CN206096429U - 一种基于无线通信技术的数字化电能表现场校验仪 - Google Patents

一种基于无线通信技术的数字化电能表现场校验仪 Download PDF

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李振华
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Abstract

一种基于无线通信技术的数字化电能表现场校验仪,包括电压互感器、电流互感器,电压互感器、电流互感器用于获取标准电压信号、电流信号,所述电压互感器、电流互感器均连接信号采集单元,所述信号采集单元连接数字化电能表,数字化电能表电能脉冲传输至信号采集单元,数字化电能表通过无线传输模块连接手机客户端,数字化电能表的电能脉冲经过处理后,由无线传输模块传输至手机客户端。本实用新型一种基于无线通信技术的数字化电能表现场校验仪,能够通过手机客户端校验平台来对数字式电能表进现场校验,具有体积小,重量轻,操作方便的特点。

Description

一种基于无线通信技术的数字化电能表现场校验仪
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电力系统测量领域,具体涉及一种基于无线通信技术的数字化电 能表现场校验仪。
背景技术
[0002] 数字化电能表是指遵循IEC 61850-9-1或IEC 61850-9-2 (LE)数字化变电站通信 规约和IEC 60044-7/8电子式互感器标准,采用光纤以太网的端口模式,应用于智能变电站 的新型电能表。随着智能变电站的发展,数字化电能表的普及导致了传统模拟量输入的电 能表已无法适应当下的技术要求。为保障电能计量的准确性,高效能、高精度的数字化电能 表现场校验仪便是当下电能表发展的必然趋势。
[0003] 数字化电能表现场校验仪的数字化采集数据可经通信方式由信号采集单元传输 而来,采集频率高且恒定,不进行频率跟踪,可供各种智能设备使用。目前,国内对数字化电 能表进行高精度现场校验的装置和技术尚处于起步阶段,只能通过笔记本、工控机以及板 卡等硬件组成的系统去校验数字化电能表的误差,如中国专利"多表位数字化电能表校验 仪(CN102928805A)"、中国专利"一种便携式电能表现场校验系统(CN105223536A) "等。现场 操作时既不方便也不美观,不利于数字化电能表现场校验仪的推广应用。
发明内容
[0004] 针对上述数字化电能表校验仪存在的不足,本实用新型提出一种基于无线通信技 术的数字化电能表现场校验仪,能够通过手机客户端校验平台来对数字式电能表进现场校 验,具有体积小,重量轻,操作方便的特点。基于信号采集单元以及无线传输模块的支持,电 压电流的模拟信号可就地数字化,转换成合适的信号与同步采集来的电能脉冲数据一并由 无线网络传输至远程手机客户端,利用数据共享以及高精度的实时采样值来对电能表进行 校验。
[0005] 本实用新型采取的技术方案为:
[0006] -种基于无线通信技术的数字化电能表现场校验仪,包括电压互感器、电流互感 器,电压互感器、电流互感器用于获取标准电压信号、电流信号,所述电压互感器、电流互感 器均连接信号采集单元,所述信号采集单元连接数字化电能表,数字化电能表电能脉冲传 输至信号采集单元,数字化电能表通过无线传输模块连接手机客户端,数字化电能表的电 能脉冲经过处理后,由无线传输模块传输至手机客户端。
[0007] 所述信号采集单元包括放大器、滤波电路、A/D转换模块、ARM9核心处理器,电压信 号、电流信号依次经过放大器、滤波电路、A/D转换模块和ARM9处理器,再通过无线传输模块 将处理过的数据信号传输至手机客户端;手机客户端用于进行参数设置、分析计算、数据记 录。
[0008] ARM9核心处理器可控制电压传感器和电流传感器的信号采集,并接收被校验电能 表的输出电能脉冲,具有低功耗、低成本和高性能的特点,能够很好的满足需求。
[0009] 所述电压互感器为一个为开口式结构的电容分压器,包含低压臂电容、高压臂电 容,用于将电压互感器所供57.7V电压转换为信号采集单元所需标准4V电压信号。
[0010] 所述电流互感器为开口式结构,额定输出电流为100mA;电流互感器接入一个40 Q 的取样电阻,将电流互感器所供5A电流信号转换为信号采集单元所需标准4V电压信号。 [0011] 所述无线传输模块为IoT-96081-L网络控制器。该网络控制器有预装成熟的Linux 操作系统,可自由搭配多种近远程无线通讯模块(可选2G/3G/4G/zigbe e/RFID),具有8路 TTL电平(可扩展8路RS-485或232),支持多种系统功能,有着数据传输速度快、信号好、尺寸 小、灵活性高和高性价比的特点。
[0012] 手机客户端是基于AppCan移动应用开发平台的一款手机APP,可通过连接到制定 局域网,具有功能齐全明确、操作简单流畅的特点。能够实时接收到信号采集单元的数据, 达到信息处理和控制目的。
[0013] 本实用新型一种基于无线通信技术的数字化电能表现场校验仪,具有如下有益效 果:
[0014] 1)、本实用新型所采用的标准电压、电流传感器采用开口式结构,其中标准电压传 感器包含低压臂电容和高压臂电容,该结构简单,制造方便。测量时可将标准电压、电流传 感器直接夹在被测导线上,校验时具有防干扰,操作方便的特点。
[0015] 2)、本实用新型所采用的信号采集单元通过实时就地采样。将处理后的数据信号 通过无线传输模块传输至远程手机客户端,信息采集单元实现了数据共享、分析、控制、储 存等多项功能,具有检测实时精确,操作简单方便等特点。
[0016] 3)、本实用新型采用手机客户端代替硬件系统平台,体积小,重量轻,可同时满足 多名校验人员进行系统操作,只需在手机上下载APP,连接指定局域网便可直接对运行中的 电能表进行校验,适应当下迅速发展的网络需要。
附图说明
[0017]图1为本实用新型的模块连接示意图。
具体实施方式
[0018] 如图1所示,一种基于无线通信技术的数字化电能表现场校验仪,包括电压互感 器、电流互感器,电压互感器、电流互感器用于获取标准电压信号、电流信号,所述电压互感 器、电流互感器均连接信号采集单元,所述信号采集单元连接数字化电能表,数字化电能表 电能脉冲传输至信号采集单元,数字化电能表通过无线传输模块连接手机客户端,数字化 电能表的电能脉冲经过处理后,由无线传输模块传输至手机客户端。
[0019] 所述信号采集单元包括放大器、滤波电路、A/D转换模块、ARM9核心处理器,电压信 号、电流信号依次经过放大器、滤波电路、A/D转换模块和ARM9处理器,再通过无线传输模块 将处理过的数据信号传输至手机客户端;手机客户端用于进行参数设置、分析计算、数据记 录。
[0020] A咖9处理器(S3C2440AL-40),是韩国三星公司研发的一款32位CMOS微控制器。 ARM9核心处理器可控制电压传感器和电流传感器的信号采集,并接收被校验电能表的输出 电能脉冲,具有低功耗、低成本和高性能的特点,能够很好的满足需求。
[0021]本实用新型所采用的标准电压传感器,为一个为开口式结构的电容分压器,包含 低压臂电容、高压臂电容,用于将电压互感器所供57.7V电压转换为信号采集单元所需标准 4V电压信号。
[0022] 本实用新型所采用的电流互感器,借鉴了专利(CN105223536A),也为开口式结构, 测量时直接夹在被测一次电流导线上即可。额定输出电流为100mA;电流互感器接入一个40 〇的取样电阻,将电流互感器所供5A电流信号转换为信号采集单元所需标准4V电压信号。 [00 23] 所述无线传输模块为I〇T-9608I-L网络控制器。该网络控制器有预装成熟的Linux 操作系统,可自由搭配多种近远程无线通讯模块(可选2G/3G/4G/zigbee/RFID),具有8路 TTL电平(可扩展8路RS-485或232),支持多种系统功能,有着数据传输速度快、信号好、尺寸 小、灵活性高和高性价比的特点。
[0024] 手机客户端是基于AppCan移动应用开发平台的一款手机APP,可通过连接到制定 局域网,具有功能齐全明确、操作简单流畅的特点。能够实时接收到信号采集单元的数据, 达到信息处理和控制目的。
[0025]本实用新型提供一种基于无线通信技术的数字化电能表现场校验仪,通过优化了 的标准电压、电流传感器,以更为精确的实时采样数据为基础,利用信息采集单元将数据信 号、电能脉冲处理后,通过无线传输模块传输至远程手机客户端,相比传统的硬件系统平 台,手机客户端校验平台可同时满足多名校验人员进行系统操作,且体积小、重量轻、易于 实现、性能可靠,能够对设备数据进行实时在线监测,具有较高的应用推广价值。

Claims (5)

1. 一种基于无线通信技术的数字化电能表现场校验仪,包括电压互感器、电流互感器, 电压互感器、电流互感器用于获取标准电压信号、电流信号,其特征在于:所述电压互感器、 电流互感器均连接信号采集单元,所述信号采集单元连接数字化电能表,数字化电能表电 能脉冲传输至信号采集单元,数字化电能表通过无线传输模块连接手机客户端,数字化电 能表的电能脉冲经过处理后,由无线传输模块传输至手机客户端。
2. 根据权利要求1所述一种基于无线通信技术的数字化电能表现场校验仪,其特征在 于:所述信号采集单元包括放大器、滤波电路、A/D转换模块、ARM9核心处理器,电压信号、电 流信号依次经过放大器、滤波电路、A/D转换模块和ARM9处理器,再通过无线传输模块将处 理过的数据信号传输至手机客户端;手机客户端用于进行参数设置、分析计算、数据记录。
3. 根据权利要求1所述一种基于无线通信技术的数字化电能表现场校验仪,其特征在 于:所述电压互感器为一个为开口式结构的电容分压器,包含低压臂电容、高压臂电容,用 于将电压互感器所供57.7V电压转换为信号采集单元所需标准4V电压信号。
4. 根据权利要求1所述一种基于无线通信技术的数字化电能表现场校验仪,其特征在 于:所述电流互感器为开口式结构,额定输出电流为l〇〇mA;电流互感器接入一个40 Q的取 样电阻,将电流互感器所供5A电流信号转换为信号采集单元所需标准4V电压信号。
5. 根据权利要求1或2所述一种基于无线通信技术的数字化电能表现场校验仪,其特征 在于:所述无线传输模块为IoT-96081-L网络控制器。
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