块，所述比对结果发送模块用于将积分检测值P与积分值M的比对结果发送至移动端。

进一步地，该装置还包括：积分误差预测模块；

所述积分误差预测模块用于根据比对结果的误差值进行分析预测，将积分累积过程设为一个周期，并根据电流时间积分的累积过程划分多个周期的计数值T，设一个周期中电流时间积分的误差值为S，则计算多个周期的预测误差值

。

进一步地，所述积分状况检测模块用于对积分段的积分状况检测，分别得出相应的积分值，所述积分状况检测模块包括：

积分值获取模块，所述积分值获取模块用于对积分段a—b进行采样获取该积分段的积分值＆，其中＆为积分段a—b的最终积分值；

二次电流时间积分模块，所述二次电流时间积分模块用于对积分段a—b进行二次电流时间积分，积分的初始值为0，得出积分段a—b的电流初相位＆0；

积分补偿模块，所述积分补偿模块用于对积分段a—b进行积分补偿，得出电流补偿相位Δ＆；

叠加模块，所述叠加模块用于将电流初相位＆0与电流补偿相位Δ＆进行叠加生成参与坐标变换的补偿积分值θ；

积分值比对模块，所述积分值比对模块用于将补偿积分值θ与积分值＆进行比对是否相同；

若补偿积分值θ=积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分为标准积分；

若补偿积分值θ<积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分出现积分误差。

进一步地，还包括：积分值计算模块；

所述积分值计算模块用于计算补偿积分值θ和积分值＆之间的正差值；

若差值大于0时则出现积分误差；

若差值小于或等于0.005时，则积分误差在允许的误差范围内，为正常积分值；

若差值大于0.05时，则积分误差出现断崖式突变现象，重点标记该积分段并打上标签生成积分误差记录。

一种基于电表测量电流时间积分的检测系统，该系统包括：

测量设备，所述测量设备用于测量电路中的电流值；

积分单元，所述积分单元与测量设备建立通信连接，所述积分单元用于输入电流值并进行电流时间积分；

积分检测单元，所述积分检测单元与积分单元建立通信连接，所述积分检测单元用于对积分单元的电流时间积分是否存在误差进行检测；

移动端，所述移动端与测量设备、积分单元以及积分检测单元均建立通信连接，所述移动端用于读取并显示电流值、电流时间积分值、积分是否存在误差以及误差预测值。

借由上述技术方案，本发明提供了一种基于电表测量电流时间积分的检测方法、系统及装置，至少具备以下有益效果：

1、本发明通过对积分的累积状况进行检测，在出现积分错误或者相对比以往积分状况误差突变时进行检测，并标记该积分段的异常情况，能够有效的对电流时间积分进行检测，并快速标记积分异常段的范围，使电表在检测作业中能够针对其积分误差构建检测方案，并能够实现在积分的同时进行积分误差检测，使电表的计量特性方面的检测具有进一步的数据支撑，因此达到了对电表电流时间积分的测量误差进行检测的目的，能够准确的反映出误差值的大小以及出现误差的积分范围，从而提高了对于电表计量特性的检测能力，确保电表电流时间积分测量的准确性。

2、本发明通过根据比对结果的误差值进行分析预测，能够对电流时间积分在存在误差的情况下进行误差范围的预测，根据周期数以及单个周期积分所存在误差值进行计算，能够有效的预测出整个积分阶段乃至于后续积分过程中所出现的误差范围，由此能够便于工作人员对积分误差的检测做出合理判断，并为后续的检测提供合理化的预测依据，从而提高了对于电表电流时间积分测量这一计量性能的检测项目扩展需求。

3、本发明能够对积分段的检测做出异常提示，并通过设定阈值与误差值进行比对分析，能够准确的分析出误差范围内的情况，避免出现不必要的误差检测风险项，同时为电流时间积分的检测过程提供保障，而且根据设定阈值确定最大误差标准范围，在误差较大的状况下能够进行重点标记积分段，并在该积分段上打上标签生成积分误差记录，由此能够提醒工作人员在鉴定过程中某一部分出现异常以及误差陡然突变现象，从而能够便于工作人员进行重点分析并了解相应的情况，便于工作人员快速的找出问题所在之处，有效的提高了对于电流时间积分误差的检测效率以及后续检测结果报告的解析。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一中电流时间积分的检测方法的流程图；

图2为本发明实施例一中积分单元、积分检测单元和移动端交互的过程图；

图3为本发明实施例一中电流时间积分的检测装置的原理框图；

图4为本发明实施例一中积分状况检测方法的流程图；

图5为本发明实施例一中积分状况检测装置的原理框图；

图6为本发明实施例一中电流时间积分的检测系统的原理框图；

图7为本发明实施例一中积分单元、积分检测单元和积分状况检测模块交互的过程图；

图8为本发明实施例二中电流时间积分的检测方法的流程图；

图9为本发明实施例二中电流时间积分的检测装置的原理框图；

图10为本发明实施例三中积分状况检测方法的流程图；

图11为本发明实施例三中积分状况检测装置的原理框图；

图12为本发明实施例四中测量设备、积分单元、积分检测单元和移动端交互的过程图；

图13为本发明实施例五中电流时间积分的检测方法的流程图；

图14为本发明实施例五中电流时间积分的检测装置的原理框图；

图15为本发明反相积分电路的电路图。

图中：110、初始积分获取模块；120、积分段截取模块；130、积分段分割模块；140、积分状况检测模块；150、积分值累加模块；160、结果比对模块；170、比对结果发送模块；180、积分误差预测模块；1401、积分值获取模块；1402、二次电流时间积分模块；1403、积分补偿模块；1404、叠加模块；1405、积分值比对模块；1406、积分值计算模块；100、测量设备；200、积分单元；300、积分检测单元；400、移动端；210、测量模块；220、第一发送模块；230、第二发送模块；240、第三发送模块。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图 和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

实施例一

请参照图1至图7和图15，示出了本发明实施例一的具体实施方式，具体内容如下：

一种基于电表测量电流时间积分的检测方法，该检测方法包括以下过程：

S11、获取初始电流时间积分的基数设为N，基数N为电流值输入积分单元中开始积分的初始数值；

S12、截取由基数N至某一时段内的积分值设为M，积分值M包含的积分值范围段为N—M；

S13、将积分段N—M进行分割为至少三个连续并相互独立的积分段，该积分段设为a—b、b—c、c—d，其中a=N，d=M；

S14、分别对积分段a—b、b—c、c—d单独进行积分状况检测，分别得出相应的积分值M1、M2、M3；

S15、将积分值M1、M2、M3进行累加得出积分检测值P；

S16、将积分检测值P与积分值M进行比对是否相同，若P=M则积分值范围段N—M的电流时间积分为标准积分范围段；

若M-P的差值在0-0.05的范围内，则积分值范围段N—M的电流时间积分为合格积分范围段，在积分误差允许的范围内；

若M-P的正差值大于0.05，在此处即使M-P的差值为负数也默认为正数值，则积分值范围段N—M的电流时间积分为存在误差的积分范围段；

若M-P的正差值大于0.1，则积分值范围段N—M的电流时间积分为存在明显异常的积分范围段，同时对积分值范围段N—M的积分范围段标记异常标签并发送至移动端；

S17、将积分检测值P与积分值M的比对结果发送至移动端。

一种基于电表测量电流时间积分的检测装置，包括：初始积分获取模块110，初始积分获取模块110用于获取初始电流时间积分的基数设为N，基数N为电流值输入积分单元中开始积分的初始数值；

积分段截取模块120，积分段截取模块120用于截取由基数N至某一时段内的积分值设为M，积分值M包含的积分值范围段为N—M；

积分段分割模块130，积分段分割模块130用于将积分段N—M进行分割为至少三个连续并相互独立的积分段，该积分段设为a—b、b—c、c—d，其中a=N，d=M；

积分状况检测模块140，积分状况检测模块140用于分别对积分段a—b、b—c、c—d单独进行积分状况检测，分别得出相应的积分值M1、M2、M3；

积分值累加模块150，积分值累加模块150用于将积分值M1、M2、M3进行累加得出积分检测值P；

结果比对模块160，结果比对模块160用于将积分检测值P与积分值M进行比对是否相同，若P=M则积分值范围段N—M的电流时间积分为标准积分范围段；

比对结果发送模块170，比对结果发送模块170用于将积分检测值P与积分值M的比对结果发送至移动端。

在步骤S14中对积分段进行积分状况检测得出相应的积分值，以积分段a—b为例单独进行积分状况检测得出积分值M1，具体步骤包括以下过程：

S141、对积分段a—b进行采样获取该积分段的积分值＆，其中＆为积分段a—b的最终积分值；

S142、对积分段a—b进行二次电流时间积分，积分的初始值为0，得出积分段a—b的电流初相位＆0；

S143、通过PI控制器对积分段a—b进行积分补偿，得出电流补偿相位Δ＆；

S144、将电流初相位＆0与电流补偿相位Δ＆进行叠加生成参与坐标变换的补偿积分值θ；

生成补偿积分值θ的坐标变换公式为：

其中，

为积分段a—b中a点的电流值，

为积分段a—b中b点的电流值；

S145、将补偿积分值θ与积分值＆进行比对是否相同；

若补偿积分值θ=积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分为标准积分；

若补偿积分值θ<积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分出现积分误差。

积分状况检测模块140用于对积分段的积分状况检测，分别得出相应的积分值，积分状况检测模块140包括：

积分值获取模块1401，积分值获取模块1401用于对积分段a—b进行采样获取该积分段的积分值＆，其中＆为积分段a—b的最终积分值；

二次电流时间积分模块1402，二次电流时间积分模块1402用于对积分段a—b进行二次电流时间积分，积分的初始值为0，得出积分段a—b的电流初相位＆0；

二次电流时间积分采用反相积分电路，如图15所示，其中：

为输入电压，

为输出电压，R、

、

均为电阻，C为电容，A为μA741型集成运算放大器；

根据反相积分电路对积分段a—b进行二次电流时间积分，该反相积分电路的运算过程为：

1、确定时间常数

要将方波变换为三角波，就是要对方波的每半个周期分别进行不同方向的积分运算。当方波为正半周时，相当于向积分电路输入正的阶跃信号；当方波为负半周时，相当于向积分电路输入负的阶跃信号。因此，积分时间都等于

，由于μA741的最大输出电压

左右，所以τ的值必须满足：

式中E为方波信号的幅值，由于对三角波的幅度没有要求，故取

；

2、确定电阻R和电容C的值

由于反相积分电路的输入电阻

，故取积分电阻

，因此积分电容：

3、确定

、

的值

为了减小

所引起的积分误差，取

;

平衡电阻

为：

；

叠加模块1404，叠加模块1404用于将电流初相位＆0与电流补偿相位Δ＆进行叠加生成参与坐标变换的补偿积分值θ；

积分值比对模块1405，积分值比对模块1405用于将补偿积分值θ与积分值＆进行比对是否相同；

若补偿积分值θ=积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分为标准积分；

若补偿积分值θ<积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分出现积分误差。

一种基于电表测量电流时间积分的检测系统，该系统包括：

测量设备100，测量设备100用于测量电路中的电流值；

积分单元200，积分单元200与测量设备建立通信连接，积分单元200用于输入电流值并进行电流时间积分；

积分检测单元300，积分检测单元300与积分单元200建立通信连接，积分检测单元300用于对积分单元200的电流时间积分是否存在误差进行检测；

移动端400，移动端与测量设备100、积分单元200以及积分检测单元300均建立通信连接，移动端400用于读取并显示电流值、电流时间积分值、积分是否存在误差以及误差预测值。

本实施例的检测过程包括以下步骤：

S1、对所接收的电流值进行电流时间积分；

S2、发送电流时间积分值；

S3、获取初始电流时间积分的基数设为N，基数N为电流值输入积分单元中开始积分的初始数值；

S4、截取由基数N至某一时段内的积分值设为M，积分值M包含的积分值范围段为N—M；

S5、将积分段N—M进行分割为至少三个连续并相互独立的积分段，该积分段设为a—b、b—c、c—d，其中a=N，d=M；

S6、分别对积分段a—b、b—c、c—d单独进行积分状况检测，分别得出相应的积分值M1、M2、M3；

积分段a—b的积分状态检测

S61、对积分段a—b进行采样获取该积分段的积分值＆，其中＆为积分段a—b的最终积分值；

S62、对积分段a—b进行二次电流时间积分，积分的初始值为0，得出积分段a—b的电流初相位＆0；

S63、通过PI控制器对积分段a—b进行积分补偿，得出电流补偿相位Δ＆；

S64、将电流初相位＆0与电流补偿相位Δ＆进行叠加生成参与坐标变换的补偿积分值θ；

S65、将补偿积分值θ与积分值＆进行比对是否相同；

S7、将积分值M1、M2、M3进行累加得出积分检测值P；

S8、将积分检测值P与积分值M进行比对是否相同；

S9、发送检测结果；

S10、显示电流值、电流时间积分值、积分是否存在误差、积分段异常。

通过本实施例，能够对积分的累积状况进行检测，在出现积分错误或者相对比以往积分状况误差突变时进行检测，并标记该积分段的异常情况，能够有效地对电流时间积分的测量误差进行检测，并快速标记积分异常段的范围，使电表在检测作业中能够针对其积分误差构建检测方案，并能够实现在积分的同时进行积分误差检测，使电表的性能检测方面具有进一步的数据支撑，因此达到了对电表电流时间积分的测量误差进行检测的目的，能够准确的反映出误差值的大小以及误差的积分范围，从而提高了对于电表计量特性的检测能力，确保电表电流时间积分测量的准确性。

实施例二

请参照图4、图5、图8、图9和图15，示出了本发明实施例二的具体实施方式，具体内容如下：

一种基于电表测量电流时间积分的检测方法，该检测方法包括以下过程：

S11、获取初始电流时间积分的基数设为N，基数N为电流值输入积分单元中开始积分的初始数值；

S12、截取由基数N至某一时段内的积分值设为M，积分值M包含的积分值范围段为N—M；

S13、将积分段N—M进行分割为至少三个连续并相互独立的积分段，该积分段设为a—b、b—c、c—d，其中a=N，d=M；

S14、分别对积分段a—b、b—c、c—d单独进行积分状况检测，分别得出相应的积分值M1、M2、M3；

S15、将积分值M1、M2、M3进行累加得出积分检测值P；

S16、将积分检测值P与积分值M进行比对是否相同，若P=M则积分值范围段N—M的电流时间积分为标准积分范围段；

若M-P的差值在0-0.05的范围内，则积分值范围段N—M的电流时间积分为合格积分范围段，在积分误差允许的范围内；

若M-P的正差值大于0.05，在此处即使M-P的差值为负数也默认为正数值，则积分值范围段N—M的电流时间积分为存在误差的积分范围段；

若M-P的正差值大于0.1，则积分值范围段N—M的电流时间积分为存在明显异常的积分范围段，同时对积分值范围段N—M的积分范围段标记异常标签并发送至移动端。

S18、根据比对结果的误差值进行分析预测，将积分累积过程设为一个周期，并根据电流时间积分的累积过程划分多个周期的计数值T，设一个周期中电流时间积分的误差值为S，则计算多个周期的预测误差值

。

由于整个时间积分范围分割为多个小范围，即上述内容中的积分值范围段为N—M，其中包含分割而成的积分段设为a—b、b—c、c—d，在对积分段a—b的时间积分状况进行检测后，能够得出该积分段是否存在积分误差，在该积分段a—b出现积分误差的情况下，整个积分值范围段N—M肯定是存在积分误差的，也就是该范围段的积分最终值M是存在误差量的，因此在积分段a—b出现积分误差后，整个检测系统会根据积分段a—b出现的积分误差值对积分段b—c、c—d进行误差值的预测，并根据预测的结果与最终的检测状况进行比对，同时为整个积分值范围段N—M的检测提供一个初始误差状况的判断依据，实现一个预测状况的缓存向量，从而提高后续积分段的检测效率。

本实施例通过根据比对结果的误差值进行分析预测，能够对电流时间积分在存在误差的情况下进行误差范围的预测，根据周期数以及单个周期积分所存在误差值进行计算，能够有效的预测出整个积分阶段乃至于后续积分过程中所出现的误差范围，由此能够便于工作人员对积分误差的检测做出合理判断，并为后续的检测提供合理化的预测依据，从而提高了对于电表测量电流时间积分检测扩展的功能性需求。

初始积分获取模块110，初始积分获取模块110用于获取初始电流时间积分的基数设为N，基数N为电流值输入积分单元中开始积分的初始数值；

积分段截取模块120，积分段截取模块120用于截取由基数N至某一时段内的积分值设为M，积分值M包含的积分值范围段为N—M；

积分段分割模块130，积分段分割模块130用于将积分段N—M进行分割为至少三个连续并相互独立的积分段，该积分段设为a—b、b—c、c—d，其中a=N，d=M；

积分状况检测模块140，积分状况检测模块140用于分别对积分段a—b、b—c、c—d单独进行积分状况检测，分别得出相应的积分值M1、M2、M3；

积分值累加模块150，积分值累加模块150用于将积分值M1、M2、M3进行累加得出积分检测值P；

结果比对模块160，结果比对模块160用于将积分检测值P与积分值M进行比对是否相同，若P=M则积分值范围段N—M的电流时间积分为标准积分范围段；

积分误差预测模块180，积分误差预测模块180用于根据比对结果的误差值进行分析预测，将积分累积过程设为一个周期，并根据电流时间积分的累积过程划分多个周期的计数值T，设一个周期中电流时间积分的误差值为S，则计算多个周期的预测误差值

。

以积分段a—b为例单独进行积分状况检测得出积分值M1，具体步骤包括以下过程：

S141、对积分段a—b进行采样获取该积分段的积分值＆，其中＆为积分段a—b的最终积分值；

S142、对积分段a—b进行二次电流时间积分，积分的初始值为0，得出积分段a—b的电流初相位＆0；

S143、通过PI控制器对积分段a—b进行积分补偿，得出电流补偿相位Δ＆；

S144、将电流初相位＆0与电流补偿相位Δ＆进行叠加生成参与坐标变换的补偿积分值θ；

生成补偿积分值θ的坐标变换公式为：

其中，

为积分段a—b中a点的电流值，

为积分段a—b中b点的电流值；

S145、将补偿积分值θ与积分值＆进行比对是否相同；

若补偿积分值θ=积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分为标准积分；

若补偿积分值θ<积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分出现积分误差。

积分状况检测模块140用于对积分段的积分状况检测，分别得出相应的积分值，积分状况检测模块140包括：

积分值获取模块1401，积分值获取模块1401用于对积分段a—b进行采样获取该积分段的积分值＆，其中＆为积分段a—b的最终积分值；

二次电流时间积分模块1402，二次电流时间积分模块1402用于对积分段a—b进行二次电流时间积分，积分的初始值为0，得出积分段a—b的电流初相位＆0；

二次电流时间积分采用反相积分电路，如图15所示，其中：

为输入电压，

为输出电压，R、

、

均为电阻，C为电容，A为μA741型集成运算放大器；

根据反相积分电路对积分段a—b进行二次电流时间积分，该反相积分电路的运算过程为：

1、确定时间常数

要将方波变换为三角波，就是要对方波的每半个周期分别进行不同方向的积分运算。当方波为正半周时，相当于向积分电路输入正的阶跃信号；当方波为负半周时，相当于向积分电路输入负的阶跃信号。因此，积分时间都等于

，由于μA741的最大输出电压

左右，所以τ的值必须满足：

式中E为方波信号的幅值，由于对三角波的幅度没有要求，故取

；

2、确定电阻R和电容C的值

由于反相积分电路的输入电阻

，故取积分电阻

，因此积分电容：

3、确定

、

的值

为了减小

所引起的积分误差，取

;

平衡电阻

为：

；

积分补偿模块1403，积分补偿模块1403用于对积分段a—b进行积分补偿，得出电流补偿相位Δ＆；

叠加模块1404，叠加模块1404用于将电流初相位＆0与电流补偿相位Δ＆进行叠加生成参与坐标变换的补偿积分值θ；

积分值比对模块1405，积分值比对模块1405用于将补偿积分值θ与积分值＆进行比对是否相同；

若补偿积分值θ=积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分为标准积分；

若补偿积分值θ<积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分出现积分误差。

本实施例的一种基于电表测量电流时间积分的检测系统用于实现前述多个方法实施例中相应的一种基于电表测量电流时间积分的检测方法及装置，并具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

通过本实施例，能够根据比对结果的误差值进行分析预测，能够对电流时间积分在存在误差的情况下进行误差范围的预测，根据周期数以及单个周期积分所存在误差值进行计算，能够有效的预测出整个积分阶段乃至于后续积分过程中所出现的误差范围，由此能够便于工作人员对积分误差的检测做出合理判断，并为后续的检测提供合理化的预测依据，从而提高了对于电表测量电流时间积分检测扩展的功能性需求。

实施例三

请参照图1、图3、图4、图10、图11和图15，示出了本发明实施例三的具体实施方式，具体内容如下：

一种基于电表测量电流时间积分的检测方法，该检测方法包括以下过程：

S11、获取初始电流时间积分的基数设为N，基数N为电流值输入积分单元中开始积分的初始数值；

S12、截取由基数N至某一时段内的积分值设为M，积分值M包含的积分值范围段为N—M；

S13、将积分段N—M进行分割为至少三个连续并相互独立的积分段，该积分段设为a—b、b—c、c—d，其中a=N，d=M；

S14、分别对积分段a—b、b—c、c—d单独进行积分状况检测，分别得出相应的积分值M1、M2、M3；

S15、将积分值M1、M2、M3进行累加得出积分检测值P；

S16、将积分检测值P与积分值M进行比对是否相同，若P=M则积分值范围段N—M的电流时间积分为标准积分范围段；

若M-P的差值在0-0.05的范围内，则积分值范围段N—M的电流时间积分为合格积分范围段，在积分误差允许的范围内；

若M-P的正差值大于0.05，在此处即使M-P的差值为负数也默认为正数值，则积分值范围段N—M的电流时间积分为存在误差的积分范围段；

若M-P的正差值大于0.1，则积分值范围段N—M的电流时间积分为存在明显异常的积分范围段，同时对积分值范围段N—M的积分范围段标记异常标签并发送至移动端；

S17、将积分检测值P与积分值M的比对结果发送至移动端。

一种基于电表测量电流时间积分的检测装置，包括：初始积分获取模块110，初始积分获取模块110用于获取初始电流时间积分的基数设为N，基数N为电流值输入积分单元中开始积分的初始数值；

积分段截取模块120，积分段截取模块120用于截取由基数N至某一时段内的积分值设为M，积分值M包含的积分值范围段为N—M；

积分段分割模块130，积分段分割模块130用于将积分段N—M进行分割为至少三个连续并相互独立的积分段，该积分段设为a—b、b—c、c—d，其中a=N，d=M；

积分状况检测模块140，积分状况检测模块140用于分别对积分段a—b、b—c、c—d单独进行积分状况检测，分别得出相应的积分值M1、M2、M3；

积分值累加模块150，积分值累加模块150用于将积分值M1、M2、M3进行累加得出积分检测值P；

结果比对模块160，结果比对模块160用于将积分检测值P与积分值M进行比对是否相同，若P=M则积分值范围段N—M的电流时间积分为标准积分范围段；

比对结果发送模块170，比对结果发送模块170用于将积分检测值P与积分值M的比对结果发送至移动端；

以积分段a—b为例单独进行积分状况检测得出积分值M1，具体步骤包括以下过程：

S141、对积分段a—b进行采样获取该积分段的积分值＆，其中＆为积分段a—b的最终积分值；

S142、对积分段a—b进行二次电流时间积分，积分的初始值为0，得出积分段a—b的电流初相位＆0；

S143、通过PI控制器对积分段a—b进行积分补偿，得出电流补偿相位Δ＆；

S144、将电流初相位＆0与电流补偿相位Δ＆进行叠加生成参与坐标变换的补偿积分值θ；

生成补偿积分值θ的坐标变换公式为：

其中，

为积分段a—b中a点的电流值，

为积分段a—b中b点的电流值；

S145、将补偿积分值θ与积分值＆进行比对是否相同；

若补偿积分值θ=积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分为标准积分；

若补偿积分值θ<积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分出现积分误差；

S146、当补偿积分值θ大于或小于积分值＆时，计算补偿积分值θ和积分值＆之间的正差值，此阶段若差值为负数则取正数值；

若差值大于0时则出现积分误差；

若差值小于或等于0.005时，则积分误差在允许的误差范围内，为正常积分值；

若差值大于0.05时，则积分误差出现断崖式突变现象，重点标记该积分段并打上标签生成积分误差记录。

通过本实施例能够对积分段的检测做出异常提示，并通过设定阈值与误差值进行比对分析，能够准确的分析出误差范围内的情况，避免出现不必要的误差检测风险项，同时为电流时间积分的检测过程提供保障，而且根据设定阈值确定最大误差标准范围，在误差较大的状况下能够进行重点标记积分段，并在该积分段上打上标签生成积分误差记录，由此能够提醒工作人员在鉴定过程中某一部分出现异常以及误差陡然突变现象，从而能够便于工作人员进行重点分析并了解相应的情况，便于工作人员快速的找出问题所在之处，有效的提高了对于电流时间积分误差的检测效率以及后续检测结果报告的解析。

积分状况检测模块140用于对积分段的积分状况检测，分别得出相应的积分值，积分状况检测模块140包括：

积分值获取模块1401，积分值获取模块1401用于对积分段a—b进行采样获取该积分段的积分值＆，其中＆为积分段a—b的最终积分值；

二次电流时间积分模块1402，二次电流时间积分模块1402用于对积分段a—b进行二次电流时间积分，积分的初始值为0，得出积分段a—b的电流初相位＆0；

二次电流时间积分采用反相积分电路，如图15所示，其中：

为输入电压，

为输出电压，R、

、

均为电阻，C为电容，A为μA741型集成运算放大器；

根据反相积分电路对积分段a—b进行二次电流时间积分，该反相积分电路的运算过程为：

1、确定时间常数

要将方波变换为三角波，就是要对方波的每半个周期分别进行不同方向的积分运算。当方波为正半周时，相当于向积分电路输入正的阶跃信号；当方波为负半周时，相当于向积分电路输入负的阶跃信号。因此，积分时间都等于

，由于μA741的最大输出电压

左右，所以τ的值必须满足：

式中E为方波信号的幅值，由于对三角波的幅度没有要求，故取

2、确定电阻R和电容C的值

由于反相积分电路的输入电阻

，故取积分电阻

，因此积分电容：

3、确定

、

的值

为了减小

所引起的积分误差，取

;

平衡电阻

为：

；

积分补偿模块1403，积分补偿模块1403用于对积分段a—b进行积分补偿，得出电流补偿相位Δ＆；

叠加模块1404，叠加模块1404用于将电流初相位＆0与电流补偿相位Δ＆进行叠加生成参与坐标变换的补偿积分值θ；

积分值比对模块1405，积分值比对模块1405用于将补偿积分值θ与积分值＆进行比对是否相同；

若补偿积分值θ=积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分为标准积分；

若补偿积分值θ<积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分出现积分误差；

积分值计算模块1406，积分值计算模块1406用于计算补偿积分值θ和积分值＆之间的正差值；

若差值大于0时则出现积分误差；

若差值小于或等于0.005时，则积分误差在允许的误差范围内，为正常积分值；

若差值大于0.05时，则积分误差出现断崖式突变现象，重点标记该积分段并打上标签生成积分误差记录。

通过本实施例能够对积分段的检测做出异常提示，并通过设定阈值与误差值进行比对分析，能够准确的分析出误差范围内的情况，避免出现不必要的误差检测风险项，同时为电流时间积分的检测过程提供保障，而且根据设定阈值确定最大误差标准范围，在误差较大的状况下能够进行重点标记积分段，并在该积分段上打上标签生成积分误差记录，由此能够提醒工作人员在鉴定过程中某一部分出现异常以及误差陡然突变现象，从而能够便于工作人员进行重点分析并了解相应的情况，便于工作人员快速的找出问题所在之处，有效的提高了对于电流时间积分误差的检测效率以及后续检测结果报告的解析。

本实施例的一种基于电表测量电流时间积分的检测系统用于实现前述多个方法实施例中相应的一种基于电表测量电流时间积分的检测方法及装置，并具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

实施例四

请参照图12，示出了本发明实施例四中测量设备100、积分单元200、积分检测单元300和移动端400交互的过程图，其中：

测量设备100，测量设备100用于测量电路中的电流值；

积分单元200，积分单元200与测量设备建立通信连接，积分单元200用于输入电流值并进行电流时间积分；

积分检测单元300，积分检测单元300与积分单元200建立通信连接，积分检测单元300用于对积分单元200的电流时间积分是否存在误差进行检测；

移动端400，移动端与测量设备100、积分单元200以及积分检测单元300均建立通信连接，移动端400用于读取并显示电流值、电流时间积分值、积分是否存在误差以及误差预测值。

本实施例中测量设备100、积分单元200、积分检测单元300和移动端400的交互过程如下：

S1、测量电路中的电流值；

S2、发送所测得的电流值；

S3、接收电流值；

S4、对所接收的电流值进行电流时间积分；

S5、发送电流时间积分；

S6、对积分是否存在误差进行检测；

S7、发送检测结果；

S8、发送积分段异常结果；

S9、发送电流时间积分；

S10、发送所测得的电流值；

S11、显示电流值、电流时间积分值、积分是否存在误差、积分段异常以及误差预测值。

通过本实施例所提出的一种基于电表测量电流时间积分的检测系统，该系统用于对检测方法以及装置进行配合完成电流时间积分的快速检测，并通过移动端与测量设备、积分单元以及积分检测单元的通信连接完成对于各项数据的直观显示，并在移动端的作用下构成表格、图表以及图文鉴定报告的方式呈现，由此可便于工作人员查看积分检测结果，并根据检测情况做出有效的分析判断，确定电表测量电流时间积分的进准性以及是否存在误差等状况，从而提高了检测工作的效率以及准确性。

本实施例的一种基于电表测量电流时间积分的检测系统用于实现前述多个方法实施例中相应的一种基于电表测量电流时间积分的检测方法及装置，并具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

实施例五

请参照图13，示出了本发明实施例五中电表测量电流时间积分的检测方法的流程图，一种基于电表测量电流时间积分的检测方法，包括以下过程：

S21、测量目标的电流值，该目标为用于电表测量某一标准市电网的用电量；

S22、将电流值发送至积分单元进行电流时间积分获取积分值；

S23、将积分值发送至积分检测单元同步进行积分是否存在误差检测；

S24、将电流值发送至移动端显示具体的用电量。

请参照图14，示出了本发明实施例五中电流时间积分的检测装置的原理框图，一种基于电表测量电流时间积分的检测装置，该装置包括：

测量模块210，测量模块210用于测量目标的电流值，该目标为用于电表测量某一标准市电网的用电量；

第一发送模块220，第一发送模块220用于将电流值发送至积分单元进行电流时间积分获取积分值；

第二发送模块230，第二发送模块230用于将积分值发送至积分检测单元同步进行积分是否存在误差检测；

第三发送模块240，第三发送模块240用于将电流值发送至移动端显示具体的用电量。

通过本实施例提出了另一种基于电表测量电流时间积分的检测方法及相应的装置，通过该方法能够对所测量的电流时间积分进行检测，同时将各设备之间进行工序连串，使整个检测过程合理有效，并能够对电流时间积分做出精准性的误差现象检测。

本发明通过对积分的累积状况进行检测，在出现积分错误或者相对比以往积分状况误差突变时进行检测，并标记该积分段的异常情况，能够有效的对电流时间积分进行检测，并快速标记积分异常段的范围，使电表在检测作业中能够针对其积分误差构建检测方案，并能够实现在积分的同时进行积分误差检测，使电表的计量特性方面的检测具有进一步的数据支撑，因此达到了对电表电流时间积分的测量误差进行检测的目的，能够准确的反映出误差值的大小以及出现误差的积分范围，从而提高了对于电表计量特性的检测能力，确保电表电流时间积分测量的准确性。

本发明通过根据比对结果的误差值进行分析预测，能够对电流时间积分在存在误差的情况下进行误差范围的预测，根据周期数以及单个周期积分所存在误差值进行计算，能够有效的预测出整个积分阶段乃至于后续积分过程中所出现的误差范围，由此能够便于工作人员对积分误差的检测做出合理判断，并为后续的检测提供合理化的预测依据，从而提高了对于电表测量电流时间积分检测扩展的功能性需求。

本发明能够对积分段的检测做出异常提示，并通过设定阈值与误差值进行比对分析，能够准确的分析出误差范围内的情况，避免出现不必要的误差检测风险项，同时为电流时间积分的检测过程提供保障，而且根据设定阈值确定最大误差标准范围，在误差较大的状况下能够进行重点标记积分段，并在该积分段上打上标签生成积分误差记录，由此能够提醒工作人员在鉴定过程中某一部分出现异常以及误差陡然突变现象，从而能够便于工作人员进行重点分析并了解相应的情况，便于工作人员快速的找出问题所在之处，有效的提高了对于电流时间积分误差的检测效率以及后续检测结果报告的解析。

本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。对于以上各实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上实施方式对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种基于电表测量电流时间积分的检测方法，其特征在于，该检测方法包括以下过程：

S11、获取初始电流时间积分的基数设为N，基数N为电流值输入积分单元中开始积分的初始数值；

S12、截取由基数N至某一时段内的积分值设为M，积分值M包含的积分值范围段为N—M；

S13、将积分段N—M进行分割为至少三个连续并相互独立的积分段，该积分段设为a—b、b—c、c—d，其中a=N，d=M；

S14、分别对积分段a—b、b—c、c—d单独进行积分状况检测，分别得出相应的积分值M1、M2、M3；

以积分段a—b为例单独进行积分状况检测得出积分值M1，具体步骤包括以下过程：

S141、对积分段a—b进行采样获取该积分段的积分值＆，其中＆为积分段a—b的最终积分值；

S142、对积分段a—b进行二次电流时间积分，积分的初始值为0，得出积分段a—b的电流初相位＆0；

S143、对积分段a—b进行积分补偿，得出电流补偿相位Δ＆；

S144、将电流初相位＆0与电流补偿相位Δ＆进行叠加生成参与坐标变换的补偿积分值θ；

S145、将补偿积分值θ与积分值＆进行比对是否相同；

若补偿积分值θ=积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分为标准积分；

若补偿积分值θ<积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分出现积分误差；

S15、将积分值M1、M2、M3进行累加得出积分检测值P；

S16、将积分检测值P与积分值M进行比对是否相同，若P=M则积分值范围段N—M的电流时间积分为标准积分范围段；

若M-P的差值在0-0.05的范围内，则积分值范围段N—M的电流时间积分为合格积分范围段，在积分误差允许的范围内；

若M-P的正差值大于0.05，在此处即使M-P的差值为负数也默认为正数值，则积分值范围段N—M的电流时间积分为存在误差的积分范围段；

若M-P的正差值大于0.1，则积分值范围段N—M的电流时间积分为存在明显异常的积分范围段，同时对积分值范围段N—M的积分范围段标记异常标签并发送至移动端；

S17、将积分检测值P与积分值M的比对结果发送至移动端。

2.根据权利要求1所述的一种基于电表测量电流时间积分的检测方法，其特征在于：在步骤S16至S17之间还包括：

根据比对结果的误差值进行分析预测，将积分累积过程设为一个周期，并根据电流时间积分的累积过程划分多个周期的计数值T，设一个周期中电流时间积分的误差值为S，则计算多个周期的预测误差值V=S×T。

3.根据权利要求1所述的一种基于电表测量电流时间积分的检测方法，其特征在于：当补偿积分值θ大于或小于积分值＆时，计算补偿积分值θ和积分值＆之间的正差值，此阶段若差值为负数则取正数值；

若差值大于0时则出现积分误差；

若差值小于或等于0.005时，则积分误差在允许的误差范围内，为正常积分值；

若差值大于0.05时，则积分误差出现断崖式突变现象，重点标记该积分段并打上标签生成积分误差记录。

4.一种基于电表测量电流时间积分的检测装置，其特征在于，包括：

初始积分获取模块（110），所述初始积分获取模块（110）用于获取初始电流时间积分的基数设为N，基数N为电流值输入积分单元中开始积分的初始数值；

积分段截取模块（120），所述积分段截取模块（120）用于截取由基数N至某一时段内的积分值设为M，积分值M包含的积分值范围段为N—M；

积分段分割模块（130），所述积分段分割模块（130）用于将积分段N—M进行分割为至少三个连续并相互独立的积分段，该积分段设为a—b、b—c、c—d，其中a=N，d=M；

积分状况检测模块（140），所述积分状况检测模块（140）用于分别对积分段a—b、b—c、c—d单独进行积分状况检测，分别得出相应的积分值M1、M2、M3；

所述积分状况检测模块（140）包括：

积分值获取模块（1401），所述积分值获取模块（1401）用于对积分段a—b进行采样获取该积分段的积分值＆，其中＆为积分段a—b的最终积分值；

二次电流时间积分模块（1402），所述二次电流时间积分模块（1402）用于对积分段a—b进行二次电流时间积分，积分的初始值为0，得出积分段a—b的电流初相位＆0；

积分补偿模块（1403），所述积分补偿模块（1403）用于对积分段a—b进行积分补偿，得出电流补偿相位Δ＆；

叠加模块（1404），所述叠加模块（1404）用于将电流初相位＆0与电流补偿相位Δ＆进行叠加生成参与坐标变换的补偿积分值θ；

积分值比对模块（1405），所述积分值比对模块（1405）用于将补偿积分值θ与积分值＆进行比对是否相同；

若补偿积分值θ=积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分为标准积分；

若补偿积分值θ<积分值＆，则积分段a—b的电流时间积分出现积分误差；

积分值累加模块（150），所述积分值累加模块（150）用于将积分值M1、M2、M3进行累加得出积分检测值P；

结果比对模块（160），所述结果比对模块（160）用于将积分检测值P与积分值M进行比对是否相同，若P=M则积分值范围段N—M的电流时间积分为标准积分范围段；

比对结果发送模块（170），所述比对结果发送模块（170）用于将积分检测值P与积分值M的比对结果发送至移动端。

5.根据权利要求4所述的一种基于电表测量电流时间积分的检测装置，其特征在于，该装置还包括：积分误差预测模块（180）；

所述积分误差预测模块（180）用于根据比对结果的误差值进行分析预测，将积分累积过程设为一个周期，并根据电流时间积分的累积过程划分多个周期的计数值T，设一个周期中电流时间积分的误差值为S，则计算多个周期的预测误差值V=S×T。

6.根据权利要求4所述的一种基于电表测量电流时间积分的检测装置，其特征在于，还包括：积分值计算模块（1406）；

所述积分值计算模块（1406）用于计算补偿积分值θ和积分值＆之间的正差值；

若差值大于0时则出现积分误差；

若差值小于或等于0.005时，则积分误差在允许的误差范围内，为正常积分值；

若差值大于0.05时，则积分误差出现断崖式突变现象，重点标记该积分段并打上标签生成积分误差记录。

7.一种应用于上述权利要求1-3任一项的基于电表测量电流时间积分的检测系统，其特征在于，该系统包括：

测量设备（100），所述测量设备（100）用于测量电路中的电流值；

积分单元（200），所述积分单元（200）与测量设备建立通信连接，所述积分单元（200）用于输入电流值并进行电流时间积分；

积分检测单元（300），所述积分检测单元（300）与积分单元（200）建立通信连接，所述积分检测单元（300）用于对积分单元（200）的电流时间积分是否存在误差进行检测；

移动端（400），所述移动端与测量设备（100）、积分单元（200）以及积分检测单元（300）均建立通信连接，所述移动端（400）用于读取并显示电流值、电流时间积分值、积分是否存在误差以及误差预测值。

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