CN203849400U - 一种智能电表载波通讯模块动态功耗检测装置 - Google Patents
一种智能电表载波通讯模块动态功耗检测装置 Download PDFInfo
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Abstract
一种智能电表载波通讯模块动态功耗检测装置，该装置由PC机、直流电源分析仪、电表基表、220V交流电源、现场工况模拟单元和载波抄控器组成。PC机通过USB接口与直流电源分析仪数据通讯端口相连；直流电源分析仪的一个电源输出端口与电表基表相连接，它的另一个电源输出端口与载波通讯模块相连接；电表基表通过弱电接口和载波通讯模块相连并实现二者间的数据交换；220V电流电源和载波通讯相连；载波现场工况模拟单元分别与载波通讯模块和载波抄控器相连；载波抄控器通过RS232接口与PC机相连。本实用新型能够在模拟的不同现场工况下，准确测量智能电表载波通讯模块的动态功耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种智能电表载波通讯模块动态功耗检测装置，属电能计量技术领域。
背景技术
目前，常用的智能电表载波通讯模块动态功耗检测装置均基于二种测量方法，即间接测量法和直接测量法。
间接测量法首先将被测的载波通讯模块从电表中取下，给电表提供其正常工作所需的参比电压的和标称电流，测量此时电表的整机功耗。然后将取下的载波模块安装在电表上，使电表与集中器通讯，再测量此时电表的整机功耗，二者的差值即为电表载波通讯模块的动态功耗。
直接测量法则直接给被测的载波通讯模块提供其正常工作所需的电源，通过检测电表和载波模块进行通讯时载波通讯模块上的最大电流，最后计算功率得到载波通讯模块的动态功耗。
采用间接测量法的载波通讯模块动态功耗检测装置结构简单且成本较低，但是相应的测量准确度较低。采用直接测量法的载波通讯模块动态功耗检测装置对测量载波通讯模块的电压和电流等电气量的设备准确度要求较高，相应的检测结果则更准确。
但是电力线老化、数据传输距离过长等因素均会影响载波信号，会造成不同程度的信号衰减。现场发现部分载波电表在和集中器进行载波通讯时，为提高电能表的数据采集成功率，表内的载波通讯模块功耗会突增。
现有的检测装置均无法模拟现场载波信号的衰减，测量的模块动态功耗仅能反映载波通讯模块在理想通讯情况下的动态功耗，不能测量现场实际工况下模块的动态功耗。
发明内容
本实用新型的目的则是克服了现有技术的不足，提供了一种智能电表载波通讯模块动态功耗检测装置，用于检测分析现场实际工况下，电表内被测载波通讯模块的动态功耗。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现：
本实用新型一种智能电表载波通讯模块动态功耗检测装置由PC机、直流电源分析仪、电表基表、220V交流电源、现场工况模拟单元和载波抄控器组成。
PC机通过USB接口与直流电源分析仪数据通讯端口相连；直流电源分析仪的一个电源输出端口与电表基表相连接，它的另一个电源输出端口与载波通讯模块相连接；电表基表通过弱电接口和载波通讯模块相连并实现二者间的数据交换；220V交流电源和载波通讯相连；载波现场工况模拟单元分别与载波通讯模块和载波抄控器相连；载波抄控器通过RS232接口与PC机相连。
电表基表具有直流电源输出接口且具有载波通讯功能，其主要由CPU芯片、计量芯片、可编程只读存储器EEPROM、电表安全芯片ESAM、时钟电路、按键、液晶显示屏、通讯接口、红外模块、载波模块、485模块、直流电源、指示灯和继电器控制电路组成。
计量芯片、EEPROM、ESAM、时钟电路、按键、液晶显示屏、通讯接口、指示灯和继电器分别连接CPU芯片的相应接口；通讯接口分别连接红外模块、载波模块和485模块；直流电源分别连接CPU芯片和载波模块，并分别向其提供正常工作所需的5V和12V直流电压。
现场工况模拟单元包括：输入端口、输出端口、载波衰减器、电力线容性负载模拟器、电力线感性负载模拟器及接触器开关（K1和K2）。
载波衰减器、电力线容性负载模拟器和电力线感性负载模拟器，通过接触器开关K1和K2选择相应的现场模拟工况负载。
本实用新型的有益效果是：能够准确的测量载波通讯模块的动态功耗，通过现场工况模拟单元实现载波信号不同程度的衰减，便于测量和分析载波通讯模块在实际现场工况下的动态功耗。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的电表基表的工作原理图；
图3是本实用新型的现场工况模拟单元的原理图。
具体实施方式
下面结合附图1—图3与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
图1所示是本实用新型的结构示意图。直流电源分析仪可以给载波通讯模块和电表基表分别提供12V和5V的直流电源。电表基表的数据通过载波模块，经现场工况模拟单元，由载波抄控器接收并通过RS485数据回传给PC机。通过接触器开关K1和K2，改变接入的现场工况模拟单元负载类型，载波通讯模块的功耗会相应发生改变，此时载波通讯模块的动态功耗可以从直流电源分析仪面板上直接读取，也可以通过PC机的USB端口读取直流电源分析仪的数据并存储，便于对采集到的数据进行分析。
图2是本实用新型的电表基表的工作原理图。电表基表采用5V直流电源供电，同时具有直流电源输出接口和便于与载波通讯模块进行数据交换的数据接口；电表基表上液晶可显示载波通讯符号和各类重要的电气参数；可编程只读存储器EEPROM保存电量和电表参数；时钟给电表提供一个参考基准时间；计量芯片负责电能的计量功能；指示灯用于显示脉冲、拉合闸、报警状态；ESAM为电表安全芯片，防止未授权用户对电表的关键数据进行修改；通过485、红外和载波模块可根据电表与集中器数据传输方式进行表内数据的读取。
图3是本实用新型的现场工况模拟单元的原理图。现场工况模拟单元包括：接触器开关K1和K2、载波衰减器、电力线容性负载模拟器、电力线感性负载模拟器。
载波衰减器、电力线容性负载模拟器和电力线感性负载模拟器并联通过开关连接在输入接口与输出接口之间；接触器开关K1和K2用来选择所需要模拟的现场工况；电力线容性负载模拟器用来模拟当实际电力线等效电路负载呈容性时的现场工况；电力线感性负载模拟器用来模拟当实际电力线等效电路负载呈感性时的现场工况；信号衰减器的衰减系数应可调，用来模拟载波信号经过不同程度衰减后的现场工况。
本实用新型中涉及的未说明部分与现有技术相同或采用现有技术加以实现。
Claims (3)
1.一种智能电表载波通讯模块动态功耗检测装置，包括PC机、直流电源分析仪和220V交流电源，其特征在于，所述装置还包括电表基表、现场工况模拟单元和载波抄控器；PC机通过USB接口与直流电源分析仪数据通讯端口相连；直流电源分析仪的一个电源输出端口与电表基表相连接，它的另一个电源输出端口与载波通讯模块相连接；电表基表通过弱电接口和载波通讯模块相连并实现二者间的数据交换；220V电流电源和载波通讯相连；载波现场工况模拟单元分别与载波通讯模块和载波抄控器相连；载波抄控器通过RS232接口与PC机相连。
2.根据权利要求1所述的一种智能电表载波通讯模块动态功耗检测装置，其特征在于，所述的电表基表由CPU芯片、计量芯片、可编程只读存储器EEPROM、电表安全芯片ESAM、时钟电路、按键、液晶显示屏、通讯接口、红外模块、载波模块、485模块、直流电源、指示灯和继电器控制电路组成；计量芯片、EEPROM、ESAM、时钟电路、按键、液晶显示屏、通讯接口、指示灯和继电器分别连接CPU芯片的相应接口；通讯接口分别连接红外模块、载波模块和485模块；直流电源分别连接CPU芯片和载波模块，并分别向其提供正常工作所需的5V和12V直流电压。
3.根据权利要求1所述的一种智能电表载波通讯模块动态功耗检测装置，其特征在于，所述现场工况模拟单元包括输入端口、输出端口、载波衰减器、电力线容性负载模拟器、电力线感性负载模拟器及接触器开关K1和K2；载波衰减器、电力线容性负载模拟器和电力线感性负载模拟器并联通过接触器开关K1和K2连接在输入接口与输出接口之间。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106199100A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-12-07 | 陈劲游 | 一种积木式智能电能表 |
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