基于组态软件的多功能电能表功能检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于组态软件的多功能电能表功能检测装置，涉及一种多功能电能表检测装置。本装置包括ＰＣ机、程控三相功率源、电能表（３０）、串口扩展器和物理层转换器；程控三相功率源由信号源、电压功率放大器（２２）和电流功率放大器组成；物理层转换器包含无线转换器、载波转换器和ＲＳ－４８５转换器：本实用新型专利技术具有以下优点和积极效果：将电能表运行工况和通信协议结合在一起考核电能表的功能，实现了功能检测自动化，提高了对电能表功能检测的检测效果；功能检测项目可自行配置和修改；通信协议可自行配置、修改和增补；可同时进行多块电能表的功能检测，提高了电能表的检测效率。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种多功能电能表检测装置，尤其涉及一种基于组态软件的多功能电能表功能检测装置。
技术介绍
多功能电能表(智能电表)是指由测量单元和数据处理单元等组成，除计量有功 /无功电能量外，还具有分时、测量需量等两种以上功能，并能显示、存储和输出数据的电能 表。它主要用于电力系统中重要的关口计量点和电力大客户的计费结算。随着电子技术的 飞速发展和智能电网的建设，多功能电能表的功能扩展日新月异，除了基本的电能计量功 能外，一般还具备需量测量、费率和时段、测量数据存储、冻结、事件记录、通信等诸多功能， 功能上已可以取代失压计时器、电能质量监测仪等多种仪表。 由于多功能电能表功能复杂，在启用各项功能前，必须通过特定的通信协议对多 功能电能表进行参数设置。因此，在投入使用前，生产企业要根据不同地区的具体应用情况 对电能表进行参数设置，在电能表运行期间，供电企业也需要对部分参数进行更改。电能表 的功能和通信协议是相对独立又紧密联系的两个部分，电能表的多功能需要通过通信协议 进行参数设置，但参数设置正确并不能保证电能表的功能运行正确。因此对电能表的功能 检测必须结合通信协议一起考核。 近几年随着供电公司对用电管理要求的不断深化，作为主要计量强检设备的电能 表，其功能也在随之不断地丰富和完善。为了保证电能表在现场能够安全、稳定地工作，杜 绝伪劣产品影响电能的公平公正计量，国家和行业颁布了一系列的标准来规范电能表的功 能和性能指标，检测机构也做出了很多努力完善电能表的检测工作；目前电能表型式试验 项目最多已达到三十几项，包括产品绝缘性能、机械性能、电磁兼容等多项指标考核。在众 多考核项目中，电能表的多功能部分的功能检测却一直没有得到电力用户和检测机构的足 够重视。目前所有的电能表检测装置，仅仅是对电能表的误差和部分简单的单项通信协议 进行检测，例如写表地址、写时间等，而没有结合通信协议一起检测电能表的备用时段投 切、失压失流记录、冻结数据等其他功能的装置和方法。由于缺乏面向电能表功能检测的检 测装置，人工检测耗时耗力，无法满足对电能表的各种功能进行全面测试的工作需要，不能 及时发现电能表产品的质量隐患，直接导致了部分电能表产品在运行中发现功能不符合规 范要求的现象，给供电企业造成严重的经济损失和不良的社会影响。 另一方面，由于技术进步和需求的不断变化，电能表的功能和通信协议会不断更 新变化，常规的检测系统软件部分要实现某一任务，都是通过编写固定的程序来实现的，这 种方法不能及时地适应电能表的功能和通信协议的变化。
技术实现思路
针对上述现有技术手段存在的问题和不足，本技术的目的是提供一种结构简 单、操作方便、便于检测更新和节约人力物力的基于组态软件的多功能电能表功能检测装置。 本技术的目的是这样实现的 —、多功能电能表功能检测装置(简称装置) 如图1，本装置包括PC机、程控三相功率源、电能表、串口扩展器和物理层转换器； 程控三相功率源由信号源、电压功率放大器和电流功率放大器组成； 物理层转换器包含无线转换器、载波转换器和RS-485转换器 本装置的连接关系是 PC机和信号源通过RS-232接口相连；信号源输出端分别连接电压功率放大器和 电流功率放大器的输入端；电压功率放大器的输出端通过电压线并行连接到一只或多只电 能表的电压回路；电流功率放大器的输出端通过电流线串行连接到一只或多只电能表的电 流回路；PC机和串口扩展器相连，用于扩展PC机的串口数量；串口扩展器扩展出来的串口 分别与物理层转换器中的无线转换器、载波转换器和RS-485转换器相连；无线转换器和具 备无线通信功能的电能表通过无线信道连接；载波转换器和具备载波通信功能的电能表通 过电压线连接；RS-485转换器和具备RS-485通信功能的电能表通过RS-485总线连接。 本装置的工作原理是 本装置通过PC机中的检测软件控制程控三相功率源输出电压、电流信号给电能 表；程控三相功率源输出电压、电流信号的幅度、相位和相序均可以调节，从而在实验室就 可以模拟出电能表在现场运行的工况和各种异常用电状态；PC机通过串口扩展器和物理 层转换器最终和电能表连接，建立了PC机中的检测软件与电能表的通信信道，使检测软件 能够读取和设置电能表的各种数据和参数；检测软件控制电能表运行在工况时，可以检测 电能表的通信协议符合性，可以在设置电能表参数后检测电能表的功能是否运行正确；检 测软件控制电能表运行在异常用电状态时，可以检测电能表的事件记录功能是否正确。 本技术具有以下优点和积极效果 ①本装置将电能表运行工况和通信协议结合在一起考核电能表的功能，实现了功 能检测自动化，提高了对电能表功能检测的检测效果； ②功能检测项目可自行配置和修改，无需修改源程序，提高了系统的实用性； ③通信协议可自行配置、修改和增补，同时支持无需修改源程序，提高了系统的灵 活性； ④本装置可同时进行多块电能表的功能检测，提高了电能表的检测效率。附图说明图l是本装置结构框图； 图2是本装置PC机检测软件的基本流程图。其中 10-PC机； 20-程控三相功率源， 21-信号源， 22-电压功率放大器， 23-电流功率放大器；4 30-电能表， 31、32 3n-第一、第二 第n电能表； 40-串口扩展器； 50-物理层转换器， 51-无线转换器， 52-载波转换器， 53-RS-485转换器； V-电压线； I-电流线； Z-485总线。具体实施方式—、装置 1、总体 如图1，本装置包括PC机10、程控三相功率源20、被检测电能表30、串口扩展器40 和物理层转换器50 ; 程控三相功率源20由信号源21、电压功率放大器22和电流功率放大器23组成； 物理层转换器50包含无线转换器51、载波转换器52和RS-485转换器53 : 本装置的连接关系是 PC机10和信号源21通过RS-232接口相连；信号源21输出端分别连接电压功率 放大器22和电流功率放大器23的输入端；电压功率放大器22的输出端通过电压线V并行 连接到一只或多只被检测的电能表30的电压回路；电流功率放大器23的输出端通过电流 线I串行连接到一只或多只被检测的电能表30的电流回路；PC机10和串口扩展器40相 连，用于扩展PC机10的串口数量；串口扩展器40扩展出来的串口分别与物理层转换器50 中的无线转换器51、载波转换器52和RS-485转换器53相连；无线转换器51和具备无线 通信功能的电能表30通过无线信道连接；载波转换器52和具备载波通信功能的电能表30 通过电压线V连接；RS-485转换器53和具备RS-485通信功能的电能表30通过RS-485总 线Z连接。 程控三相功率源20的基本技术指标如下 ①电压量程3X57. 7V/220V、3X100V/380V ②电流量程3 X 0. 1A 25A ③电流、电压调节范围0 120%额定值 输出频率45Hz 65Hz ⑤移相范围0 360° 2、功能块 I)PC丰几IO PC机10是一种常用个人计算机，其硬件配置为主流配置，安装专用PC机检测软件 和串口扩展器40。 PC机检测软件见后文介绍。5 2)程控三相功率源20 程控三相功率源20由信号源21、电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于组态软件的多功能电能表功能检测装置，其特征在于：本装置包括ＰＣ机（１０）、程控三相功率源（２０）、电能表（３０）、串口扩展器（４０）和物理层转换器（５０）；程控三相功率源（２０）由信号源（２１）、电压功率放大器（２２）和电流功率放大器（２３）组成；物理层转换器（５０）包含无线转换器（５１）、载波转换器（５２）和ＲＳ－４８５转换器（５３）：本装置的连接关系是：ＰＣ机（１０）和信号源（２１）通过ＲＳ－２３２接口相连；信号源（２１）输出端分别连接电压功率放大器（２２）和电流功率放大器（２３）的输入端；电压功率放大器（２２）的输出端通过电压线（Ｖ）并行连接到一只或多只被检测的电能表（３０）的电压回路；电流功率放大器（２３）的输出端通过电流线（Ｉ）串行连接到一只或多只被检测的电能表（３０）的电流回路；ＰＣ机（１０）和串口扩展器（４０）相连，用于扩展ＰＣ机（１０）的串口数量；串口扩展器（４０）扩展出来的串口分别与物理层转换器（５０）中的无线转换器（５１）、载波转换器（５２）和ＲＳ－４８５转换器（５３）相连；无线转换器（５１）和具备无线通信功能的电能表（３０）通过无线信道连接；载波转换器（５２）和具备载波通信功能的电能表（３０）通过电压线（Ｖ）连接；ＲＳ－４８５转换器（５３）和具备ＲＳ－４８５通信功能的电能表（３０）通过ＲＳ－４８５总线（Ｚ）连接。...

【技术特征摘要】
一种基于组态软件的多功能电能表功能检测装置，其特征在于本装置包括PC机(10)、程控三相功率源(20)、电能表(30)、串口扩展器(40)和物理层转换器(50)；程控三相功率源(20)由信号源(21)、电压功率放大器(22)和电流功率放大器(23)组成；物理层转换器(50)包含无线转换器(51)、载波转换器(52)和RS-485转换器(53)本装置的连接关系是PC机(10)和信号源(21)通过RS-232接口相连；信号源(21)输出端分别连接电压功率放大器(22)和电流功率放大器(23)的输入端；电压功率放大器(22)的输出端通过电压线(V)并行连接到一只或多只被检测的...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶利，夏水斌，李帆，郭玥，马利人，
申请(专利权)人：湖北省电力试验研究院，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]