CN203825180U - 一种电能表快速校验装置及系统 - Google Patents

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赵羡龙
杨立新
禹丹
管凤强
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Abstract

本实用新型公开了一种电能表快速校验装置及系统,其中,该装置包括:中央处理单元、显示单元、输入单元、光电转换单元、电源单元、信息获取单元、存储单元,显示单元、输入单元、光电转换单元、电源单元、信息获取单元、存储单元分别与中央处理单元相连。本实用新型的电能表快速校验装置及系统,可在用户没有用电情况下校验电能表,在很短的时间(如1分钟左右)内就可实现对电能表计量误差的快速准确校验。同时可读取电能表表号信息,具有数据(电能表表号、计量误差)保存功能,支持通过USB导入电脑的操作,可同步显示计量误差,且携带方便。

Description

一种电能表快速校验装置及系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电力设备领域,特别涉及一种电能表快速校验装置及系统。
背景技术
[0002]目前,窃电行为不仅给电力部门和电力企业造成巨大损失,还严重威胁电力设备运行和人身的安全。因此,国家高度重视对窃电行为的打击。
[0003] 除了专用变压器用户的窃电事件频发之外,居民用户的窃电事件也屡有发生。目前,打击居民用户窃电行为主要依靠抄表员和用户提供线索,再结合反窃电专职人员的经验,通过上门核查、举证、发单后实施处罚。这种被动式的查证不仅不能主动发现大量隐匿窃电事件,而且对用电稽查人员的经验要求很高。此外,用户数量庞大,若仅凭有限的人力资源进行查处,那么不免费时、费力、难度大、效率低。
[0004] 因此,电力设备领域急需一种能够帮助用电稽查人员快速准确地发现居民用户窃电行为的工具或装置。
实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是公开一种电能表快速校验装置及系统,以解决现有技术中存在的无法对电能表进行快速准确校验的问题。
[0006] 本实用新型的电能表快速校验装置包括:中央处理单元、显示单元、输入单元、光电转换单元、电源单元、信息获取单元、存储单元,显示单元、输入单元、光电转换单元、电源单元、信息获取单元、存储单元分别与中央处理单元相连。
[0007] 在上述技术方案中,本实用新型的电能表快速校验装置还包括:保护单元,保护单元与中央处理单元相连。
[0008] 在上述技术方案中,输入单元为键盘。
[0009] 在上述技术方案中,信息获取单元为条形码扫描器或红外采集器。
[0010] 本实用新型的第一电能表快速校验系统包括:上述的电能表快速校验装置及标准负载,标准负载并联在火线和零线之间。
[0011] 在上述技术方案中,标准负载为多个电阻串并联组成的纯阻性负载。
[0012] 本实用新型的第二电能表快速校验系统包括:上述的电能表快速校验装置及交流电流表,交流电流表套接在火线上。
[0013] 本实用新型的第三电能表快速校验系统包括:上述的电能表快速校验装置、标准负载、交流电流表,标准负载并联在火线和零线之间;交流电流表套接在火线上。
[0014] 在上述技术方案中,标准负载为多个电阻串并联组成的纯阻性负载。
[0015] 本实用新型的电能表快速校验装置及系统,可在用户没有用电情况下校验电能表,在很短的时间(如I分钟左右)内就可实现对电能表计量误差的快速准确校验。同时可读取电能表表号信息,具有数据(电能表表号、计量误差)保存功能,支持通过USB导入电脑的操作,可同步显示计量误差,且携带方便。附图说明
[0016] 图1是本实用新型的电能表快速校验装置的结构示意图;
[0017]图2是本实用新型的第一电能表快速校验系统的结构示意图;
[0018]图3是本实用新型的第二电能表快速校验系统的结构示意图;
[0019]图4是本实用新型的第三电能表快速校验系统的结构示意图;
[0020] 图5是本实用新型的电能表快速校验装置及系统的工作流程图。
具体实施方式
[0021] 下面结合附图,对本实用新型的几个具体实施方式进行详细描述,但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0022] 为了解决现有技术中存在的无法对电能表进行快速准确校验的问题,本实用新型提出了一种电能表快速校验装置及系统。
[0023] 对于电子式电能表来说,脉冲常数表示每千瓦小时的计量脉冲个数,单位为imp/kWh。由于电能表的脉冲常数不同,所以在记录相同的电能时,脉冲常数小的电能表出现的脉冲个数少,脉冲常数大的电能表出现的脉冲个数多,而且上述电能表的脉冲常数会标注在电能表的面板上。
[0024] 其中,如果电能表脉冲常数为3200imp/kWh,那么用电时电能表的脉冲指示灯闪烁,当其闪烁3200次时电能表内计数器的相应数值将进一位,说明用户已经使用了 IKWh(度)电。
[0025] 如果用户采用某种方式达到窃电目的,反映在电能表上,就是使电能表达到少计量的效果,而电能表的脉冲常数通常是不可更改的(对60A居民用电能表,一般为1200imp/KWh),因此在用户带负载运行条件下,在检测时间内对电能表的计量脉冲进行计数,从而计算出电能表计量的电能,与根据检测时间和负载消耗功率计算出的实际消耗电能进行对比来判断电能表是否存在异常情况,即可据此发现有窃电嫌疑的用户。
[0026] 如图1所示,本实用新型的电能表快速校验装置10包括:中央处理单元101、显示单元102、输入单元103、光电转换单元104、电源单元105、信息获取单元106、存储单元107、保护单元108,其中,显示单元102、输入单元103、光电转换单元104、电源单元105、信息获取单元106、存储单元107、保护单元108分别与中央处理单元101相连,输入单元103为键盘。
[0027] 中央处理单元101,用于:(1)根据电流脉冲信号和检测时间得到电能表的计量脉冲数,并且根据电能表的脉冲常数进一步计算出电能表计量的电能,(2)根据接入负载的功率和检测时间计算出实际消耗的电能,(3)将电能表计量的电能和负载消耗的电能进行对比来判断电能表是否存在异常情况,(4)将相关的检测数据和电能表的表号按照规定的数据格式合并存储。
[0028] 中央处理单元101根据电能表的计量电能和标准负载40的消耗电能的误差百分比是否超出误差百分比阈值,生成电能表是否存在异常情况的标识,并且在显示单元102上显示校验结果。例如,电能表的读数是否有问题。
[0029] 显示单元102,用于显示参数、错误代码和检测信息。显示单元102还可以显示读取条形码成功提示、红外线读取信息成功提示和检测状态提示等。
[0030] 输入单元103,用于将用户设置的参数信息传给中央处理单元101。输入单元103可以采用键盘(例如小键盘,触摸屏)来实现。例如,键盘由参数设置键和多功能键组成。参数设置键用于设置参数输入,包括输入如上所述的检测时间、脉冲常数、标准负载40的额定功率等,以及数据读取有无声、光提示,异常情况有无声、光提示,误差百分比阈值等。多功能键用于控制光电转换单元104或信息获取单元106工作与否。上述参数信息包括电能表的脉冲常数,用户设置的电能表计量电能和负载消耗电能(例如可以是标准负载40消耗电能)的误差百分比阈值,负载功率或标准负载40的额定功率等。
[0031] 光电转换单元104,用于捕捉带有负载的电能表内脉冲指示灯的闪烁,并且将此光脉冲信号转换成电脉冲信号传给中央处理单兀101 ;其中,电脉冲信号为电能表的计量脉冲。
[0032] 电源单元105,能够为电能表快速校验装置10的正常工作提供电能。电源单元105采用充电电池,并且有充电管理功能,能够对电池的充电进行管理,包括充电状态检测、电池电量检测、电量低报警和电量满提示等。
[0033] 信息获取单元106,用于读取电能表的标识、脉冲常数和开盖记录等内部信息,读取结果传给中央处理单元101。信息获取单元106可以采用条形码扫描器来实现。条形码扫描器扫描电能表外壳上的条形码,扫描结果作为电能表的唯一标识存储到存储单兀107中用于识别,便于用电稽查人员确定电能表的安装具体位置;亦可以采用红外采集器来实现,如通过电能表的红外线通信信道读取电能表的表号、脉冲常数和开盖记录等内部信息,存储到存储单元107中,便于用电稽查人员确定电能表的具体安装位置。
[0034] 存储单元107,中央处理单元101将包括电能表的表号、电能表的计量电能和标准负载40的消耗电能的误差百分比、有无异常标志等在内的稽查数据按照规定的数据结构存储至存储单元107中。规定的数据结构包括以下任意一个或者几个的组合信息:序号、电能表表号、电能表的计量电能和标准负载40的消耗电能的误差百分比、电能表后端的用户侧交流线路的电流值、有无异常标志。
[0035] 存储单元107中存储的文件可以以TXT文本形式存储,而且文件命名以稽查当天的时间命名。在实施例中,装置设有USB端口,该USB端口有两种作用:(I)、用于读取现场稽查数据到上位机;(2)、用于为电能表快速校验装置充电。由于存储单元107已经由装置虚拟为一个优盘,所以用户只需要以操作优盘的方式把现场稽查数据复制到上位机,即将现场稽查数据读取到上位机。
[0036] 保护单元108,用于监测电源单元105和电能表快速校验装置10内的软件,当电源单元105输出的供电电压过低或软件运行异常时复位中央处理单元101,保护单元108可以由具有电压监控功能的看门狗电路实现。
[0037] 本实用新型的电能表快速校验装置,可在用户没有用电情况下校验电能表,在很短的时间(如I分钟左右)内就可实现对电能表计量误差的快速准确校验。同时可读取电能表表号信息,具有数据(电能表表号、计量误差)保存功能,支持通过USB导入电脑的操作,可同步显示计量误差,且携带方便。
[0038] 如图2所示,本实用新型的第一电能表快速校验系统包括:电能表快速校验装置10、用户负载30、标准负载40。在用户负载30较小时,可以给用户施加标准负载40来对电能表进行校验。
[0039] 本实用新型的电能表快速校验装置10与标准负载40配合使用,能够对电能表的计量误差进行校验,若发现计量误差超出预定范围的电能表,即能够据此初步判断电能表是否有被篡改以达到窃电目的的嫌疑。
[0040] 其中,标准负载40并联在火线与零线之间,在本实施例中主要由多个电阻串并联组成的纯阻性负载,例如可由多个大功率、低温漂、高精度、固定阻值的功率电阻串并联组成,额定功率在500W-1KW的范围内可以按需求调整,额定电压为220V AC,运行温度范围为-40V _+85°C,配备铝制散热板、带指示灯的电源开关、交流保险及防护壳体,主要以引线插针的方式并联接入电能表后端的用户侧交流线路;亦可采用市面上的出售产品,在此不进行详细说明。
[0041] 电能表快速校验装置10可以根据计量脉冲数和脉冲常数粗略计算出电能表计量的电能,并将该值由显示单元102显示,其中,电能表的脉冲常数可以通过信息获取单元106读取,亦可以通过输入单元103设置。
[0042] 如图3所示,本实用新型的第二电能表快速校验系统包括:电能表快速校验装置10、交流电流表20、用户负载30,交流电流表20测量电能表后端的用户侧交流线路的电流,计算负载消耗电能,以输入电能表快速校验装置10中。
[0043] 电能表快速校验装置10可以根据计量脉冲数和脉冲常数粗略计算出电能表计量的电能,并将该值由显示单元102显示,其中,电能表的脉冲常数可以通过信息获取单元106读取,亦可以通过输入单元103设置。
[0044] 如图4所示,本实用新型的第三电能表快速校验系统包括:电能表快速校验装置10、交流电流表20、用户负载30、标准负载40,交流电流表20测量电能表后端的用户侧交流线路的电流,从而计算负载消耗电能,以输入电能表快速校验装置10中。在用户负载30较小时,还可以给用户施加标准负载40来对电能表进行校验。在接入标准负载40之前,可以用交流电流表20测量电能表后端的用户侧交流线路的电流,保证在接入标准负载40之后,电能表后端的用户侧交流线路的电流不会超出要求的范围。
[0045] 本实用新型的电能表快速校验装置10与标准负载40配合使用,能够对电能表的计量误差进行校验,若发现计量误差超出预定范围的电能表,即能够据此初步判断电能表是否有被篡改以达到窃电目的的嫌疑。
[0046] 其中,标准负载40并联在火线与零线之间,在本实施例中主要由多个电阻串并联组成的纯阻性负载,例如可由多个大功率、低温漂、高精度、固定阻值的功率电阻串并联组成,额定功率在500W-1KW的范围内可以按需求调整,额定电压为220V AC,运行温度范围为-40V _+85°C,配备铝制散热板、带指示灯的电源开关、交流保险及防护壳体,主要以引线插针的方式并联接入电能表后端的用户侧交流线路;亦可采用市面上的出售产品,在此不进行详细说明。
[0047] 电能表快速校验装置10可以根据计量脉冲数和脉冲常数粗略计算出电能表计量的电能,并将该值由显示单元102显示,其中,电能表的脉冲常数可以通过信息获取单元106读取,亦可以通过输入单元103设置。
[0048] 如图4所示,假定并联接入电能表后端用户侧交流线路的标准负载40的额定功率为1.2KW,用户侧交流线路的电压默认为AC220V,电能表的脉冲常数为1200imp/kWh,而检测时间规定为I分钟(检测时间可以根据需要灵活改变,例如由用户通过输入单元103按需求设置,或者在软件中预先按需求设置)。
[0049] 在接入标准负载40之前,使用交流电流表20测量电能表后端的用户侧交流线路的电流,保证在接入标准负载40之后,电能表后端的用户侧交流线路的电流不会超出要求的范围。由于检测时间足够短,所以在接入标准负载40之前,电能表后端的用户侧交流线路的电流不会有过大变化。由于用户侧交流线路的电压默认为AC220V,所以可以预先计算出用户负载30的消耗功率,又由于标准负载40的额定功率已经确定,从而能够判断出相对于标准负载40,用户负载30是否足够小(即为标准负载的5%及以下时)而可以忽略不计,据此来确定是否重新选取足够额定功率的标准负载40或以后再来检测。
[0050] 忽略用户负载30进行粗略计算,在检测时间内标准负载40消耗的电能E0=P*t=l.2/60=0.02KWh。由于电能表的脉冲常数为1200,故每出现一个脉冲即代表消耗电能(1/1200) Kffh,那么正常情况下,在检测时间内的脉冲计量次数应该为0.02/(1/1200)=24次,即脉冲指示灯闪烁24次。
[0051] 如果在检测时间内实际捕捉的脉冲次数仅为18次,那么计算出电能表计量的电能 EI=18* (1/1200)=0.015Kffho
[0052] 则电能表的计量误差百分比为(0.02-0.015)/0.02*100%=25%。如图5所示,为本实用新型的电能表快速校验装置及系统(以第三电能表快速校验系统为例)工作流程示意图,包括:
[0053] S201:光电转换单元104捕捉带有标准负载40的电能表内脉冲指示灯的闪烁,并将此光脉冲信号转换成电脉冲信号传给中央处理单元101 ;
[0054] S202:电能表快速校验装置10接收电能表的脉冲常数,输入单元103传入的检测时间和标准负载40的额定功率;
[0055] S203:根据检测时间和电脉冲信号得到电能表的计量脉冲数;
[0056] S204:根据电能表的计量脉冲数和脉冲常数计算出电能表计量的电能;
[0057] S205:根据检测时间和标准负载40的额定功率计算出标准负载40的消耗电能;
[0058] S206:计算出电能表的计量电能和标准负载40的消耗电能的误差百分比,在显示单元102上显示。
[0059] 并且,在优选的实施例中,S202中,还包括:
[0060] 接收输入单元103传入的误差百分比阈值;
[0061] 这样,步骤S206后,还包括:
[0062] S207:判断电能表的计量电能和标准负载40的消耗电能的误差百分比是否超出误差百分比阈值,转入S208 ;
[0063] S208:如果超出误差百分比阈值,生成电能表存在异常情况的标识,在显示单元102上显示校验结果;
[0064] 如果S207中未超过误差百分比阈值,则不生成电能表存在异常情况的标识。
[0065] 本实用新型的电能表快速校验装置及系统,可在用户没有用电情况下校验电能表,在很短的时间(如I分钟左右)内就可实现对电能表计量误差的快速准确校验。同时可读取电能表表号信息,具有数据(电能表表号、计量误差)保存功能,支持通过USB导入电脑的操作,可同步显示计量误差,且携带方便。[0066] 以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例,但是,本实用新型并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种电能表快速校验装置,其特征在于,包括:中央处理单元、显示单元、输入单元、光电转换单元、电源单元、信息获取单元、存储单元,所述显示单元、所述输入单元、所述光电转换单元、所述电源单元、所述信息获取单元、所述存储单元分别与所述中央处理单元相连。
2.根据权利要求1所述的电能表快速校验装置,其特征在于,还包括:保护单元,所述保护单元与所述中央处理单元相连。
3.根据权利要求1所述的电能表快速校验装置,其特征在于,所述输入单元为键盘。
4.根据权利要求1所述的电能表快速校验装置,其特征在于,所述信息获取单元为条形码扫描器或红外采集器。
5.—种电能表快速校验系统,其特征在于,包括权利要求1-4任意一项所述的电能表快速校验装置和标准负载,所述标准负载并联在火线和零线之间。
6.根据权利要求5所述的电能表快速校验系统,其特征在于,所述标准负载为多个电阻串并联组成的纯阻性负载。
7.—种电能表快速校验系统,其特征在于,包括权利要求1-4任意一项所述的电能表快速校验装置和交流电流表,所述交流电流表套接在火线上。
8.—种电能表快速校验系统,其特征在于,包括权利要求1-4任意一项所述的电能表快速校验装置、标准负载、交流电流表,所述标准负载并联在火线和零线之间;所述交流电流表套接在火线上。
9.根据权利要求8所述的电能表快速校验系统,其特征在于,所述标准负载为多个电阻串并联组成的纯阻性负载。
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CN104459600A (zh) * 2014-12-05 2015-03-25 国家电网公司 一种便携式智能电子式电能表现场校验装置
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