CN207780112U - 一种用于模拟现场故障的仿真智能电能表 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于模拟现场故障的仿真智能电能表，它包括MCU主控单元，以及脉冲输出故障模拟单元，与所述MCU主控单元连接，用以模拟脉冲输出故障现象；以及红外通讯故障模拟单元，与所述MCU主控单元连接，用以模拟红外通讯故障现象；以及LCD显示故障模拟单元，与所述MCU主控单元连接，用以模拟LCD显示错误故障现象；以及485通讯故障模拟单元，与所述MCU主控单元连接，用以模拟485通讯故障现象；以及开合闸控制故障模拟单元，与所述MCU主控单元连接，用以模拟分合闸故障现象；以及时钟单元，与所述MCU主控单元连接，用以模拟时间故障现象。本实用新型具有见效快、直观形象、设计科学、实用性强、省时省力和兼容性好的优点。

Description

一种用于模拟现场故障的仿真智能电能表

技术领域

本实用新型涉及电能表仿真技术领域，具体的说，涉及了一种用于模拟现场故障的仿真智能电能表。

背景技术

电能表作为贸易结算的重要计量器具，在工农业生产和日常生活中广泛应用，其计量准确与否直接关系到供用电双方的切身利益，是关系国计民生的重大计量问题，直接影响着社会的稳定与和谐发展。无论是三相三相电能表还是三相四线电能表，在生活与生产中的用量都是非常大的，极易出现故障，因此现场维修人员需要快速判断电能表错误问题，而且针对人为窃电时，需要检查人员具有相当高的理论知识与现场经验，才能根据电能表状态判断状况；所以培养计量管理人员的现场培训是十分必要的。传统人员培训方式往往重视理论知识，而现场经验需要大量的工作时间作为积累，见效慢，耗时长。

根据记录的大量案例进行分析，虽然可以对电能表错误问题作出判定，甚至进行窃电防治；但时，这种不能很直观的，靠数据积累的方式，在面对复杂的现场环境时，仍然很可能会有误判、错判、现场动手排查能力差等现象。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种见效快、直观形象、设计科学、实用性强、省时省力和兼容性好的用于模拟现场故障的仿真智能电能表。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于模拟现场故障的仿真智能电能表，它包括三相电压采集单元、三相电流采集单元和三相电计量单元，所述三相电压采集单元和所述三相电流采集单元，分别用于采集三相线路上的电压信号和电流信号，并传输至所述三相电计量单元，还包括MCU主控单元，

以及脉冲输出故障模拟单元，所述脉冲输出故障模拟单元包括有功脉冲输出控制电路和无功脉冲输出控制电路；所述MCU主控单元与所述脉冲输出故障模拟单元连接，用以模拟脉冲输出故障现象；

以及红外通讯故障模拟单元，所述红外通讯故障模拟单元包括红外发射控制电路和红外接收电路，所述MCU主控单元与所述红外通讯故障模拟单元，用以模拟红外通讯故障现象；

以及LCD显示故障模拟单元，与所述MCU主控单元连接，用以模拟LCD显示错误故障现象；

以及485通讯故障模拟单元，与所述MCU主控单元连接，用以模拟485通讯故障现象；

以及开合闸控制故障模拟单元，与所述MCU主控单元连接，用以模拟分合闸故障现象；

以及时钟单元，与所述MCU主控单元连接，用以模拟时间故障现象。

基于上述，所述脉冲输出故障模拟单元包括第一光电耦合器、第二光电耦合器、电阻R202、电阻R203、电容C233、电容C234、LED1、LED2和接线端子P202；所述第一光电耦合器的发光二极管阳极通过所述电阻R202连接所述MCU主控单元，发光二极管阴极与所述电容C233和所述LED1并联后与接地端相连，三极管发射极连接所述接线端子P202第三引脚，三极管集电极连接所述接线端子P202第一引脚；所述第二光电耦合器的发光二极管阳极通过所述电阻R203连接所述MCU主控单元，发光二极管阴极与所述电容C234和所述LED2并联后与所述接地端相连，三极管发射极连接所述接线端子P202第三引脚，三极管集电极连接所述接线端子P202第二引脚。

基于上述，所述红外通讯故障模拟单元包括三极管Q303、三极管Q304、LED302LED303、电阻R323、电阻R324、电阻R325和红外接收器IRM38BNH；所述三极管Q303的基极通过所述电阻R323连接所述MCU主控单元，所述三极管Q303的基极还通过所述电阻R324连接所述三极管Q303的发射极，所述三极管Q303的集电极依次通过所述LED303、所述LED302、电阻R322连接电源VCC2，所述三极管Q303的发射极连接所述三极管Q304的发射极；所述三极管Q304的基极通过所述电阻R325连接所述MCU主控单元，所述三极管Q304的集电极与接地端相连。

基于上述，所述LCD显示故障模拟单元包括LCD芯片，以及用于驱动所述LCD芯片的第一LCD驱动芯片和第二LCD驱动芯片，所述第一LCD驱动芯片和所述第二LCD驱动芯片分别通过片选端CS连接所述MCU主控单元。

基于上述，所述485通讯故障模拟单元包括第三光电耦合器、第四光电耦合器、三极管Q102和芯片VP3082；所述第三光电耦合器的发光二极管阳极通过电阻R119连接电源VCC2，发光二极管阴极连接所述MCU主控单元，三极管发射极与接地端相连，三极管集电极与所述芯片VP3082的DI端相连；所述第四光电耦合器的发光二极管阳极通过电阻R123连接电源VCC3，发光二极管阴极与所述芯片VP3082的RO端相连，三极管集电极分别与所述MCU主控单元和电阻R124相连；所述三极管Q102的基极通过电阻R121与所述芯片VP3082的DI端相连，所述三极管Q102的发射极与接地端相连，所述三极管Q102的集电极分别与所述芯片VP3082的DE端、所述芯片VP3082的RE端和电阻R122相连。

基于上述，所述开合闸控制故障模拟单元包括三极管Q301、三极管Q302、继电器K301、继电器K302、接线端子P62和接线端子P6；所述三极管Q301的基极通过电阻R309连接所述MCU主控单元，所述三极管Q301的集电极与接地端相连，所述三极管Q301的发射极分别与所述继电器K301的线圈和二极管D301阳极相连；所述继电器K301的线圈和所述二极管D301阴极分别与电源VCC相连，所述继电器K301的动触点和常开触点与所述接线端子P62相连；所述三极管Q302的基极通过电阻R310连接所述MCU主控单元，所述三极管Q302的集电极与接地端相连，所述三极管Q302的发射极分别与所述继电器K302的线圈和二极管D302阳极相连，所述继电器K302的线圈和所述二极管D302阴极分别与电源VCC相连，所述继电器K302的动触点、常闭触点和常开触点分别与所述接线端子P6相连。

基于上述，所述时钟单元包括计时芯片R8025T和为所述计时芯片R8025T供电的电池组BAT301。

基于上述，所述MCU主控单元通过通信模块连接内设故障数据库的上位机。

基于上述，本实用新型还包括电源管理单元，所述电源管理单元包括数据保持电池和抄表电池。

基于上述，所述MCU主控单元通过无线通讯方式与外界电力中心相连。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说：

1）本实用新型提供了一种用于模拟现场故障的仿真智能电能表，该仿真智能电能表实现了多种故障信息的模拟仿真，包括时钟对时错误、脉冲信号错误、通信状态错误、开合闸故障、显示错误和LED显示错误等，并可以多种方式组合设置；解决了传统培训方式重视理论知识导致的见效慢和耗时长的问题，实现了计量管理人员的快速培养；

2）本实用新型可以对培训人员进行现场考核，有效避免了现有排查故障方式通过记录的大量案例作出判定而导致的误判、错判、现场动手排查能力差等现象，更加直观，使得参训人员印象更加深刻，实训效果好，大大降低了教学成本；

综上所述，本实用新型具有见效快、直观形象、设计科学、实用性强、省时省力和兼容性好的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是基于所述仿真智能电能表的实训系统的结构框图。

图3是本实用新型的脉冲输出故障模拟单元的电路结构图。

图4是本实用新型的红外通讯故障模拟单元的电路结构图。

图5是本实用新型的LCD显示故障模拟单元的电路结构图。

图6是本实用新型的485通讯故障模拟单元的电路结构图。

图7是本实用新型的开合闸控制故障模拟单元的电路结构图。

图8是本实用新型的时钟单元的电路结构图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

如附图1和附图2所示，一种用于模拟现场故障的仿真智能电能表，它包括三相电压采集单元、三相电流采集单元和三相电计量单元，所述三相电压采集单元和所述三相电流采集单元，分别用于采集三相线路上的电压信号和电流信号，并传输至所述三相电计量单元，还包括MCU主控单元，以及脉冲输出故障模拟单元，所述脉冲输出故障模拟单元包括有功脉冲输出控制电路和无功脉冲输出控制电路；所述MCU主控单元与所述脉冲输出故障模拟单元连接，用以模拟脉冲输出故障现象；以及红外通讯故障模拟单元，所述红外通讯故障模拟单元包括红外发射控制电路和红外接收电路，所述MCU主控单元与所述红外通讯故障模拟单元，用以模拟红外通讯故障现象；以及LCD显示故障模拟单元，与所述MCU主控单元连接，用以模拟LCD显示错误故障现象；以及485通讯故障模拟单元，与所述MCU主控单元连接，用以模拟485通讯故障现象；以及开合闸控制故障模拟单元，与所述MCU主控单元连接，用以模拟分合闸故障现象；以及时钟单元，与所述MCU主控单元连接，用以模拟时间故障现象。

所述MCU主控单元通过通信模块连接内设故障数据库的上位机。所述MCU主控单元采用单片机，本实用新型还包括电源管理单元，所述电源管理单元包括数据保持电池和抄表电池。所述三相电压采集单元采集的三相电压信号、所述三相电流采集单元采集的三相电流信号，分别传输至所述三相电计量单元的三相电能计量芯片，所述三相电能计量芯片经过运算输出三相相电压有效值、三相线电流有效值、三相有功功率、功率因数和相位等三相电参量，三相电压为仿真智能表进行供电。所述MCU主控单元通过通讯单元进行外部信息交互，根据设置的脉冲常数通过脉冲输出单元输出有功、无功脉冲，通过开合闸控制单元输出控制继电器动作的开关信号，通过LED显示单元进行闪烁显示，以轮显、键显的方式选择设置信息。

如附图2所示，在实际应用中，若干仿真智能电能表、主站PC和采集终端构成模拟电能表故障考核系统；所述主站与所述采集终端相连，所述采集终端分别通过RS485方式连接若干所述仿真智能电能表，所述仿真智能电能表采集三相线路上的三相电压和三相电流。所述主站PC不仅可以处理所述采集终端上传的信息，还可以通过所述采集终端向仿真智能电能表发送故障信息进行故障设置。

本实用新型可设置多种故障，考核该计量人员排查出所有故障所需要的时间。

具体模拟故障排查过程如下：

1、单独故障的具体实施方式为：仿真智能电能表RS485通信故障。故障现象：数据采集失败。故障诊断方法为：

1）通过采集主站查看所述采集终端在线情况和数据采集情况。如果所述采集终端在线，所述仿真智能电能表（RS485抄表）连续多天采集不到数据，透抄实时数据失败，但该采集终端下其他通过RS485抄表的所述仿真智能电能表能正常采集数据，则去现场进行排查；

2）现场查看电能表，仿真智能电能表外观无损坏并运行正常，且RS485接线正确，使用万用表测量采集终端RS485端口电压是否在4.85V-0.4V浮动，如果不在，可判断所述仿真智能电能表的端口故障。

2、组合故障的具体实施方式为：数据读取故障和电能表跳闸故障。故障现象：数据采集失败或数据采集错误且设备控制故障。故障诊断方法为：

1）采集主站采集数据异常或失败，电能示值连续多日为0或者无数据，现场进行排查；

2）现场观察仿真智能电能表的液晶显示信息，使用现场服务终端进行485通讯抄读电能表数据进行比对；

3）通过采集主站下发跳闸指令，判断跳闸是否成功。如果不成功，召测仿真智能电能表的跳合闸状态，如果仿真智能电能表为合闸状态，需要现场通过现场服务终端进行跳闸操作，如果通过现场服务终端也无法进行跳闸，则为仿真智能电能表自身硬件损坏；如果通过现场服务终端断电成功，则检查采集终端与仿真智能电能表的通信是否有故障或是否稳定。具体的，可以根据下表设置的仿真故障进行多种组合配合使用。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：给出了脉冲输出故障模拟单元的具体实施方式。如附图3所示，所述脉冲输出故障模拟单元包括第一光电耦合器U202、第二光电耦合器U203、电阻R202、电阻R203、电容C233、电容C234、LED1、LED2和接线端子P202；第一光电耦合器U202和第二光电耦合器U203型号为PC817。所述第一光电耦合器的发光二极管阳极通过所述电阻R202连接所述MCU主控单元，发光二极管阴极与所述电容C233和所述LED1并联后与接地端相连，三极管发射极连接所述接线端子P202第三引脚，三极管集电极连接所述接线端子P202第一引脚；所述第二光电耦合器的发光二极管阳极通过所述电阻R203连接所述MCU主控单元，发光二极管阴极与所述电容C234和所述LED2并联后与所述接地端相连，三极管发射极连接所述接线端子P202第三引脚，三极管集电极连接所述接线端子P202第二引脚。

所述脉冲输出故障模拟单元通过接口P+和接口Q+与所述MCU主控单元相连，所述MCU主控单元采用单片机。所述脉冲输出故障模拟单元工作原理为：当单片机给接口P+发送一个高电平时，第一光电耦合器U202导通，接线端子P202端子的1、3脚导通，接线端子P202的1脚电平被拉低，相反，当单片机给接口P+发送低电平时，第一光电耦合器U202并不导通，此时由于上拉电阻R204的作用，接线端子P202的1脚电平被拉高。因此，通过接口P+输出高低电平的变化，接线端子P202的1脚也会对应输出高低有功脉冲。无功脉冲输出通过单片机的接口Q+控制，工作原理同有功脉冲的输出控制。本实施例实现了通过单片机对接口P+和接口Q+输出高低电平的控制，进而实现对脉冲灯故障的模拟。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于：给出了红外通讯故障模拟单元的具体实施方式。如附图4所示，所述红外通讯故障模拟单元包括三极管Q303、三极管Q304、LED302 LED303、电阻R323、电阻R324、电阻R325和红外接收器IRM38BNH；所述三极管Q303的基极通过所述电阻R323连接所述MCU主控单元，所述三极管Q303的基极还通过所述电阻R324连接所述三极管Q303的发射极，所述三极管Q303的集电极依次通过所述LED303、所述LED302、电阻R322连接电源VCC2，所述三极管Q303的发射极连接所述三极管Q304的发射极；所述三极管Q304的基极通过所述电阻R325连接所述MCU主控单元，所述三极管Q304的集电极与接地端相连。

所述红外通讯故障模拟单元通过接口MAT0.0_35、接口TXD1和接口RXD1与所述MCU主控单元相连，所述MCU主控单元采用单片机。当红外通讯处于加密状态时，接口MAT0.0_35输出低电平，此时无论接口TXD1处于什么状态，红外通讯均不能实现，当红外通讯处于解密状态时，接口MAT0.0_35处于高电平，此时，接口TXD1为高电平时完成红外发射。红外接收器IRM38BNH自身接收到的红外信号后通过接口RXD1接口向单片机发送脉冲，完成红外接收。本实施例实现了通过单片机对接口MAT0.0_35输出高低电平的控制，进而实现对红外通讯故障的模拟。

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于：给出了LCD显示故障模拟单元的具体实施方式。如附图5所示，所述LCD显示故障模拟单元包括LCD芯片，以及用于驱动所述LCD芯片的第一LCD驱动芯片和第二LCD驱动芯片，所述第一LCD驱动芯片和所述第二LCD驱动芯片分别通过片选端CS连接所述MCU主控单元。

所述LCD显示故障模拟单元通过片选端与第一LCD驱动芯片和第二LCD驱动芯片相连，所述MCU主控单元采用单片机。所述第一LCD驱动芯片和第二LCD驱动芯片的型号为HT1621B-48SSOP，单片机通过片选端CS选择需要动作的驱动芯片，然后在/RD信号的下降沿时，第一LCD驱动芯片或者第二LCD驱动芯片内存的数据被读到DATA数据线上，单片机在下一个上升沿时锁存这些数据，从而完成单片机对第一LCD驱动芯片或者第二LCD驱动芯片数据的读取功能；在/WR信号的上升沿时，单片机将DATA数据线上的数据写入第一LCD驱动芯片或者第二LCD驱动芯片，从而完成单片机对第一LCD驱动芯片或者第二LCD驱动芯片数据的写入功能。引脚COM0-COM3与SEG0-SEG31构成4*32的矩阵输出，从而点亮LCD芯片对应位置的LED，完成显示功能。本实施例实现了通过单片机对第一LCD驱动芯片或者第二LCD驱动芯片的控制，进而实现对LCD显示故障模拟单元的数据显示故障模拟。

实施例5

本实施例与实施例1的区别在于：给出了485通讯故障模拟单元的具体实施方式。如附图6所示，所述485通讯故障模拟单元包括第三光电耦合器、第四光电耦合器、三极管Q102和芯片VP3082；所述第三光电耦合器的发光二极管阳极通过电阻R119连接电源VCC2，发光二极管阴极连接所述MCU主控单元，三极管发射极与接地端相连，三极管集电极与所述芯片VP3082的DI端相连；所述第四光电耦合器的发光二极管阳极通过电阻R123连接电源VCC3，发光二极管阴极与所述芯片VP3082的RO端相连，三极管集电极分别与所述MCU主控单元和电阻R124相连；所述三极管Q102的基极通过电阻R121与所述芯片VP3082的DI端相连，所述三极管Q102的发射极与接地端相连，所述三极管Q102的集电极分别与所述芯片VP3082的DE端、所述芯片VP3082的RE端和电阻R122相连。所述芯片VP3082的输出端A、B分别通过TVS管103和TVS管104与接地端相连，所述TVS管103和所述TVS管104的型号为104TVS-SMBJ7.0CA。

所述485通讯故障模拟单元通过接口TXD3和接口RXD3与所述MCU主控单元相连，所述MCU主控单元采用单片机。接口TXD3为单片机发送端，接口RXD3为单片机接收端。当接口TXD3发送低电平时，所述芯片VP3082的引脚DI处于低电平，引脚RE与引脚DE处于高电平，所述芯片VP3082处于发送485状态，引脚RO为高电平无效；反之，当接口TXD3发送高电平时，所述芯片VP3082的引脚DI处于高电平，引脚RE与引脚DE处于低电平，所述芯片VP3082处于接收状态，RO为低电平。所述芯片VP3082的引脚A和引脚B为485输出端，输出为差分信号。当所述芯片VP3082的引脚DI高电平时，输出A高B低；当引脚DI低电平时，输出A低B高。第三光电耦合器、第四光电耦合器为光耦隔离，型号为PC817，具有抗干扰作用。本实施例实现了通过单片机对接口TXD3输出高低电平的控制，进而实现对485通讯故障的模拟。

实施例6

本实施例与实施例1的区别在于：给出了开合闸控制故障模拟单元的具体实施方式。如附图7所示，所述开合闸控制故障模拟单元包括三极管Q301、三极管Q302、继电器K301、继电器K302、接线端子P62和接线端子P6；所述三极管Q301的基极通过电阻R309连接所述MCU主控单元，所述三极管Q301的集电极与接地端相连，所述三极管Q301的发射极分别与所述继电器K301的线圈和二极管D301阳极相连；所述继电器K301的线圈和所述二极管D301阴极分别与电源VCC相连，所述继电器K301的动触点和常开触点与所述接线端子P62相连；所述三极管Q302的基极通过电阻R310连接所述MCU主控单元，所述三极管Q302的集电极与接地端相连，所述三极管Q302的发射极分别与所述继电器K302的线圈和二极管D302阳极相连，所述继电器K302的线圈和所述二极管D302阴极分别与电源VCC相连，所述继电器K302的动触点、常闭触点和常开触点分别与所述接线端子P6相连。

所述开合闸控制故障模拟单元通过接口BJ_OUT和接口P1.24-30与所述MCU主控单元相连，所述MCU主控单元采用单片机。当接口BJ_OUT输出低电平时，继电器K301动作，接线端子P62的1、,2脚导通，单片机进行报警。当接口P1.24-30输出低电平时，接线P6由1,、3脚导通切换为1、2脚导通，从而完成跳闸输出。本实施例实现了通过单片机对接口BJ_OUT和接口P1.24-30输出高低电平的控制，进而实现对开合闸控制故障的模拟。

实施例7

本实施例与实施例1的区别在于：给出了时钟单元的具体实施方式，用于模拟时间故障。如附图8所示，所述时钟单元包括计时芯片R8025T和为所述计时芯片R8025T供电的电池组BAT301。

所述时钟单元通过接口AD1.5-17、接口SDA2和接口SCL2与所述MCU主控单元相连，所述MCU主控单元采用单片机。电池组BAT301为计时芯片R8025T供电，单片机通过接口AD1.5-17检测电池组BAT301两端电压，在电压过低时提醒所述计时芯片R8025T掉电。接口SCL2为串行时钟输入端，单片机通过接口SCL2将时间信息发送至所述计时芯片R8025T，对所述计时芯片R8025T进行校时，并在单片机掉电后保存时间信息；当单片机断电后重新上电时，计时芯片R8025T将保存的时间信息通过接口SDA2发送至单片机。本实施例实现了通过单片机对接口AD1.5-17、接口SDA2和接口SCL2输出的控制，进而实现对时间故障的模拟

本实用新型可以实现正常计量和故障模拟两种状态，两种状态切换通过上位机向所述MCU主控单元发送指令进行切换。正常计量状态下，电能参数由所述三相电计量单元传输至所述MCU主控单元；故障模拟状态下，电能参数来自故障模拟器设置的参数。

为了保证本实用新型的正常工作，本实用新型还包括电源管理单元，所述电源管理单元包括数据保持电池和抄表电池。

为了便于远程监控，所述MCU主控单元，通过通讯单元与外界电力中心连接，用于将所述MCU主控单元记录下的接线更改时间和错误接线状态反馈给所述外界电力中心，便于维修人员及时对智能电能表进行检查和维护。所述通讯单元包括载波通讯模块、红外通讯模块和RS485通讯模块。需要注意的是：三种通讯方式并不能同时工作，且载波通讯并不能直接进行下行通讯。

所述仿真智能电能表，采样的三相电计量单元为高性能计量芯片，如AT70XX系列；关键尺寸同三相智能电能表，结构完全依据Q/GDW1356-2013《三相智能电能表型式规范》中对三相智能电能表的规格、外观结构、尺寸的要求。因此仿真智能电表各相性能除跟正常表记一致外，还具有大量接近现实误差，故障功能及现象，最贴近实际的模拟出需要的检测指标。

所述仿真智能电表可以有效的模拟应用中人们比较关切的故障，误差等现象。通过管控软件对仿真智能电表预设数据（基本误差、电压、电流、功率、相位，电能量等），对比流水线测试结果进行分析，从而判断流水线的指标、功能是否符合检定要求。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种用于模拟现场故障的仿真智能电能表，它包括三相电压采集单元、三相电流采集单元和三相电计量单元，所述三相电压采集单元和所述三相电流采集单元，分别用于采集三相线路上的电压信号和电流信号，并传输至所述三相电计量单元，其特征在于：还包括MCU主控单元，

以及脉冲输出故障模拟单元，所述脉冲输出故障模拟单元包括有功脉冲输出控制电路和无功脉冲输出控制电路；所述MCU主控单元与所述脉冲输出故障模拟单元连接，用以模拟脉冲输出故障现象；

以及红外通讯故障模拟单元，所述红外通讯故障模拟单元包括红外发射控制电路和红外接收电路，所述MCU主控单元与所述红外通讯故障模拟单元，用以模拟红外通讯故障现象；

以及LCD显示故障模拟单元，与所述MCU主控单元连接，用以模拟LCD显示错误故障现象；

以及485通讯故障模拟单元，与所述MCU主控单元连接，用以模拟485通讯故障现象；

以及开合闸控制故障模拟单元，与所述MCU主控单元连接，用以模拟分合闸故障现象；

以及时钟单元，与所述MCU主控单元连接，用以模拟时间故障现象。

2.根据权利要求1所述的用于模拟现场故障的仿真智能电能表，其特征在于：所述脉冲输出故障模拟单元包括第一光电耦合器、第二光电耦合器、电阻R202、电阻R203、电容C233、电容C234、LED1、LED2和接线端子P202；所述第一光电耦合器的发光二极管阳极通过所述电阻R202连接所述MCU主控单元，发光二极管阴极与所述电容C233和所述LED1并联后与接地端相连，三极管发射极连接所述接线端子P202第三引脚，三极管集电极连接所述接线端子P202第一引脚；所述第二光电耦合器的发光二极管阳极通过所述电阻R203连接所述MCU主控单元，发光二极管阴极与所述电容C234和所述LED2并联后与所述接地端相连，三极管发射极连接所述接线端子P202第三引脚，三极管集电极连接所述接线端子P202第二引脚。

3.根据权利要求2所述的用于模拟现场故障的仿真智能电能表，其特征在于：所述红外通讯故障模拟单元包括三极管Q303、三极管Q304、LED302 LED303、电阻R323、电阻R324、电阻R325和红外接收器IRM38BNH；所述三极管Q303的基极通过所述电阻R323连接所述MCU主控单元，所述三极管Q303的基极还通过所述电阻R324连接所述三极管Q303的发射极，所述三极管Q303的集电极依次通过所述LED303、所述LED302、电阻R322连接电源VCC2，所述三极管Q303的发射极连接所述三极管Q304的发射极；所述三极管Q304的基极通过所述电阻R325连接所述MCU主控单元，所述三极管Q304的集电极与接地端相连。

4.根据权利要求3所述的用于模拟现场故障的仿真智能电能表，其特征在于：所述LCD显示故障模拟单元包括LCD芯片，以及用于驱动所述LCD芯片的第一LCD驱动芯片和第二LCD驱动芯片，所述第一LCD驱动芯片和所述第二LCD驱动芯片分别通过片选端CS连接所述MCU主控单元。

5.根据权利要求4所述的用于模拟现场故障的仿真智能电能表，其特征在于：所述485通讯故障模拟单元包括第三光电耦合器、第四光电耦合器、三极管Q102和芯片VP3082；所述第三光电耦合器的发光二极管阳极通过电阻R119连接电源VCC2，发光二极管阴极连接所述MCU主控单元，三极管发射极与接地端相连，三极管集电极与所述芯片VP3082的DI端相连；所述第四光电耦合器的发光二极管阳极通过电阻R123连接电源VCC3，发光二极管阴极与所述芯片VP3082的RO端相连，三极管集电极分别与所述MCU主控单元和电阻R124相连；所述三极管Q102的基极通过电阻R121与所述芯片VP3082的DI端相连，所述三极管Q102的发射极与接地端相连，所述三极管Q102的集电极分别与所述芯片VP3082的DE端、所述芯片VP3082的RE端和电阻R122相连。

6.根据权利要求5所述的用于模拟现场故障的仿真智能电能表，其特征在于：所述开合闸控制故障模拟单元包括三极管Q301、三极管Q302、继电器K301、继电器K302、接线端子P62和接线端子P6；所述三极管Q301的基极通过电阻R309连接所述MCU主控单元，所述三极管Q301的集电极与接地端相连，所述三极管Q301的发射极分别与所述继电器K301的线圈和二极管D301阳极相连；所述继电器K301的线圈和所述二极管D301阴极分别与电源VCC相连，所述继电器K301的动触点和常开触点与所述接线端子P62相连；所述三极管Q302的基极通过电阻R310连接所述MCU主控单元，所述三极管Q302的集电极与接地端相连，所述三极管Q302的发射极分别与所述继电器K302的线圈和二极管D302阳极相连，所述继电器K302的线圈和所述二极管D302阴极分别与电源VCC相连，所述继电器K302的动触点、常闭触点和常开触点分别与所述接线端子P6相连。

7.根据权利要求2-6任一项所述的用于模拟现场故障的仿真智能电能表，其特征在于：所述时钟单元包括计时芯片R8025T和为所述计时芯片R8025T供电的电池组BAT301。

8.根据权利要求2-6任一项所述的用于模拟现场故障的仿真智能电能表，其特征在于：所述MCU主控单元通过通信模块连接内设故障数据库的上位机。

9.根据权利要求8所述的用于模拟现场故障的仿真智能电能表，其特征在于：还包括电源管理单元，所述电源管理单元包括数据保持电池和抄表电池。

10.根据权利要求9所述的用于模拟现场故障的仿真智能电能表，其特征在于：所述MCU主控单元通过无线通讯方式与外界电力中心相连。