CN204855784U - 一种用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种监测系统，公开了一种用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元，包括电流输入卡、电压输入卡、负荷取样卡、母板，电流输入卡、电压输入卡、负荷取样卡均连接到母板，还包括连接到母板的误差计算卡，电流输入卡、电压输入卡、负荷取样卡、误差计算卡相互之间均通过与母板连接的卡插头进行信号传输，分别从电流输入卡、电压输入卡、负荷取样卡、误差计算卡输入测量信号并经过信号处理，再通过母板输出标准电能脉冲信号。本实用新型采用二次回路测量方法，通过误差计算卡实现了标准测量、误差计算、脱机设置、系统校准等多功能，使得监测系统具有较强的抗干扰能力和较高的可靠性，也大大提高了监测系统的测量精度。

Description

一种用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元

技术领域

本实用新型涉及一种监测系统，尤其涉及一种用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元。

背景技术

电能计量是电力工业部门经济工作的重要组成部分，保证电能计量装置准确、可靠运行，是生产组织、经营管理和领导决策的重要依据。随着电力体制改革的深入，特别是厂网分开以后，对电能计量监测系统的技术管理要求越来越高，但是，由于技术手段的限制，尤其是监测系统中的测量单元，仍存在测量精度较低、监测效率也较低且检验周期长、故障处理不及时等诸多问题。

现有用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元主要存在如下问题：一是测量单元缺少二次回路测量方法，使得测量精度较低，而最终影响监测系统的测量精度；二是测量单元缺少测量误差检测及计算功能，由于现场负荷状况的实时变化，功率因数也是实时变化的，特别受暂时瞬态过程的影响，系统误差在现场运行时也是不断变化的，测量单元缺少误差检测及计算功能而大大降低了测量精度精度，从而大大降低了监测系统的测量精度；三是针对现场装设有主副表的情况下，不能满足同时监测校验主副表的有功或无功误差，大大降低了监测系统运行效率。

发明内容

本实用新型针对现有技术中现有用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元主要存在如下缺点：一是测量单元缺少二次回路测量方法，使得测量精度较低，而最终影响监测系统的测量精度；二是测量单元缺少测量误差检测及计算功能，由于现场负荷状况的实时变化，功率因数也是实时变化的，特别受暂时瞬态过程的影响，系统误差在现场运行时也是不断变化的，测量单元缺少误差检测及计算功能而大大降低了测量精度精度，从而大大降低了监测系统的测量精度；三是针对现场装设有主副表的情况下，不能满足同时监测校验主副表的有功或无功误差，大大降低了监测系统运行效率，提供一种采用二次回路测量方法且具有测量误差检测及计算而大大提高系统测量精度的用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元，包括电流输入卡、电压输入卡、负荷取样卡、母板，电流输入卡、电压输入卡、负荷取样卡均连接到母板，还包括连接到母板的误差计算卡，电流输入卡、电压输入卡、负荷取样卡、误差计算卡均设有卡插头，电流输入卡、电压输入卡、负荷取样卡、误差计算卡相互之间均通过与母板上的卡插头连接进行信号传输，分别从电流输入卡、电压输入卡、负荷取样卡、误差计算卡输入测量信号并经过信号处理，再通过母板输出标准电能脉冲信号到标准电能脉冲输出端子。

标准测量单元主要对在线运行的电能表进行远程校验、对TA和TV的特性参数实时在线监测，以及对二次回路故障进行判断。

监测系统通过多路精密采集在线运行电能表的脉冲、电压、电流信号，再将采集的信号进行A/D转化和数据处理实现对现场多块在线运行的电能表的校验。校验及检测的数据实时存储在系统工控机硬盘中，可以在现场直接读取校验数据，也可以通过多种远程通讯方式传送到后台PC机，后台管理中心可以通过接收该数据监控现场电能表的精度变化情况，以便对故障电能表进行及时处理。

监测系统采用将测试回路分别串联接入TA二次回路和并联接入TV二次回路的方法测试，既能保证电流回路不会开路，又能保证电流采样不影响系统的测量精度。采用16位多通道A/D转换器，高速的数字处理核心进行数字信号处理，并控制其它电子电路实现不同通道的切换，从而达到对现场多路的进行循环测试或特定电能表进行测试的目的。

监测系统可以通过远程的后台PC及对测试要求进行设置，包括测试要求和报警门限值，使用具有友好、人性化界面的数据分析软件进行数据管理，方便用户实现对实时检测数据的现代化管理。

作为优选，电压输入卡上设有电压通道切换继电器、功能选择继电器组、A/D转换器、CPLD模块、第一微处理器，电压通道切换继电器与功能选择继电器组之间通过电阻分压电路连接，功能选择继电器组与A/D转换器之间通过程控运放电路连接，CPLD模块分别与A/D转换器、第一微处理器连接，CPLD模块、第一微处理器均与误差计算卡连接，功能选择继电器组分别与电流输入卡、负荷取样卡连接；第一微处理器控制CPLD模块输出三路频率信号，一路输出采样时序信号进入A/D转换器，一路输出标准电能脉冲误差信号到误差计算卡，另一路输出标准电能脉冲信号到标准电能脉冲输出端子。

作为优选，误差计算卡上设有第二微处理器、与第二微处理器连接的标准电能脉冲误差计算模块，第二微处理器连接有脉冲通道控制信号电源隔离电路、脉冲电源隔离及整形电路，脉冲通道控制信号电源隔离电路与脉冲电源隔离及整形电路之间连接有脉冲通道切换电路，脉冲通道切换电路连接有脉冲输入保护电路，第二微处理器与电压输入卡连接，标准电能脉冲误差计算模块与母板连接，标准电能脉冲误差信号输出到标准电能脉冲误差计算模块。

作为优选，负荷取样卡上设有CT负荷电压取样模块、电流通道切换模块、电压通道切换继电器，第一至第十路CT二次电压通过输入端子输入三十个CT负荷电压取样模块，CT负荷电压取样模块与电流通道切换模块连接，电流通道切换模块通过卡插头连接到母板；第一至第四路PT二次电流通过输入端子输入电压通道切换继电器，电压通道切换继电器经电流-电压转换电路并通过卡插头连接到母板。

作为优选，电流输入卡上设有电流互感器、与电流互感器连接的继电器，继电器包括短接继电器、与短接继电器连接的选通继电器。

作为优选，电流输入卡包括并行设置的第一电流输入卡和第二电流输入卡，第一至第五路三相电流信号、第六至第十路三相电流信号通过输入端子分别输入第一电流输入卡、第二电流输入卡；第一至第四路电表端电压信号、第一至第四路PT二次电压信号通过输入端子输入电压输入卡；第一至第十路主副表有无功脉冲信号通过输入端子输入误差计算卡，误差计算卡分别通过接口连接有工控机、复位控制盒；第一至第四路PT二次电流信号、第一至第十路CT二次电压信号通过输入端子输入负荷取样卡；母板上连接有键盘。

作为优选，第一至第四路电表端电压信号、第一至第四路PT二次电压信号通过输入端子并行输入电压输入卡，第一至第四路电表端电压信号通过输入端子依次经过电压通道切换继电器、电阻分压电路、功能选择继电器组、程控运放电路后输入A/D转换器，第一至第四路PT二次电压信号通过输入端子依次经过电压通道切换继电器、电阻分压电路、功能选择继电器组、程控运放电路后输入A/D转换器。

作为优选，第一至第四路PT二次电流信号、第一至第十路CT二次电压信号通过输入端子并行输入负荷取样卡，第一至第四路PT二次电流信号通过输入端子依次经过功能选择继电器组、程控运放电路后输入A/D转换器，第一至第十路CT二次电压信号通过输入端子依次经过功能选择继电器组、程控运放电路后输入A/D转换器。

作为优选，第二微处理器与复位控制盒连接，第二微处理器通过RS232通讯电路与工控机连接，第二微处理器通过显示驱动电路与键盘连接，第二微处理器分别通过电流通道切换控制信号驱动电路、电压通道切换控制信号驱动电路连接到母板。

作为优选，还包括电源卡，电源卡作为供电电源，电源卡上设有卡插头，电源卡通过卡插头连接到母板实现供电。

第一电流输入卡、第二电流输入卡、电压输入卡、误差计算卡、负荷取样卡、电源卡装设在机箱后面板上，形成板卡式安装结构。后面板端子的输入输出信号连接到第一电流输入卡、第二电流输入卡、电压输入卡、误差计算卡、负荷取样卡、电源卡六块板卡，第一电流输入卡、第二电流输入卡、电压输入卡、误差计算卡、负荷取样卡、电源卡的各块板卡各自与母板上的六个卡插槽连接，母板起着各个板卡之间的信号连接的作用，另外还起着固定各块板卡的作用。

每路电流均为三相输入，每相一正一负。每相电流安装一个电流互感器，第一电流输入卡和第二电流输入卡上均装有十五个电流互感器。每个电流互感器用两个继电器进行切换，从功能上分为短接继电器和选通继电器，所以每个电流板卡上装有三十个切换继电器。

从电流互感器的一次侧输入0-5A电流，二次侧输出0-20mA小电流信号。从误差计算卡输出过来的控制信号控制短接继电器和选通继电器的通断。当该通道电流被选通的时候，短接继电器断开，选通继电器闭合，这样该电流互感器二次0-20mA小电流即可输出。相反，当该通道电流不被选通的时候，短接继电器闭合，选通继电器断开，短接继电器的闭合是为了保证电流互感器的二次不被开路。这样该电流互感器二次绕组与短接继电器形成闭环回路，加上选通继电器是断开状态，0-20mA小电流就不会输出了。

第一电流输入卡和第二电流输入卡两块板卡的继电器控制信号是独立的，第一电流输入卡和第二电流输入卡共十路电流中，始终最多只有一路电流被选通。

负荷取样卡的功能就是对现场十个通道电路线路上的三十个CT的负荷电压分别进行取样，并对现场四段母线电压线路上的十二个PT的负荷电流进行取样，取得可供测量的合适信号后进行电流和电压的通道选择，由误差计算卡经母板连接过来的控制信号选择某个特定通道，然后将选中通道的三相CT负荷电压信号和三相PT负荷电流信号经母板连接至电压输入卡，进行负荷测量计算。

电压输入卡上设有多通道A/D转换器和用来采样计算的第一微处理器。电流输入卡中被选通的三相电流信号输入到了电压输入卡中，负荷取样卡中的CT负荷取样电压选通信号和PT负荷取样电流选通信号也都输入到了电压输入卡中，再加上从电压输入卡本身后面板电压输入端子输入的第一至第四路电表端电压输入信号和第一至第四路PT端电压输入信号，经通道控制继电器选通之后，进行电阻分压而得到的电表端电压取样信号和PT端电压取样信号。一共有五类三相信号需要进行测量。而多通道A/D转换器最多可以测量两类三相信号，这就需要根据不同的功能进行信号类别选择。

当进行误差校验功能时，只需测量电表端的标准电能，所以只需要测量三相电表端电压信号和三相电流信号即可；当进行PT二次压降测量功能时，只需测量三相电表端电压和三相PT端电压即可；当进行PT负荷测量功能时，只需测量三相PT端电压和三相PT负荷取样电流即可；当进行CT负荷测量功能时，只需测量三相CT负荷取样电压和三相电流即可。

电压输入卡电路中的两个程控运放电路分别两个通道组的选通信号进行程控放大。

电压通道切换继电器负责对四路电表端输入电压和四路PT端输入电压进行四选一切换。

电阻分压电路分别对电表端输入电压和PT端输入电压进行电阻分压取样。

CPLD模块主要完成A/D转换器的采样时序信号的发生和两路电能脉冲的输出。

第一微处理器则负责采样计算和数据处理。

误差计算卡负责多路脉冲输入和电压、电流及脉冲通道切换，标准脉冲输入，误差计算，与电压输入卡通讯，对复位控制盒的控制，与工控机通讯。

脉冲输入保护电路的主要器件是TVS管和限流器，连接至后面板的脉冲输入端子，以免接入高压信号对电路板器件造成损害，对电路板的内部电路起着保护的作用。

脉冲通道切换电路的作用是对经过脉冲输入保护电路的多路脉冲信号进行通道切换。其控制信号来自第二微处理器管脚经过电源隔离电路之后的信号。

显示驱动电路用于驱动液晶显示器的显示数据线。

电流通道切换控制信号驱动电路，起着对电流通道控制信号驱动的作用，其控制信号线连接至第一电流输入卡和第二电流输入卡。

电压通道切换控制信号驱动电路，起着对电压通道控制信号驱动的作用，其控制信号线连接至电压输入卡和负荷取样卡。

第二微处理器负责计算电能误差，发出电压、电流、脉冲的通道切换信号，与工控机进行通讯。

脉冲电源隔离及整形电路，用于对脉冲信号进行电源隔离和波形整形的作用。

RS232通讯电路连接至工控机的通讯口，用于与工控机进行通讯。

电源卡上的关键器件就是由两个开关电源和一个滤波器组成，一个开关电源提供电路的工作电源：+5V和±15V。另一个开关电源提供继电器的切换线圈电源：+24V。

电源线路均通过卡插头经母板走线为各个板卡供电。

误差测试方法为：将现场电能表的输入电压并联接入标准测量单元对应通道的电表端电压输入端子、输入电流串联接入标准测量单元对应通道的电流输入端子，并将电能表的有功和无功脉冲接入标准测量单元对应通道的脉冲输入端子；标准测量单元控制通道切换开关，切换电压母线和电流通道，将被监测对象切换至对应的电能表；标准测量单元中的ADC采样电路前端还有一组功能切换开关，当执行误差测试时，功能切换开关将A/D转换器的六个输入通道上的信号切换成三相电表端电压和三相电流信号；标准测量单元中所采样计算的输入信号即为被监测电能表的电压电流信号，从而就可以测出其标准的电压、电流、有功功率和无功功率电量参数，输出标准有功脉冲或无功脉冲；误差计算卡同时接收标准电能脉冲和被检表电能脉冲，利用脉冲比对法，进行被检表的电能误差计算。

PT二次压降测试方法为：将PT二次侧的电压信号通过电压专线接入标准测量单元对应通道的PT端电压输入端子，再加上已经接入的电表端电压信号；标准测量单元控制通道切换开关，将电压母线切换至被监测的PT线路；功能切换开关将A/D转换器的六个输入通道上的信号切换成三相电表端电压和三相PT端电压，利用傅里叶计算公式，同时算出三相电表端电压和三相PT端电压的有效值和初相角，得出PT二次回路的比差和角差。

PT二次负荷测试方法为：将PT二次侧的电压线上安装专用穿心CT，取得PT二次回路的电流信号，接入标准测量单元对应通道的PT二次电流输入端子，再加上已经接入的PT二次侧的电压信号；标准测量单元控制通道切换开关，将电压母线切换至被监测的PT线路；功能切换开关将A/D转换器的六个输入通道上的信号切换成三相PT二次电压信号和三相PT二次电流信号，测得PT二次侧的负荷。

CT二次负荷测试方法为：将CT二次侧的电压用专线接入标准测量单元对应通道的CT二次电压输入端子，再加上已经接入的CT二次侧的电流信号；标准测量单元控制通道切换开关，将电流通道切换至被监测的CT线路；功能切换开关将A/D转换器的六个输入通道上的信号切换成三相CT二次电压信号和三相CT二次电流信号，测得CT二次侧的负荷。

本专利采用了高精度标准测量单元，现场将所有被测的一组电能表脉冲引入脉冲端口，与标准测量单元内部的标准电能脉冲进行比对，从而计算出电能表的误差。

由于监测系统工作针对一组电能表的测试模式下，系统内部设置了多路转换开关，用户不同时，切换到相应的回路进行测试，微处理器负责控制、计算任务。被测电能表的多路电压和电流引入监测系统后，由多路转换开关负责切换，该切换受微处理器的直接管理，用户可以通过预设时间及控制次序，将预设信息存储到存储器内，实现自动循环测试，保证整个测试过程井然有序，使得标准表在同一时刻能够采集到对应回路的电压、电流及脉冲信号。

TV二次回路压降测试：针对TV二次回路压降测试，需要从TV二次侧引出专线接入监测系统，由于监测系统内部为高阻抗单元，专线上产生的电压微乎其微，可以将此专线接入监测系统电压作为TV二次端的电压，然后通过与电能表端的电压进行比对，计算出电压的比差和角差。由于实际线路大多采用母线TV，因此多只电能表可以共用一组TV，针对TV二次回路压降的测试，采用母线TV为单元，不需针对每个表引入所有的压降线路。TV二次回路的压降测试需要和电能表端电压的采集同步进行，与TV二次端电压直接进行比对，计算出相应参数，如角差和比差。

TV二次回路的负荷测试：除了需要从TV二次侧引出电压专线接入监测系统外，还需要用专用穿心电流互感器取得TV二次侧电压线上的电流，并接入监测系统。为了安装方便，专用穿心电流互感器需要采用开口式CT。电压专线的布置正好也满足了TV二次压降测试的需求。有了TV二次回路的电压和电流，计算其负荷就简单了。

TA二次回路的负荷测试：需要从TA二次侧引出专用电压线接入监测系统，TA二次侧电压越大，说明TA二次的负荷越重。这个电压的接入，连同电能表电流回路的串联输入，即可计算出TA二次回路的负荷。

本专利具有如下优点：

采用标准测量单元与工控机的组合测试方式，标准测量单元方便拆卸和送检，而工控机作为人机界面操作十分方便，且其硬盘的存储空间极大，而复位控制盒的设计又有效避免了因工控机的死机而造成的通讯中断。

采用16位多通道A/D转换器同步高精度采样，采用高性能32位微处理器，核心频率高达120MHz,数据通道传输速率高达200kSPS，电流互感器采用有源补偿电流互感器，配合灵活的程控运算放大器，实现测量精度0.05级。

电压回路与电能表端子并联，为防止监测系统电压回路对电能表端电压的正常采集构成影响，系统内部的电压回路电路设计成高阻输入，保证不会发生过流或短路。

为了防止监测系统端电流回路对TA二次回路的畅通构成影响，监测系统内部每路电流均采用高精度穿心CT，保证信号采集与多路转换开关都不会造成TA二次回路开路的危险。

由于脉冲传输线路可能受到变电站强磁干扰，造成信号畸变，特别是在脉冲常数过高的情况下，越容易受干扰。因此监测系统在脉冲输入电路中设计了脉冲整形，有效防止了因干扰而造成的误脉冲信号。

针对现场装有主副表的情况，专门设计了同一电流回路上主、副两块电能表的有功和无功四路脉冲同时输入到监测系统，可以同时校验两块电能表的有功或者无功误差。

监测系统中的循环测试数据会自动保存至工控机硬盘中，数据以分组的格式存储，可以根据记录号查询已经保存的数据，同时也可以通过以太网或者GPRS通讯方式上传至后台管理中心。另外，设置参数，如接线方式、标号、电能常数、报警参数等等也均可以通过后台管理中心传送至监控单元。当测量压降、负荷及误差数据时，监测系统会自动调用设置门限与测量参数进行比对，当超出门限值时，系统会自动触发报警脉冲，实现电话回拨或将报警信息存入报警信息存储器，后台管理系统可实时查询有无报警信息。

本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：采用二次回路测量方法，通过误差计算卡实现了标准测量、误差计算、脱机设置、系统校准等多功能，使得监测系统具有较强的抗干扰能力和较高的可靠性，也大大提高了监测系统的测量精度。

附图说明

图1为本实用新型用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元实施例的原理框图。

图2为本实用新型电压输入卡实施例的原理框图。

图3为本实用新型误差计算卡实施例的原理框图。

图4为本实用新型电压输入卡实施例的结构示意图。

图5为本实用新型误差计算卡实施例的结构示意图。

图6为本实用新型负荷取样卡实施例的结构示意图。

图7为本实用新型电流输入卡实施例的结构示意图。

附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1-键盘、2-标准电能脉冲输出端子、3-母板、4-卡插头、5-电流输入卡、6-输入端子、7-电压输入卡、8-复位控制盒、9-工控机、10-误差计算卡、11-负荷取样卡、12-电源卡、13-电压通道切换继电器、14-电阻分压电路、15-功能选择继电器组、16-程控运放电路、17-A/D转换器、18-CPLD模块、19-第一微处理器、20-标准电能脉冲误差计算模块、21-RS232通讯电路、22-脉冲输入保护电路、23-脉冲电源隔离及整形电路、24-脉冲通道切换电路、25-脉冲通道控制信号电源隔离电路、26-第二微处理器、27-显示驱动电路、28-电流通道切换控制信号驱动电路、29-电压通道切换控制信号驱动电路、30-CT负荷电压取样模块、31-电流通道切换模块、32-电流-电压转换电路、33-电流互感器、34-继电器、51-第一电流输入卡、52-第二电流输入卡。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

一种用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元，如图1-7所示，包括电流输入卡5、电压输入卡7、负荷取样卡11、母板3，电流输入卡5、电压输入卡7、负荷取样卡11均连接到母板3，还包括连接到母板3的误差计算卡10，电流输入卡5、电压输入卡7、负荷取样卡11、误差计算卡10均设有卡插头4，电流输入卡5、电压输入卡7、负荷取样卡11、误差计算卡10相互之间均通过与母板3上的卡插头4连接进行信号传输，分别从电流输入卡5、电压输入卡7、负荷取样卡11、误差计算卡10输入测量信号并经过信号处理，再通过母板3输出标准电能脉冲信号到标准电能脉冲输出端子2。

电压输入卡7上设有电压通道切换继电器13、功能选择继电器组15、A/D转换器17、CPLD模块18、第一微处理器19，电压通道切换继电器13与功能选择继电器组15之间通过电阻分压电路14连接，功能选择继电器组15与A/D转换器17之间通过程控运放电路16连接，CPLD模块18分别与A/D转换器17、第一微处理器19连接，CPLD模块18、第一微处理器19均与误差计算卡10连接，功能选择继电器组15分别与电流输入卡5、负荷取样卡11连接；第一微处理器19控制CPLD模块18输出三路频率信号，一路输出采样时序信号进入A/D转换器17，一路输出标准电能脉冲误差信号到误差计算卡10，另一路输出标准电能脉冲信号到标准电能脉冲输出端子2。

误差计算卡10上设有第二微处理器26、与第二微处理器26连接的标准电能脉冲误差计算模块20，第二微处理器26连接有脉冲通道控制信号电源隔离电路25、脉冲电源隔离及整形电路23，脉冲通道控制信号电源隔离电路25与脉冲电源隔离及整形电路23之间连接有脉冲通道切换电路24，脉冲通道切换电路24连接有脉冲输入保护电路22，第二微处理器26与电压输入卡7连接，标准电能脉冲误差计算模块20与母板3连接，标准电能脉冲误差信号输出到标准电能脉冲误差计算模块20。

负荷取样卡11上设有CT负荷电压取样模块30、电流通道切换模块31、电压通道切换继电器13，第一至第十路CT二次电压通过输入端子输入三十个CT负荷电压取样模块30，CT负荷电压取样模块30与电流通道切换模块31连接，电流通道切换模块31通过卡插头4连接到母板3；第一至第四路PT二次电流通过输入端子6输入电压通道切换继电器13，电压通道切换继电器13经电流-电压转换电路32并通过卡插头4连接到母板3。

电流输入卡5上设有电流互感器33、与电流互感器33连接的继电器34，继电器34包括短接继电器、与短接继电器连接的选通继电器。

电流输入卡5包括并行设置的第一电流输入卡51和第二电流输入卡52，第一至第五路三相电流信号、第六至第十路三相电流信号通过输入端子6分别输入第一电流输入卡51、第二电流输入卡52；第一至第四路电表端电压信号、第一至第四路PT二次电压信号通过输入端子6输入电压输入卡7；第一至第十路主副表有无功脉冲信号通过输入端子6输入误差计算卡10，误差计算卡10分别通过接口连接有工控机9、复位控制盒8；第一至第四路PT二次电流信号、第一至第十路CT二次电压信号通过输入端子6输入负荷取样卡11；母板3上连接有键盘1。

第一至第四路电表端电压信号、第一至第四路PT二次电压信号通过输入端子6并行输入电压输入卡7，第一至第四路电表端电压信号通过输入端子6依次经过电压通道切换继电器13、电阻分压电路14、功能选择继电器组15、程控运放电路16后输入A/D转换器17，第一至第四路PT二次电压信号通过输入端子6依次经过电压通道切换继电器13、电阻分压电路14、功能选择继电器组15、程控运放电路16后输入A/D转换器17。

第一至第四路PT二次电流信号、第一至第十路CT二次电压信号通过输入端子6并行输入负荷取样卡11，第一至第四路PT二次电流信号通过输入端子6依次经过功能选择继电器组15、程控运放电路16后输入A/D转换器17，第一至第十路CT二次电压信号通过输入端子6依次经过功能选择继电器组15、程控运放电路16后输入A/D转换器17。

第二微处理器26与复位控制盒8连接，第二微处理器26通过RS232通讯电路21与工控机9连接，第二微处理器26通过显示驱动电路27与键盘1连接，第二微处理器26分别通过电流通道切换控制信号驱动电路28、电压通道切换控制信号驱动电路29连接到母板3。

还包括电源卡12，电源卡12作为供电电源，电源卡12上设有卡插头4，电源卡12通过卡插头4连接到母板3实现供电。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元，包括电流输入卡(5)、电压输入卡(7)、负荷取样卡(11)、母板(3)，电流输入卡(5)、电压输入卡(7)、负荷取样卡(11)均连接到母板(3)，其特征在于：还包括连接到母板(3)的误差计算卡(10)，电流输入卡(5)、电压输入卡(7)、负荷取样卡(11)、误差计算卡(10)均设有卡插头(4)，电流输入卡(5)、电压输入卡(7)、负荷取样卡(11)、误差计算卡(10)相互之间均通过与母板(3)上的卡插头(4)连接进行信号传输，分别从电流输入卡(5)、电压输入卡(7)、负荷取样卡(11)、误差计算卡(10)输入测量信号并经过信号处理，再通过母板(3)输出标准电能脉冲信号到标准电能脉冲输出端子(2)。

2.根据权利要求1所述的一种用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元，其特征在于：电压输入卡(7)上设有电压通道切换继电器(13)、功能选择继电器组(15)、A/D转换器(17)、CPLD模块(18)、第一微处理器(19)，电压通道切换继电器(13)与功能选择继电器组(15)之间通过电阻分压电路(14)连接，功能选择继电器组(15)与A/D转换器(17)之间通过程控运放电路(16)连接，CPLD模块(18)分别与A/D转换器(17)、第一微处理器(19)连接，CPLD模块(18)、第一微处理器(19)均与误差计算卡(10)连接，功能选择继电器组(15)分别与电流输入卡(5)、负荷取样卡(11)连接；第一微处理器(19)控制CPLD模块(18)输出三路频率信号，一路输出采样时序信号进入A/D转换器(17)，一路输出标准电能脉冲误差信号到误差计算卡(10)，另一路输出标准电能脉冲信号到标准电能脉冲输出端子(2)。

3.根据权利要求1所述的一种用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元，其特征在于：误差计算卡(10)上设有第二微处理器(26)、与第二微处理器(26)连接的标准电能脉冲误差计算模块(20)，第二微处理器(26)连接有脉冲通道控制信号电源隔离电路(25)、脉冲电源隔离及整形电路(23)，脉冲通道控制信号电源隔离电路(25)与脉冲电源隔离及整形电路(23)之间连接有脉冲通道切换电路(24)，脉冲通道切换电路(24)连接有脉冲输入保护电路(22)，第二微处理器(26)与电压输入卡(7)连接，标准电能脉冲误差计算模块(20)与母板(3)连接，标准电能脉冲误差信号输出到标准电能脉冲误差计算模块(20)。

4.根据权利要求1所述的一种用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元，其特征在于：负荷取样卡(11)上设有CT负荷电压取样模块(30)、电流通道切换模块(31)、电压通道切换继电器(13)，第一至第十路CT二次电压通过输入端子输入三十个CT负荷电压取样模块(30)，CT负荷电压取样模块(30)与电流通道切换模块(31)连接，电流通道切换模块(31)通过卡插头(4)连接到母板(3)；第一至第四路PT二次电流通过输入端子(6)输入电压通道切换继电器(13)，电压通道切换继电器(13)经电流-电压转换电路(32)并通过卡插头(4)连接到母板(3)。

5.根据权利要求1所述的一种用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元，其特征在于：电流输入卡(5)上设有电流互感器(33)、与电流互感器(33)连接的继电器(34)，继电器(34)包括短接继电器、与短接继电器连接的选通继电器。

6.根据权利要求1所述的一种用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元，其特征在于：电流输入卡(5)包括并行设置的第一电流输入卡(51)和第二电流输入卡(52)，第一至第五路三相电流信号、第六至第十路三相电流信号通过输入端子(6)分别输入第一电流输入卡(51)、第二电流输入卡(52)；第一至第四路电表端电压信号、第一至第四路PT二次电压信号通过输入端子(6)输入电压输入卡(7)；第一至第十路主副表有无功脉冲信号通过输入端子(6)输入误差计算卡(10)，误差计算卡(10)分别通过接口连接有工控机(9)、复位控制盒(8)；第一至第四路PT二次电流信号、第一至第十路CT二次电压信号通过输入端子(6)输入负荷取样卡(11)；母板(3)上连接有键盘(1)。

7.根据权利要求2所述的一种用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元，其特征在于：第一至第四路电表端电压信号、第一至第四路PT二次电压信号通过输入端子(6)并行输入电压输入卡(7)，第一至第四路电表端电压信号通过输入端子(6)依次经过电压通道切换继电器(13)、电阻分压电路(14)、功能选择继电器组(15)、程控运放电路(16)后输入A/D转换器(17)，第一至第四路PT二次电压信号通过输入端子(6)依次经过电压通道切换继电器(13)、电阻分压电路(14)、功能选择继电器组(15)、程控运放电路(16)后输入A/D转换器(17)。

8.根据权利要求4所述的一种用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元，其特征在于：第一至第四路PT二次电流信号、第一至第十路CT二次电压信号通过输入端子(6)并行输入负荷取样卡(11)，第一至第四路PT二次电流信号通过输入端子(6)依次经过功能选择继电器组(15)、程控运放电路(16)后输入A/D转换器(17)，第一至第十路CT二次电压信号通过输入端子(6)依次经过功能选择继电器组(15)、程控运放电路(16)后输入A/D转换器(17)。

9.根据权利要求3所述的一种用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元，其特征在于：第二微处理器(26)与复位控制盒(8)连接，第二微处理器(26)通过RS232通讯电路(21)与工控机(9)连接，第二微处理器(26)通过显示驱动电路(27)与键盘(1)连接，第二微处理器(26)分别通过电流通道切换控制信号驱动电路(28)、电压通道切换控制信号驱动电路(29)连接到母板(3)。

10.根据权利要求1所述的一种用于电能计量远程在线监测系统的标准测量单元，其特征在于：还包括电源卡(12)，电源卡(12)作为供电电源，电源卡(12)上设有卡插头(4)，电源卡(12)通过卡插头(4)连接到母板(3)实现供电。