基于驻留时间自适应和脉冲灯闪烁识别的电能表辐射抗扰度自动检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于产品质量检测领域，具体为一种基于驻留时间自适应和脉冲灯闪烁识别的电能表辐射抗扰度自动检测装置及方法。电能表辐射抗扰度自动检测装置，包括控制模块、辐射干扰模块、电能表辅助检测模块和视频采集模块；辐射干扰模块包括用于放置被测电能表的暗室以及向被测电能表发射干扰电磁波的电场生成装置；电能表辅助检测模块是指电能表检定装置。本发明专利技术可以在有电流和无电流检测方式下自动记录试验数据，在有电流检测方式下的驻留时间能够自动调整和匹配，在无电流检测方式下进行电能表故障检测，并同步记录视频信息和获取敏感频率点，实现被测电能表在两种方式下敏感频点的测试响应和判定，降低人为因素的干扰，保证测试数据的准确可靠。

【技术实现步骤摘要】
基于驻留时间自适应和脉冲灯闪烁识别的电能表辐射抗扰度自动检测装置及方法
本专利技术属于产品质量检测领域，具体为一种基于驻留时间自适应和脉冲灯闪烁识别的电能表辐射抗扰度自动检测装置及方法。
技术介绍
由于电能表可能工作在复杂的电磁辐射环境下，根据电能表型式评价和相关标准、法律、法规要求，对于带有电子、电气部分的电能表需要进行一系列电磁兼容试验。电能表辐射抗扰度试验作为其中的一项试验，主要是在规定的频率范围内施加一定场强的电磁干扰，并快速发现干扰现象，准确找到干扰频率点。在实际测试中，合适选择驻留时间是试验人员需要考虑的问题。如果时间过短，电磁干扰对于被测电能表所形成的影响尚未充分稳定地形成，可能会产生“漏检”的现象。如驻留时间过长，则对于检测效率以及试验设备器材的损耗而言是不利的。另外，对于衡量该试验对被测电能表的影响程度，需要从有电流和无电流两方面进行考虑；一般由于场强生成装置和脉冲或误差检测设备属两套设备，不能同步采集信号；试验时电能表检定装置所显示的百分数误差值是不断变化的，人眼观测很容易疲劳，记录值容易出现偏差，影响试验现象和数据的记录。鉴于此，非常需要一种既稳定可靠又节省时间与资源的电能表辐射抗扰度自动检测技术。
技术实现思路
本专利技术为解决目前电能表辐射抗扰度检测中存在驻留时间难以控制导致检测效率低以及检测结果不准确的技术问题，提供一种基于驻留时间自适应和脉冲灯闪烁识别的电能表辐射抗扰度自动检测装置及方法。本专利技术所述装置是采用以下技术方案实现的：一种基于驻留时间自适应和脉冲灯闪烁识别的电能表辐射抗扰度自动检测装置，包括控制模块、辐射干扰模块、电能表辅助检测模块和视频采集控制模块；所述辐射干扰模块包括用于放置被测电能表的暗室以及向被测电能表发射干扰电磁波的电场生成装置；所述电能表辅助检测模块是指电能表检定装置，电能表检定装置内置标准电能表和电压、电流生成装置，以及电能脉冲采集装置，所述电能表检定装置与被测电能表相连接；所述视频采集控制模块包括设在暗室内的屏蔽摄像头以及位于暗室外与屏蔽摄像头连接的远程控制器；所述辐射干扰模块、电能表辅助检测模块和视频采集控制模块均与控制模块通讯。本专利技术所述辐射干扰模块用于对被测电能表施加干扰电磁场，电能表辅助检测模块用于采集被测电能表在有电流状态下不同频率时的百分数误差信号；屏蔽摄像头用于采集无电流状态下被测电能表的视频信息。上述信号以及视频信息均通过控制模块进行分析判断，完成检测。进一步的，所述电场生成装置包括级联构成的信号发生器、功放组、天线组和定向耦合器。暗室还设有功率计和场强计，所述功率计和场强计信号输出端均与控制模块相连接。场强计和功率计用于对电场生成装置发出的干扰电磁场进行校准。暗室为半电波暗室；控制模块采用工控机。暗室用于将干扰电磁场屏蔽。防止其对外部环境(包括设备和试验人员)产生影响。本专利技术所述方法是采用如下技术方案实现的：一种基于驻留时间自适应和脉冲灯闪烁识别的电能表辐射抗扰度自动检测方法，包括如下步骤：(1)将待测电能表放置于暗室内并与电能表检定装置相连接，根据被测电能表的相关信息确定干扰电磁场的频率范围和场强；(2)有电流状态下的检测：①电能表检定装置对被测电能表和标准电能表通以相同的电流、电压，在某一频率电磁波干扰下，电能表检定装置实时采集被测电能表和标准电能表输出的电能信号并计算出规定校验圈数下被测电能表输出信号与标准电能表的输出信号的百分数误差S；②确定驻留时间：把连续取得的N个S值看成一个队列，队列的长度固定为N，每次采样到一个新数据放入队尾，并扔掉原来队首的一个数据；把队列中的N个数据进行算术平均运算，得到一个平均值然后将被测电能表额定的百分数误差改变量极限作为稳定阈值，将队列中的各点与平均值进行比较，如果与平均值的差值超过了设定的稳定阈值，认为百分数误差数据尚未稳定，则继续驻留，并采样一个新的S值放入队尾，同时删掉原来队首的一个数据；继续进行平均值计算以及是否稳定的判断，直至队列中的所有点的值均在稳定阈值之内，则认为该频点的数值稳定，结束当前频点的驻留，进入下一频率点的测试；③改变干扰电磁场的频率，重复上述步骤①和②，自动绘制百分数误差-频率图，图中一并显示上限值和下限值的直线，完成所有频率范围下的电能表有电流状态下的检测。本方法的一个创新在于可以准确得出有电流状态下被测电能表在不同频率干扰电磁场下的驻留时间，在保证检测结果准确性的同时能够确保检测的效率。现在多数实验室主要采用信号源频率和电能表检定装置非同步信息采集、人工记录的方式，通过固定值驻留时间逐点频率扫描，并通过现场观察来判断被测电能表在射频电磁波干扰下的影响。驻留时间是影响射频电磁场辐射抗扰度试验结果的重要因素，在单个频点的驻留时间必须大于被测样品的实际响应时间。驻留时间的自适应有效解决驻留时间与被测电能表实际响应时间过长或者过短相矛盾的问题，国内的研究机构多数在试验实施的驻留时间为固定值。而本专利技术所述方法可以自动完成驻留时间的测定，并且在此基础上自动完成对电能表的测定。进一步的，还包括步骤(3)无电流状态下的检测：对被测电能表施加频率逐渐变化的干扰电磁波，同时控制模块内部开启设定好的定时器，屏蔽摄像头开始采集被测电能表的视频信息，直到设定好的时间结束后，控制模块提取出该时间段内的视频图像中被测电能表脉冲灯中心点的像素，并得到脉冲灯中心点亮度值，与被测电能表的脉冲灯中心点初始亮度值进行比较，如果提取到的采样点的亮度值有一个与初始亮度值的差值小于设定阈值，则认为没有亮灯，重新激活定时器，继续监测；如果亮度值与初始亮度的差值大于设定阈值，则认为灯亮了，屏蔽摄像头停止录像，结束测试。本专利技术的另一个创新在于能够准确获知无电流状态下被测电能表的敏感频率点。定时器不断的循化工作，控制屏蔽摄像头连续不断的采集被测电能表的图像，采集过程与电磁场的变化是同步进行的，二者并行不悖；当定时器设定的时间结束后，控制模块内设的比较器将采集到的电能表脉冲灯的亮度值与最初非试验阶段采集到的脉冲灯灭灯时的亮度值进行比较，并通过设定好的阈值进行判断脉冲灯是否变亮。进一步的，无电流状态下，当测试结束时，视频采集增加了延时，测试结束后，可通过回查视频录像，并结合百分数误差-频率的图确定敏感频率点，再通过选择单点驻留的方式人工再次还原和确认故障现象，并作出评定结果；确定敏感频点根据下述依据判断：无电流时百分数误差改变量默认为0，断点处即为敏感频率点。前述通过阈值判断脉冲灯是否变亮，仅能够知晓脉冲灯何时变亮，但是却不能够知晓脉冲灯在哪个频率下变亮，因此还需要本步骤，通过与频率变化情形进行比对，得到脉冲灯变亮时的频率值，确定敏感频率点。视频采集在测试结束后还设定一定的延时，可以将脉冲灯亮起的全过程完整记录下来，便于后期对敏感频率点干扰现象的复现和分析。本专利技术提供了一种基于驻留时间自适应和脉冲灯闪烁识别的电能表辐射抗扰度自动检测装置和检测方法。该专利技术可以自动记录试验数据，实现被测物在关键频点的动态、静态测试响应，动态测试是指有电流模式下驻留时间动态调整，各个频率点的驻留时间根据被测电能表的实际响应匹配；静态测试是指无电流模式下以恒定驻留时间行进，以0百分数误差进行判断敏感频率点，并以视频还原真实故障现象。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于驻留时间自适应和脉冲灯闪烁识别的电能表辐射抗扰度自动检测装置，其特征在于，包括控制模块、辐射干扰模块、电能表辅助检测模块和视频采集控制模块；所述辐射干扰模块包括用于放置被测电能表的暗室以及向被测电能表发射干扰电磁波的电场生成装置；所述电能表辅助检测模块是指电能表检定装置，电能表检定装置内置标准电能表和电压、电流生成装置，以及电能脉冲采集装置，所述电能表检定装置与被测电能表相连接；所述视频采集控制模块包括设在暗室内的屏蔽摄像头以及位于暗室外与屏蔽摄像头连接的远程控制器；所述辐射干扰模块、电能表辅助检测模块和视频采集控制模块均与控制模块通讯。

【技术特征摘要】
1.一种基于驻留时间自适应和脉冲灯闪烁识别的电能表辐射抗扰度自动检测装置，其特征在于，包括控制模块、辐射干扰模块、电能表辅助检测模块和视频采集控制模块；所述辐射干扰模块包括用于放置被测电能表的暗室以及向被测电能表发射干扰电磁波的电场生成装置；所述电能表辅助检测模块是指电能表检定装置，电能表检定装置内置标准电能表和电压、电流生成装置，以及电能脉冲采集装置，所述电能表检定装置与被测电能表相连接；所述视频采集控制模块包括设在暗室内的屏蔽摄像头以及位于暗室外与屏蔽摄像头连接的远程控制器；所述辐射干扰模块、电能表辅助检测模块和视频采集控制模块均与控制模块通讯。2.如权利要求1所述的基于驻留时间自适应和脉冲灯闪烁识别的电能表辐射抗扰度自动检测装置，其特征在于，所述电场生成装置包括级联构成的信号发生器、功放组、天线组和定向耦合器。3.如权利要求1或2所述的基于驻留时间自适应和脉冲灯闪烁识别的电能表辐射抗扰度自动检测装置，其特征在于，暗室还设有功率计和场强计，所述功率计和场强计信号输出端均与控制模块相连接。4.如权利要求1或2所述的基于驻留时间自适应和脉冲灯闪烁识别的电能表辐射抗扰度自动检测装置，其特征在于，暗室为半电波暗室；控制模块采用工控机。5.一种基于驻留时间自适应和脉冲灯闪烁识别的电能表辐射抗扰度自动检测方法，其特征在于，采用如权利要求1～4任一项所述的装置来实现，包括如下步骤：(1)将待测电能表放置于暗室内并与电能表检定装置相连接，根据被测电能表的相关信息确定干扰电磁场的频率范围和场强；(2)有电流状态下的检测：①电能表检定装置对被测电能表和标准电能表通以相同的电流、电压，在某一频率电磁波干扰下，电能表检定装置实时采集被测电能表和标准电能表输出的电能信号并计算出规定校验圈数下被测电能表输出信号与标准电能表的输出信号的百分数误差S；②确定驻留时间：把连续取得的N个S值看成一个队列，队列的长度固定为N，每次采样到一个新数据放入队尾，并扔掉原来队首的一个数据；...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴海琴，薛鹏飞，刘玉龙，王艺蓉，宋福胜，李艳强，王典泽，李朝锦，巩晶晶，杨铖斌，
申请(专利权)人：山西省计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：山西,14