CN203881934U - 一种智能电能表温升无线传感检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能电能表温升无线传感检测系统，智能电能表均安装在恒温恒湿室的支架上，每块智能电能表表面均安装一个无线温度传感装置，所有无线温度传感装置均通过置于恒温恒湿室外部的无线接收模块连接到上位机。恒温恒湿室外部的智能电能表检验装置用于给所述智能电能表提供电能表额定最大额定电流和1.15倍电能表参比电压。待检测的电能表开始工作后，将恒温恒湿室内的温度升高至40℃，待电能表表面温度稳定后，通过外置无线接收装置实时传输数据给上位机，通过上位机实时观测恒温恒湿室内部电能表表面温度变化，试验时间2h。该系统的应用简化了检测过程，减少了人工干预，大大提高了检测自动化程度。

Description

一种智能电能表温升无线传感检测系统

技术领域

本实用新型涉及一种电能表检测系统，尤其涉及一种智能电能表温升检测系统。 

背景技术

智能电能表温升检测项目按照国家标准GB/T 17215.211-2006（等同国际标准IEC 62052-11-2003）中7.2条，具体要求为“仪表每一电流线路通以额定最大电流，每一电压线路（以及那些通电周期比其热时间常数长的辅助电压线路）加载1.15倍参比电压，外表面的温升在环境温度为40℃时应不超过25K。在2h的试验期间，仪表不应受到风吹或直接的阳光照射。” 

目前测量智能电能表温升有2种基本方法。一种是通过平面红外热像仪测量，但平面热像仪是非接触式的，存在较大误差，且不能长期在40℃时，无法对多表位进行同时测量；另一种方法是通过接触式温度计（如温度巡检仪）等进行测量，将多条温度传感器与智能电能表表面粘贴连接，进行实时测量，这样带来的问题是对多表位多温度测量点测量，有很多的连线，测量过程十分繁琐。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种智能电能表温升无线传感检测系统，能够快捷、准确检测电能表外表面温升。 

技术方案：一种智能电能表温升无线传感检测系统，包括内部设有支架的恒温恒湿室、若干智能电能表以及若干无线温度传感装置，还包括置于所述恒温恒湿室外部的无线接收模块、上位机以及智能电能表检验装置；其中，所述智能电能表均安装在支架上，每块智能电能表表面均安装一个无线温度传感装置，所有无线温度传感装置均通过所述无线接收模块将温度测量数据上传到上位机，所述智能电能表检验装置用于给所述智能电能表提供电能表额定最大额定电流和1.15倍电能表参比电压。 

作为本发明的优选方案，所述每块无线温度传感装置包括一块微控制单元，以及分别连接所述微控制单元的无线通讯模块、Flash存储模块、温度采集模块、电源模块；其中，所述温度采集模块包括六个温度传感器，所述Flash存储模块用于存储无线温度传感装置的编号地址和无线数据传输配置信息。 

进一步的，所述温度采集模块中的六个温度传感器分别与所述微控制单元的6个GPIO口相连接。 

进一步的，所述无线温度传感装置还包括连接所述微控制单元的LCD显示模块，用于显示所述六个温度传感器检测的实时温度数据。 

进一步的，所述智能电能表数量为50块。 

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的智能电能表温升无线传感检测系统具有如下有益效果： 

（1）通过将具有6个温度传感器的无线温度传感装置安装在待检测的智能电表上，6个温度传感器分别紧贴在智能电表的一个表面上，从而通过接触式测量确保了温升检测的准确性。

（2）均采用无线传输模式，传输每块智能电表的测得的六个面温度信息到上位机；每块无线温度传感装置均具有唯一的地址配置信息，能够使得无线温度传感装置与对应电能表在逻辑上相绑定，从而省去了传统检测方式中繁琐的接线步骤，能够快捷地检测到多块待检测智能电能表的温升信息。 

（3）每块无线温度传感装置中的6个温度传感器分别与微控制单元的6个GPIO口相连接，而不是将6个温度传感器挂在一根总线下连接到微控制单元；这是因为在系统的实际使用过程中，如果6个温度传感器都使用同一个GPIO口进行控制，其中有一路传感器损坏，用户将无法辨别具体是哪一路传感器发生异常，因此6个温度传感器连接在一根总线上会增加传感器更换的难度，本实用新型的结构很好地解决了该问题。 

（4）每块无线温度传感装置设有LCD显示模块，方便观测该无线温度传感装置连接的智能电能表的实时温度信息。 

附图说明

图1为一种智能电能表温升无线传感检测系统结构示意图； 

图2为无线温度传感装置结构示意图；

图3为温度测量电路设计。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。 

如图1所示，一种智能电能表温升无线传感检测系统，在恒温恒湿室中设置有能够安装50块智能电能表的安装支架，支架应注意背离恒温恒湿室的吹风口。待检测的智能电能表安装在支架上，每块智能电能表连接一块无线温度传感装置。在恒温恒湿室外部设置有连接一台上位机的无线接收模块，以及用于给所述智能电能表提供电能表最大额定电流和1.15倍电能表参比电压的智能电能表检验装置，该智能电能表检验装置通过恒温恒湿室上的过孔连接到各待检测智能电能表。恒温恒湿室中的每块无线温度传感装置均能够通过无线接收模块将检测到的温度信息发送到上位机系统，以便上位机对数据进一步处理。 

如图2所示，连接智能电能表的每块无线温度传感装置均包括一块MCU微控制单元，以及分别连接该微控制单元的无线通讯模块、Flash存储模块、温度采集模块、电源模块、LCD显示模块。其中，温度采集模块包括六个温度传感器，该六个温度传感器分别与微控制单元的6个GPIO口相连接，六个温度传感器分别紧贴在一个智能电能的六个面上。Flash存储模块用于存储无线温度传感装置的编号地址和无线数据传输配置信息。无线通讯模块用于将无线温度传感装置检测得到的温度信息发送到恒温恒湿室外部的无线接收模块。LCD显示模块用于显示所述六个温度传感器检测的实时温度数据。 

如图3所示的温度测量电路，无线温度传感装置的六个温度传感器均采用的是型号为DS18B20的数字温度传感器，其测量范围、测量精度、测量速度和重复性都可以满足本系统的需求。DS18B20虽为一款单总线设备，但是本系统中使用的6块DS18B20并没有挂在一根总线下，而是分别于MCU的6个GPIO口相连接。在硬件设计中，DS18B20采用标准的3线式接法。在对DS18B20供电时，采用了一个MOSFET开关器件来控制DS18B20的供电，以降低DS18B20不工作时的能量损耗。 

具体检测过程为：这里将50块智能电能表安装在处于恒温恒湿室内的电能表检验支架上，在每块电能表连接一块无线温度传感装置，每块智能电能表均连接到外部的智能电能表检验装置。智能电能表检验装置给电能表提供电能表最大额定电流和1.15倍电能表参比电压后，待检测的电能表开始工作。将恒温恒湿室内的温度升高至40℃，待电能表表面温度稳定后，通过外置无线接收装置实时传输数据给上位机，通过上位机实时观测恒温恒湿室内部电能表表面温度变化，试验时间2h。如果超过25K（即25℃），则该电能表检测结果为不合格。 

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (5)

1.一种智能电能表温升无线传感检测系统，其特征在于：包括内部设有支架的恒温恒湿室、若干智能电能表以及若干无线温度传感装置，还包括置于所述恒温恒湿室外部的无线接收模块、上位机以及智能电能表检验装置；其中，所述智能电能表均安装在支架上，每块智能电能表表面均安装一个无线温度传感装置，所有无线温度传感装置均通过所述无线接收模块连接到上位机，所述智能电能表检验装置用于给所述智能电能表提供电能表额定最大电流和1.15倍电能表参比电压。 

2.根据权利要求1所述的一种智能电能表温升无线传感检测系统，其特征在于：所述每块无线温度传感装置包括一块微控制单元，以及分别连接所述微控制单元的无线通讯模块、Flash存储模块、温度采集模块、电源模块；其中，所述温度采集模块包括六个温度传感器，所述Flash存储模块用于存储无线温度传感装置的无线地址配置信息。 

3.根据权利要求2所述的一种智能电能表温升无线传感检测系统，其特征在于：所述温度采集模块中的六个温度传感器分别与所述微控制单元的6个GPIO口相连接。 

4.根据权利要求2所述的一种智能电能表温升无线传感检测系统，其特征在于：所述无线温度传感装置还包括连接所述微控制单元的LCD显示模块，用于显示所述六个温度传感器检测的温度数据。 

5.根据权利要求1至4任一所述的一种智能电能表温升无线传感检测系统，其特征在于：所述智能电能表数量为50块。