CN204666803U - 一种智能电能表柔性自动化检定系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能电能表柔性自动化检定系统，包括：在智能表存储仓库与检定单元间移动的AGV小车、用于取放智能电能表的机器人、分别用于对智能电能表进行检定的多个检定单元以及信息管理系统；所述AGV小车与到信息管理系统进行通讯连接，其还包括用于放置智能电能表的周转箱；所述检定单元与信息管理系统进行通讯连接，其还包括用于放置智能电能表的挂表板；所述机器人与信息管理系统和检定单元进行通讯连接，且该机器人的动作范围为AGV小车的周转箱和挂表板。本实用新型使用灵活，能够采用全自动方式工作或半自动工作方式，且检定单元采用立式结构，便于观察，同时占地面积小，可以利用计量中心现有的场地，以节约投资成本，提高经济效益。

Description

一种智能电能表柔性自动化检定系统

技术领域

本实用新型涉及电能表检定领域，更具体地说，涉及一种智能电能表柔性自动化检定系统。

背景技术

目前，随着经济的发展，工业及居民用电量不断增加，对工业及居民用户电能的计量也提出了更高的要求，因此智能电能表使用越来越广泛。智能电能检定，除了电能计量精度提高以外，还增加了起动试验、潜动试验、费率和时段功能试验、冻结功能试验、报警功能试验、通信功能试验、功耗试验、耐压试验、谐波试验、计时误差试验、需量误差试验、事件记录功能试验(包括电源跌落、电源中断、电源缓升缓降)、双向计量功能试验等。

针对智能电能表的检定，目前有传统的人工检定方式和自动流水线检定方式两种。

传统的人工检定方式存在的主要问题有：人工装表、接线，人工方式完成各个检定项目，检定完成后拆线、拆表，工人劳动强度大、耗时长，工作效率低。

自动流水线检定方式，采用平面结构，生产用地大，一般情况下需在新址上新建厂房，投资较大，并且检定过程不便于观察。由于采用流水线结构，一旦某个环节出问题，整个流水线都需停下来，因而可靠性较低，另外系统的扩展较为困难。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于，针对传统的人工检定方式工人劳动强度大、耗时长，工作效率低，以及自动流水线检定方式占地面积大、可靠性低、 扩展困难的问题，提供一种智能电能表柔性自动化检定系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能电能表柔性自动化检定系统，用于实现智能电能表检定；包括：在智能表存储仓库与检定单元间移动的AGV小车、用于取放智能电能表的机器人、分别用于对智能电能表进行检定的多个检定单元以及信息管理系统；其中：所述AGV小车与信息管理系统进行通讯连接，并包括用于放置智能电能表的周转箱；所述检定单元与信息管理系统进行通讯连接，并包括用于放置智能电能表的挂表板；所述机器人与信息管理系统和检定单元进行通讯连接，且该机器人的动作范围为AGV小车的周转箱和检定单元的挂表板。

在本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统中，所述检定单元还包括：

数字信号发生器，用于在主控子单元的控制下，产生频率、相位、失真度可调节的电压信号和电流信号；

电压功率放大器，连接在数字信号发生器和电压输出回路之间，用于将所述电压信号进行放大；

电流功率放大器，连接在数字信号发生器和电流输出回路之间，用于将所述电流信号进行放大；

电压输出回路，连接在电压功率放大器、数字式标准表和各智能电能表之间，用于将放大后的电压信号输出到所述数字式标准表中，以及经压线子单元上的插拔式探针输出到各个智能电能表中；

电流输出回路，连接在电流功率放大器、数字式标准表和各智能电能表之间，用于将放大后的电流信号输出到所述数字式标准表中，以及经压线子单元上的插拔式探针输出到各个智能电能表中；

数字式标准表，用于在主控子单元的控制下，用于将所述电压输出回路输出的电压信号以及电流输出回路输出的电流信号计量电能，并依据所述电能输出相应的高频脉冲信号发送给误差计算子单元；

误差计算子单元，连接在所述智能电能表、数字式标准表、主控子单元之间，用于根据所述智能电能表输出的脉冲信号和所述数字式标准表输出的高频 脉冲信号，计算出所述智能电能表的电能的计量误差送给主控子单元；

压线子单元，用于在主控子单元的控制下，连接或断开经压线子单元上的插拔式探针与所述智能电能表的强电端子或弱电端子的连接；

挂表板翻转子单元，用于翻转挂表板；

总电源，用于为检定单元的各个部分提供电源；

主控子单元，用于与所述智能电能表和检定单元进行通信以及控制完成所述智能电能表的检定工作；

PC机，连接在所述信息管理系统和主控子单元之间，用于与信息管理系统进行通信、对所述主控子单元进行控制以及用于人机交换接口。

在本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统中，所述检定单元的误差计算子单元，压线子单元，数字式标准表，电压功率放大器，电流功率放大器，数字信号发生器，挂表板翻转子单元和PC机分别与所述主控子单元相连接。

在本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统中，所述误差计算子单元，压线子单元，数字式标准表，电压输出回路，电压功率放大器，电流功率放大器，电流输出回路，数字信号发生器，挂表板翻转子单元，PC机和主控子单元分别与总电源相连接。

在本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统中，所述信息管理系统与检定单元的PC机相连接，用于输入控制或输出管理相关检定工作。

在本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统中，所述智能电能表安装在所述检定单元的挂表板上，其分别经压线子单元上的插拔式探针与所述检定单元的电压输出回路端口和电流输出回路端口相连接，经压线子单元上的插拔式探针与主控子单元的通讯端口相连接。

在本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统中，所述智能电能表与所述检定单元的误差计算子单元相连接，用于及时检定所述智能电能表的电能的计量误差。

在本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统中，所述智能电能表与所述检定单元的主控子单元相连接，用于两者间进行信息通信；所述机器人与所述检定单元的主控子单元进行通讯连接，用于控制机器人工作。

在本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统中，所述检定单元的压线子单元还包括多功能表架、插拔式探针、电动或气动的压线装置和压表板；

所述压线装置与压表板相连接，在主控子单元的控制下，所述压线装置通过所述压表板移动所述插拔式探针，相应地连接或断开所述智能电能表的强电端子或弱电端子。

在本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统中，所述挂表板翻转子单元还包括挂表板、转动支架、电动或气动的翻转装置，其中挂表板固定在转动支架上。

实施本实用新型的一种智能电能表柔性自动化检定系统，具有以下有益效果：系统使用极为灵活，既可以采用检定单元+机器人+AGV小车的全自动方式工作，也可以采用人工+检定单元的半自动工作方式，且检定单元采用立式结构，便于观察，同时占地面积小，可以利用计量中心现有的场地，以节约投资成本，提高经济效益。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型智能电能表柔性自动化检定系统实施例的示意图；

图2是本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统的48表位的检定单元实施例的外形结构示意图；

图3是本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统的检定单元的全自动工作流程示意图；

图4是本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统的检定单元的人工+检定单元的半自动工作流程示意图；

图5是本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统的压线子单元实施例的结构示意图；

图6是检定工作开始前的装表、压线、挂表板由倾斜15°到直立翻转的操作流程示意图；

图7是检定工作结束后的挂表板由直立到倾斜15°翻转、拆线和卸表的操作流程示意图；

图8是本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统的检定单元检定电能表的基本原理示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、智能电能表，200、机器人，300、信息管理系统，400、检定单元，500、AGV小车，401、误差计算子单元，402、压线子单元，403、电压输出回路，404、电压功率放大器，405、电流功率放大器，406、电流输出回路，407、挂表板翻转子单元，408、总电源，409、PC机，410、主控子单元，411、数字信号发生器，412、数字式标准表；

4021、压表板，4022、插拔式探针，4023、多功能表架，4024、挂表板，4025、压线装置； 

11、AGV小车取表，12、机器人装表，13、压线，14、翻转，15、检定，16、翻转，17、拆线，18、机器人卸表，19、AGV小车送表；

21、人工取表，22、人工装表，23、压线，24、翻转，25、检定，26、翻转，27、拆线，28、人工卸表，29、人工送表。 

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型智能电能表柔性自动化检定系统实施例的示意图。该系统包括：

智能电能表，用于电能量计量；

AGV小车，用于所述检定单元在检定工作开始前，将智能电能表从仓库运送到检定单元前面，以及，用于所述检定单元在检定工作结束后，将智能电能表从检定单元前面运送回仓库；

机器人，与信息管理系统和检定单元进行通讯连接，用于所述检定单元在检定工作开始前，将智能电能表从AGV小车上的周转箱内取出后装在所述检定单元的挂表板上，以及，用于所述检定单元在检定工作结束后，将智能电能表从所述检定单元的挂表板取下放回到AGV小车上的周转箱内；

检定单元，与所述智能电能表、机器人和AGV小车进行通讯连接，用于对所述智能电能表进行电能量检定工作；

信号管理系统，与所述机器人、检定单元和AGV小车进行通讯连接，用于调度、控制和管理所述检定单元的检定工作。

在本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统中，所述检定单元还包括：

数字信号发生器，用于在主控子单元的控制下，产生关于频率、相位、失真度可调节的电压信号和电流信号；

电压功率放大器，连接在数字信号发生器和电压输出回路之间，用于将所述电压信号进行放大；

电流功率放大器，连接在数字信号发生器和电流输出回路之间，用于将所述电流信号进行放大；

电压输出回路，连接在电压功率放大器、数字式标准表和各智能电能表之 间，用于将放大后的电压信号输出到所述数字式标准表中，以及经压线子单元上的插拔式探针输出到各个智能电能表中；

电流输出回路，连接在电流功率放大器、数字式标准表和各智能电能表之间，用于将放大后的电流信号输出到所述数字式标准表中，以及经压线子单元上的插拔式探针输出到各个智能电能表中；

数字式标准表，用于在主控子单元的控制下，用于将所述电压输出回路输出的电压信号以及电流输出回路输出的电流信号计量电能，并依据所述电能输出相应的高频脉冲信号发送给误差计算子单元；

误差计算子单元，连接在所述智能电能表、数字式标准表、主控子单元之间，用于根据所述智能电能表输出的脉冲信号和所述数字式标准表输出的高频脉冲信号，计算出所述智能电能表的电能的计量误差送给主控子单元；

压线子单元，用于在主控子单元的控制下，连接或断开压线子单元上的插拔式探针与所述智能电能表的强电端子或弱电端子的连接；

挂表板翻转子单元，用于翻转挂表板；

总电源，用于为检定单元的各个部分提供电源；

主控子单元，用于与所述智能电能表和检定单元进行通信以及控制完成所述智能电能表的检定工作；

PC机，连接在所述信息管理系统和主控子单元之间，用于与信息管理系统进行通信、对所述主控子单元进行控制以及用于人机交换接口。

所述检定单元的误差计算子单元，压线子单元，数字式标准表，电压功率放大器，电流功率放大器，数字信号发生器，挂表板翻转子单元和PC机分别与所述主控子单元相连接。

所述误差计算子单元，压线子单元，数字式标准表，电压输出回路，电压 功率放大器，电流功率放大器，电流输出回路，数字信号发生器，挂表板翻转子单元，PC机和主控子单元分别与总电源相连接。

所述信息管理系统与检定单元的PC机相连接，用于输入控制或输出管理相关检定工作。

所述智能电能表安装在所述检定单元的挂表板上，其分别经压线子单元上的插拔式探针与所述检定单元的电压输出回路端口和电流输出回路端口相连接，经压线子单元上的插拔式探针与主控子单元的通讯端口相连。

所述智能电能表与所述检定单元的误差计算子单元相连接，用于及时检定所述智能电能表的电能的计量误差。

所述智能电能表与所述检定单元的主控子单元相连接，用于两者间进行信息通信；所述机器人与所述检定单元的主控子单元进行通讯连接，用于控制机器人工作。

所述挂表板翻转子单元还包括挂表板、转动支架、电动或气动的翻转装置，其中挂表板固定在转动支架上。

本实用新型智能电能表柔性自动化检定系统的实施例，具有以下有益效果：系统使用极为灵活，既可以采用检定单元+机器人+AGV小车的全自动方式工作，也可以采用人工+检定单元的半自动工作方式，且检定单元采用立式结构，便于观察，同时占地面积小，可以利用计量中心现有的场地，以节约投资成本，提高经济效益。

图2是本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统的48表位的检定单元实施例的外形结构示意图。

图3是本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统的检定单元的全自动工作流程示意图。

所述检定单元主要作用是在信息管理系统的控制下自动地完成电能的全部检定工作。

11、AGV小车取表：AGV小车将智能电能表从仓库沿划定的导引路径运送至检定单元前。

12、机器人装表：机器人从AGV小车上的周转箱内逐个取出电能表，顺序地装在检定单元各表位的挂表板上，为便于装表，挂表板处于15°倾斜位置。

13、压线：检定单元上的电动或气动的压线装置动作，与压线装置相连的压表板带动放在挂表板上电能表向下移动，使压线子单元上的插拔式探针与智能电能表的相应强电及弱电端子连接。

14、翻转：挂表板翻转子单元的电动或气动的翻转装置动作，带动转动支架旋转，使固定在转动支架上的挂表板由倾斜15°位置翻转到直立位置。

15、检定：检定单元自动完成基本误差试验、起动试验、潜动试验、费率和时段功能试验、冻结功能试验、报警功能试验、通信功能试验、功耗试验、耐压试验、谐波试验、计时误差试验、需量误差试验、事件记录功能试验(包括电源跌落、电源中断、电源缓升缓降)、双向计量功能试验等。

16、翻转：检定工作结束后，挂表板翻转子单元的电动或气动的翻转装置动作，带动转动支架旋转，使固定在转动支架上的挂表板由直立位置翻转到倾斜15°位置。

17、拆线：检定单元上的电动或气动的压线装置动作，与压线装置相连的压表板带动放在挂表板上电能表向上移动，使压线子单元上的插拔式探针与智能电能表的相应强电及弱电端子断开。

18、机器人卸表：机器人顺序地将各表位挂表板上的电能表取下，逐个放在AGV小车上的周转箱内。

19、AGV小车送表：AGV小车将智能电能表从检定单元前沿划定的导引路径运送回至仓库。

图4是本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统的检定单元的人工+检定单元的半自动工作流程示意图。

所述检定单元主要作用是在信息管理系统的控制下自动地完成电能的全部检定工作。

21、人工取表：由人工将智能电能表从仓库运送至检定单元前。

22、人工装表：由人工从周转箱内逐个取出电能表，顺序地装在检定单元各表位的挂表板上，为便于装表，挂表板处于15°倾斜位置。

23、压线：由人工按动按钮后，检定单元上的电动或气动的压线装置动作，与压线装置相连的压表板带动放在挂表板上电能表向下移动，使压线子单元上的插拔式探针与智能电能表的相应强电及弱电端子连接。

24、翻转：挂表板翻转子单元的电动或气动的翻转装置动作，带动转动支架旋转，使固定在转动支架上的挂表板由倾斜15°位置翻转到直立位置。

25、检定：检定单元自动完成基本误差试验、起动试验、潜动试验、费率和时段功能试验、冻结功能试验、报警功能试验、通信功能试验、功耗试验、耐压试验、谐波试验、计时误差试验、需量误差试验、事件记录功能试验(包括电源跌落、电源中断、电源缓升缓降)、双向计量功能试验等。

26、翻转：检定工作结束后，挂表板翻转子单元的电动或气动的翻转装置动作，带动转动支架旋转，使固定在转动支架上的挂表板由直立位置翻转到倾斜15°位置。

27、拆线：检定单元上的电动或气动的压线装置动作，与压线装置相连的压表板带动放在挂表板上电能表向上移动，使压线子单元上的插拔式探针与智 能电能表的相应强电及弱电端子断开。

28、人工卸表：由人工顺序地将各表位挂表板上的电能表取下，逐个放在周转箱内。

29、人工送表：由人工将智能电能表从检定单元前运送回至仓库。

图5是本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统的压线子单元实施例的结构示意图，所述检定单元的压线子单元还包括多功能表架、插拔式探针、电动或气动的压线装置和压表板；

所述压线装置与压表板相连接，在主控子单元的控制下，检定单元上的电动或气动的压线装置动作，与压线装置相连的压表板带动放在挂表板上电能表向下移动，使压线子单元上的插拔式探针与智能电能表的相应强电及弱电端子连接。

图6是检定工作开始前的装表、压线、挂表板由倾斜15°到直立翻转的操作流程示意图；

图7是检定工作结束后的挂表板由直立到倾斜15°翻转、拆线和卸表的操作流程示意图；

图8是本实用新型的智能电能表柔性自动化检定系统的检定单元检定电能表的基本原理示意图。主控子单元接收PC机传来的指令后，对数字信号发生器输出的电压、电流波形的幅度、频率、相位、谐波含量进行调节，同时对功率放大器进行控制，数字信号发生器输出的信号经过电压功率放大器和电流功率放大器放大后，分别经电压输出回路和电流输出回路输出至各个表位以及数字式标准表。安装在表位上的误差计算子单元同时接收被检电能表发出的电能脉冲信号和数字式标准表发出的高频脉冲信号，在被检电能表发出N个电能脉冲时，测出同样时间内数字式标准表累计的高频脉冲数m，依据被检电能 表的电能表常数折算出此时数字式标准表对应的算定脉冲数m0，误差计算子单元根据数字式标准表和被检电能表的电能脉冲数计算被检电能表的误差，误差计算公式为：

$r=\frac{m_0-m}{m}\×100\%$

信息管理系统对电能表检定工作进行调度、控制和管理。

AGV小车(Automated Guided Vehicle)，装备有电磁或光学等自动导引装置，以蓄电池为其动力来源。AGV小车上装有周转箱，在信息管理系统的控制下，能够沿划定的导引路径行驶，检定工作开始前将智能电能表从仓库运送到检定单元前，检定工作结束后将智能电能表从检定单元前运送回仓库。

机器人与信息管理系统及检定单元通信，主要作用是在信息管理系统的控制下完成装表和卸表地工作。

检定单元主要作用是在信息管理系统的控制下自动地完成电能的全部检定工作。

与现有技术相比，本实用新型智能电能表柔性自动化检定系统的优点在于：系统使用极为灵活，既可以采用检定单元+机器人+AGV小车的全自动方式工作，也可以采用人工+检定单元的半自动工作方式，且检定单元采用立式结构，便于观察，同时占地面积小，可以利用计量中心现有的场地，以节约投资成本，提高经济效益。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新 型的保护之内。

Claims (10)

1.一种智能电能表柔性自动化检定系统，用于实现智能电能表检定；其特征在于，包括：在智能表存储仓库与检定单元间移动的AGV小车、用于取放智能电能表的机器人、分别用于对智能电能表进行检定的多个检定单元以及信息管理系统；其中：所述AGV小车与信息管理系统进行通讯连接，并包括用于放置智能电能表的周转箱；所述检定单元与信息管理系统进行通讯连接，并包括用于放置智能电能表的挂表板；所述机器人与信息管理系统和检定单元进行通讯，且该机器人的动作范围为AGV小车的周转箱和检定单元的挂表板。

2.根据权利要求1所述的智能电能表柔性自动化检定系统，其特征在于，所述检定单元还包括：

数字信号发生器，用于在主控子单元的控制下，产生关于频率、相位、失真度可调节的电压信号和电流信号；

电压功率放大器，连接在数字信号发生器和电压输出回路之间，用于将所述电压信号进行放大；

电流功率放大器，连接在数字信号发生器和电流输出回路之间，用于将所述电流信号进行放大；

电压输出回路，连接在电压功率放大器、数字式标准表和各智能电能表之间，用于将放大后的电压信号输出到所述数字式标准表中，以及经压线子单元上的插拔式探针输出到各个智能电能表中；

电流输出回路，连接在电流功率放大器、数字式标准表和各智能电能表之间，用于将放大后的电流信号输出到所述数字式标准表中，以及经压线子单元上的插拔式探针输出到各个智能电能表中；

数字式标准表，用于在主控子单元的控制下，将所述电压输出回路输出的电压信号以及电流输出回路输出的电流信号计量电能，并依据所述电能输出相应的高频脉冲信号发送给误差计算子单元；

误差计算子单元，连接在所述智能电能表、数字式标准表、主控子单元之间，用于根据所述智能电能表输出的脉冲信号和所述数字式标准表输出的高频 脉冲信号，计算出所述智能电能表的电能的计量误差送给主控子单元；

压线子单元，用于在主控子单元的控制下，连接或断开压线子单元上的插拔式探针与所述智能电能表的强电端子或弱电端子的连接；

挂表板翻转子单元，用于翻转挂表板；

总电源，用于为检定单元的各个部分提供电源；

主控子单元，用于与所述智能电能表和检定单元进行通信以及控制完成所述智能电能表的检定工作；

PC机，连接在所述信息管理系统和主控子单元之间，用于与信息管理系统进行通信、对所述主控子单元进行控制以及用于人机交换接口。

3.根据权利要求2所述的智能电能表柔性自动化检定系统，其特征在于，所述检定单元的误差计算子单元，压线子单元，数字式标准表，电压功率放大器，电流功率放大器，数字信号发生器，挂表板翻转子单元和PC机分别与所述主控子单元相连接。

4.根据权利要求2所述的智能电能表柔性自动化检定系统，其特征在于，所述误差计算子单元，压线子单元，数字式标准表，电压输出回路，电压功率放大器，电流功率放大器，电流输出回路，数字信号发生器，挂表板翻转子单元，PC机和主控子单元分别与总电源相连接。

5.根据权利要求1或2所述的智能电能表柔性自动化检定系统，其特征在于，所述信息管理系统与检定单元的PC机相连接，用于输入控制或输出管理相关检定工作。

6.根据权利要求1或2所述的智能电能表柔性自动化检定系统，其特征在于，所述智能电能表安装在所述检定单元的挂表板上，其分别经压线子单元上的插拔式探针与所述检定单元的电压输出回路端口和电流输出回路端口相连接，经压线子单元上的插拔式探针与主控子单元的通讯端口相连。

7.根据权利要求1或2所述的智能电能表柔性自动化检定系统，其特征在于，所述智能电能表与所述检定单元的误差计算子单元相连接，用于及时检定所述智能电能表的电能的计量误差。

8.根据权利要求1或2所述的智能电能表柔性自动化检定系统，其特征 在于，所述智能电能表与所述检定单元的主控子单元相连接，用于两者间进行信息通信；所述机器人与所述检定单元的主控子单元进行通讯连接，用于控制机器人工作。

9.根据权利要求2所述的智能电能表柔性自动化检定系统，其特征在于：所述检定单元的压线子单元还包括多功能表架、插拔式探针、电动或气动的压线装置和压表板；

所述压线装置与压表板相连接，在主控子单元的控制下，所述压线装置通过所述压表板移动所述插拔式探针，相应地连接或断开所述智能电能表的强电端子或弱电端子。

10.根据权利要求2所述的智能电能表柔性自动化检定系统，其特征在于：所述挂表板翻转子单元还包括挂表板、转动支架、电动或气动的翻转装置，其中挂表板固定在转动支架上。