CN218383263U - 一种具备状态在线监测功能的电能计量管理终端 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种具备状态在线监测功能的电能计量管理终端，包括脉冲采集端口、通讯接口、终端交流采样计量模块、电能表误差监测模块和主控制器单元，电能表误差监测模块获取终端交流采样计量模块所采集的电能表常规数据，并通过脉冲采集端口采集电能表脉冲信号，根据电能表脉冲信号和电能表常规数据对电能表误差进行计算，得到电能表误差信息，通过通讯模块与外部系统后台交互，从而实现对电能表误差实时监测，保证电能计量的准确性，解决了使用校验仪现场检测电能表误差，工作任务量大，所需人力物力成本较高，并且，因无法进行实时监测电能表误差，当电能表出现异常，无法被及时发现，会影响电能计量的准确性的问题。

Description

一种具备状态在线监测功能的电能计量管理终端

技术领域

本申请实施例涉及电能表监测技术领域，特别涉及一种具备状态在线监测功能的电能计量管理终端。

背景技术

在电能计量领域内，主要是根据DL/T 448-2016《电能计量装置技术管理规程》、DL/T1664-2016《电能计量装置现场检验规程》对电能计量装置开展现场校验工作保证电能计量的准确性。

现阶段主要使用电能表现场校验仪开展电能表现场检验工作，通过电压、电流采样至电能表现场校验仪，同时将电能表脉冲输出采样至电能表现场校验仪进行误差检测。

使用校验仪现场检测电能表误差，工作任务量大，所需人力物力成本较高，并且，因无法进行实时监测电能表误差，当电能表出现异常，无法被及时发现，会影响电能计量的准确性。

实用新型内容

本申请提供了一种具备状态在线监测功能的电能计量管理终端，通过终端交流采样计量模块采集电能表脉冲信号和电能表常规数据，对电能表误差实时监测，解决了使用校验仪现场检测电能表误差，工作任务量大，所需人力物力成本较高，并且，因无法进行实时监测电能表误差，当电能表出现异常，无法被及时发现，会影响电能计量的准确性的问题。

本申请提供了一种具备状态在线监测功能的电能计量管理终端，包括脉冲采集端口、通讯接口、终端交流采样计量模块、电能表误差监测模块、主控制器单元和通讯模块，所述脉冲采集端口用于连接电能表，所述通讯接口用于连接电能表，所述终端交流采样计量模块与所述通讯接口电连接，所述终端交流采样计量模块用于通过所述通讯接口采集电能表常规数据，所述电能表常规数据包括电能表的电压信号和电流信号，所述电能表误差监测模块与所述脉冲采集端口电连接，所述电能表误差监测模块用于通过所述脉冲采集端口采集电能表脉冲信号；所述电能表误差监测模块与所述终端交流采样计量模块电连接，所述电能表误差监测模块还用于获取所述终端交流采样计量模块所采集的电能表常规数据；所述电能表误差监测模块还用于根据所述电能表脉冲信号和所述电能表常规数据对电能表误差进行计算，得到电能表误差信息，所述主控制器单元与所述电能表误差监测模块电连接，所述主控制器单元用于通过所述电能表误差监测模块获取所述电能表脉冲信号、所述电能表常规数据以及电能表误差信息，所述通讯模块与所述主控制器单元电连接，所述通讯模块用于实现所述主控制器单元与外部系统后台的交互。

可选的，所述终端交流采样计量模块包括电流采集单元、电压采集单元和功率放大单元，所述电流采集单元用于通过通讯接口采集电能表电流信号，所述电压采集单元用于通过通讯接口采集电能表电压信号，所述功率放大单元与所述电流采集单元和所述电压采集单元电连接，所述功率放大单元用于获取所述电流信号和所述电压信号；所述功率放大单元与所述电能表误差监测模块电连接，所述功率放大单元用于将放大后的所述电流信号和所述电压信号传输至所述电能表误差监测模块。

可选的，所述电能计量管理终端还包括操作显示模块，所述操作显示模块与所述主控制器单元电连接，所述操作显示模块包括操作单元和显示单元，所述操作单元用于对电能计量管理终端进行操作，所述显示单元用于显示电能表误差信息。

可选的，所述电能计量管理终端还包括储存模块，所述储存模块与所述主控制器单元电连接，所述储存模块用于储存电能表误差信息。

可选的，所述电能计量管理终端还包括电源模块，所述电源模块与所述主控制器单元电连接，所述电源模块用于对所述主控制器单元供电。

可选的，所述通讯接口为RS通讯接口。

本申请提供的具备状态在线监测功能的电能计量管理终端，可以通过电能表误差监测模块获取终端交流采样计量模块所采集的电能表常规数据，电能表误差监测模块还通过脉冲采集端口采集电能表脉冲信号，电能表误差监测模块根据电能表脉冲信号和电能表常规数据对电能表误差进行计算，得到电能表误差信息，主控制器单元获取电能表脉冲信号、电能表常规数据以及电能表误差信息，并通过通讯模块与外部系统后台交互，从而实现对电能表误差实时监测，保证电能计量的准确性，解决了使用校验仪现场检测电能表误差，工作任务量大，所需人力物力成本较高，并且，因无法进行实时监测电能表误差，当电能表出现异常，无法被及时发现，会影响电能计量的准确性的问题。

附图说明

图1为本申请中电能计量管理终端的整体结构框图；

图2为本申请中电能计量管理终端的终端交流采样计量模块的结构框图；

图3为本申请中电能计量管理终端的操作显示模块的结构框图。

图中：

10-脉冲采集端口；20-通讯接口；30-终端交流采样计量模块；40-电能表误差监测模块；50-主控制器单元；60-通讯模块；70-操作显示模块；80-储存模块；90-电源模块；31-电流采集单元；32-电压采集单元；33-功率放大单元；71-操作单元；72-显示单元。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

随着电力事业的迅速发展，人们对电能表计量电能的要求越来越高，然而，目前电能表在计算电能时经常会存在一些误差。通常情况下，主要是由电能表运营的过程中电能表不能正常工作引起的误差，比如线路连接错误、线路短路等情况。除此之外，电能表自身存在的问题也易造成误差，而且很难控制这些引起误差的因素，因此，需要对电能表误差进行监测。

现今通常使用校验仪现场周期检测电能表误差，此种监测方式，工作任务量大，所需人力物力成本较高，并且，因无法进行实时监测电能表误差，当电能表出现异常，无法被及时发现，会影响电能计量的准确性。

如图1所示，本申请提供了一种具备状态在线监测功能的电能计量管理终端，包括脉冲采集端口10、通讯接口20、终端交流采样计量模块30、电能表误差监测模块40、主控制器单元50和通讯模块60。

脉冲采集端口10用于连接电能表，通讯接口20用于连接电能表，脉冲采集端口10和通讯接口20均可与电能表接口相插接，终端交流采样计量模块30与通讯接口20电连接，终端交流采样计量模块30用于通过通讯接口20采集电能表常规数据，电能表常规数据包括电能表的电压信号和电流信号，电能表误差监测模块40与脉冲采集端口10电连接。

电能表误差监测模块40用于通过脉冲采集端口10采集电能表脉冲信号，电能表误差监测模块40与终端交流采样计量模块30电连接，电能表误差监测模块40还用于获取终端交流采样计量模块30所采集的电能表常规数据，电能表误差监测模块40还用于根据电能表脉冲信号和电能表常规数据对电能表误差进行计算，得到电能表误差信息，主控制器单元50与电能表误差监测模块40电连接。

主控制器单元50用于通过电能表误差监测模块40获取电能表脉冲信号、电能表常规数据以及电能表误差信息。

通讯模块60与主控制器单元50电连接，通讯模块60用于实现主控制器单元50与外部系统后台的交互，通讯模块60可为无线通讯模块，通过通讯模块60实现本电能计量管理终端与后台系统的交互，电能计量管理终端可为若干个，若干电能计量管理终端可与同一后台系统交互，并且，电能表标准数据和各项数据允许范围数据还可储存与主控制器单元50或后台系统内，电能表误差监测模块40只用于获取电能表脉冲信号、电能表电压信号和电能表电流信号，在主控制器单元50或后台系统内对电能表各项数据分析计算，判断电能表误差。

电能表误差监测模块40内储存有电能表标准数据和各项数据允许范围数据，电能表标准数据包括标准电能表脉冲信号、标准电能表电压信号和标准电能表电流信号，各项数据允许范围包括电能表脉冲信号差值范围、电能表电压信号差值范围和电能表电流信号差值范围；电能表误差监测模块40对电能表误差计算方式可为：通过将获取的电能表脉冲信号、电能表电压信号和电能表电流信号分别与标准电能表脉冲信号、标准电能表电压信号和标准电能表电流信号对比，计算其差值，若电能表各项差值均在相对项的允许范围内，则判定电能表正常，反之，若存在任一项差值不在相对项的允许范围内，则判定电能表异常。上述仅为电能表误差监测模块40对电能表误差计算的一种方式，电能表误差监测模块40还可以根据获取的电能表脉冲信号和电能表常规数据采用其它方式计算电能表误差。

在一些实施例中，终端交流采样计量模块30包括电流采集单元31、电压采集单元32和功率放大单元33，电流采集单元31用于通过485通讯接口20采集电能表电流信号，电流采集单元31的检测电路可串联电能表，电压采集单元32用于通过485通讯接口20采集电能表电压信号，电压采集单元32的检测电路与电能表并联，功率放大单元33与电流采集单元31和电压采集单元32电连接，功率放大单元33用于获取电流信号和电压信号；功率放大单元33与电能表误差监测模块40电连接，功率放大单元33用于将放大后的电流信号和电压信号传输至电能表误差监测模块40。

当电能计量管理终端判定电能表异常时，主控制器单元50向后台系统发出告警，并根据告警时电能表各项数据生成告警日志。

在一些实施例中，电能计量管理终端还包括操作显示模块70，操作显示模块70与主控制器单元50电连接，操作显示模块70包括操作单元71和显示单元72，操作单元71用于对电能计量管理终端进行操作，通过操作单元71实现电能计量管理终端的开机、关机以及数据输入等操作，显示单元72用于显示电能表误差信息，显示单元72可显示电能表实时电压、实时电流以及实时脉冲峰值等信息。

在一些实施例中，电能计量管理终端还包括储存模块80，储存模块80与主控制器单元50电连接，储存模块80用于储存电能表误差信息，储存模块80还可储存所监测的电能表电压信号、电流信号、脉冲信号以及告警日志，所储存数据的时间可自由设置，例如，储存模块80只储存30天内的数据，从而保证内存。

在一些实施例中，电能计量管理终端还包括电源模块90，电源模块90与主控制器单元50电连接，电源模块90用于对主控制器单元50供电，电源模块90可为24V直流。

在一些实施例中，通讯接口20为RS485通讯接口，RS485通讯接口可与大多数电能表连接。

在一些实施例中，电能计量管理终端还包括温湿度监测模块，温湿度监测模块可为温湿度监测器，温湿度监测模块与主控制器单元50电连接，从而实时监测电能表工作环境，并可在主控制器单元50内设置电能表标准工作温度范围值和标准工作湿度范围值，当电能表的实际工作环境温度或湿度超出标准工作温度范围值或标准工作湿度范围值时，主控制器单元50可向系统后台报警，从而保护电能表，从而防止电能表损坏出现计量误差。

在一些实施例中，电能计量管理终端还包括报警模块，报警模块并可蜂鸣器和指示灯，报警模块与主控制器单元50电连接，当电能表自身出现异常或电能表工作环境温湿度出现异常，主控制器单元5可通过蜂鸣器和指示灯报警，提醒用户或工作人员及时处理。

由上述技术特征记载，本申请提供的电能计量管理终端在实际应用场景中的工作原理为：

电能计量管理终端安装于电能表工作现场，通过脉冲采集端口10和通讯接口20连接电能表，终端交流采样计量模块30的采样回路将电能表的电压信号和电流信号采集并传输至终端交流采样计量模块30，终端交流采样计量模块30还通过脉冲采集端口10采集电能表的脉冲信号，电能表误差监测模块40根据电能表脉冲信号和电能表常规数据对电能表误差进行计算，得到电能表误差信息，主控制器单元获取电能表脉冲信号、电能表常规数据以及电能表误差信息，并通过通讯模块与外部系统后台交互，从而实现对电能表误差实时监测，当发现异常电能表，可即是更换维修，从而保证电能计量的准确性，解决了使用校验仪现场检测电能表误差，工作任务量大，所需人力物力成本较高，并且，因无法进行实时监测电能表误差，当电能表出现异常，无法被及时发现，会影响电能计量的准确性的问题。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种具备状态在线监测功能的电能计量管理终端，其特征在于，包括：

脉冲采集端口(10)，所述脉冲采集端口(10)用于连接电能表；

通讯接口(20)，所述通讯接口(20)用于连接电能表；

终端交流采样计量模块(30)，所述终端交流采样计量模块(30)与所述通讯接口(20)电连接，所述终端交流采样计量模块(30)用于通过所述通讯接口(20)采集电能表常规数据，所述电能表常规数据包括电能表的电压信号和电流信号；

电能表误差监测模块(40)，所述电能表误差监测模块(40)与所述脉冲采集端口(10)电连接，所述电能表误差监测模块(40)用于通过所述脉冲采集端口(10)采集电能表脉冲信号；所述电能表误差监测模块(40)与所述终端交流采样计量模块(30)电连接，所述电能表误差监测模块(40)还用于获取所述终端交流采样计量模块(30)所采集的电能表常规数据；所述电能表误差监测模块(40)还用于根据所述电能表脉冲信号和所述电能表常规数据对电能表误差进行计算，得到电能表误差信息；

主控制器单元(50)，所述主控制器单元(50)与所述电能表误差监测模块(40)电连接，所述主控制器单元(50)用于通过所述电能表误差监测模块(40)获取所述电能表脉冲信号、所述电能表常规数据以及电能表误差信息；

通讯模块(60)，所述通讯模块(60)与所述主控制器单元(50)电连接，所述通讯模块(60)用于实现所述主控制器单元(50)与外部系统后台的交互。

2.根据权利要求1所述的电能计量管理终端，其特征在于，所述终端交流采样计量模块(30)包括：

电流采集单元(31)，所述电流采集单元(31)用于通过485通讯接口(20)采集电能表电流信号；

电压采集单元(32)，所述电压采集单元(32)用于通过485通讯接口(20)采集电能表电压信号；

功率放大单元(33)，所述功率放大单元(33)与所述电流采集单元(31)和所述电压采集单元(32)电连接，所述功率放大单元(33)用于获取所述电流信号和所述电压信号；所述功率放大单元(33)与所述电能表误差监测模块(40)电连接，所述功率放大单元(33)用于将放大后的所述电流信号和所述电压信号传输至所述电能表误差监测模块(40)。

3.根据权利要求1所述的电能计量管理终端，其特征在于，所述电能计量管理终端还包括：

操作显示模块(70)，所述操作显示模块(70)与所述主控制器单元(50)电连接，所述操作显示模块(70)包括操作单元(71)和显示单元(72)，所述操作单元(71)用于对电能计量管理终端进行操作，所述显示单元(72)用于显示电能表误差信息。

4.根据权利要求1所述的电能计量管理终端，其特征在于，所述电能计量管理终端还包括：

储存模块(80)，所述储存模块(80)与所述主控制器单元(50)电连接，所述储存模块(80)用于储存电能表误差信息。

5.根据权利要求1所述的电能计量管理终端，其特征在于，所述电能计量管理终端还包括：

电源模块(90)，所述电源模块(90)与所述主控制器单元(50)电连接，所述电源模块(90)用于对所述主控制器单元(50)供电。

6.根据权利要求1所述的电能计量管理终端，其特征在于，所述电能计量管理终端还包括：

温湿度监测模块，所述温湿度监测模块与所述主控制器单元(50)电连接，所述温湿度监测模块用于实时监测电能表工作环境温湿度。

7.根据权利要求1所述的电能计量管理终端，其特征在于，所述电能计量管理终端还包括：

报警模块，所述报警模块与所述主控制器单元(50)电连接，所述报警模块用于当电能表异常时报警。

8.根据权利要求1所述的电能计量管理终端，其特征在于；

所述通讯接口(20)为RS485通讯接口。

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