CN102540135A - 一种分离式现场校验仪及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种分离式现场校验仪及其使用方法，分离式现场校验仪固定于待校验电表的接线端钮，包括依次连接的采样三相电参量数据并衰减电参量数据的采样单元、转换衰减后的电参量数据以生成转换数据的转换单元、将待校验电表的输入脉冲与正比于转换数据的标准脉冲进行比较以计算出待校验电表的计量误差的主控单元以及通过无线网络将计量误差发送至手持设备终端的无线通讯单元。该技术方案解决了工作人员在现场遇到的校表困难的问题，从而减轻了工作人员的劳动负担；并且规避了工作人员工作过程中容易出现的错误，从而提高了操作的安全程度；同时提高了现场校验的自动化水平，另外，工作人员可在现场取得供电质量方面的确切数据。

Description

一种分离式现场校验仪及其使用方法

技术领域

本发明涉及电能计量领域，尤其涉及一种分离式现场校验仪及其使用方法。

背景技术

在电力***的电能计量管理工作中，计量人员到用户现场检查表计，经常使用现场校验仪。将现场校验仪的电流电压线和表记脉冲线接入电表回路即可检测电表计量是否超差,这样给计量管理工作带来很大的方便。

目前使用的现场校验仪大都是接线方式，需要检验人员到达现场后将现场校验仪的电流电压线和脉冲输入线分别接入表计回路，但因目前很多地方电力用户的表计都安装在很高的位置，有的直接安装在电线杆上，还有的因现场校验仪的电源接线距离表计很远，现场校验时，不可能将现场校验仪放在离表计很近的地方，往往需要将电流电压输入线接得很长，由两个工作人员配合校验。这样既受场所限制导致操作不便，且浪费人力。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术操作不便和浪费人力的缺陷，提供一种高精度且可减轻校表人员的劳动负担的分离式现场校验仪及其使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种分离式现场校验仪，所述分离式现场校验仪固定于待校验电表的接线端钮，所述分离式现场校验仪包括依次连接的采样单元、转换单元、主控单元以及分别与所述主控单元连接的无线通讯单元和存储单元，其中，

采样单元，用于采样三相电参量数据，并衰减所述电参量数据，其中，所述电参量数据包括电压量和电流量；

转换单元，用于转换衰减后的所述电参量数据，以生成转换数据；

主控单元，用于将待校验电表的输入脉冲与正比于所述转换数据的标准脉冲进行比较，以计算出待校验电表的计量误差；

无线通讯单元，用于通过无线网络将所述计量误差发送至手持设备终端；

存储单元，用于存储所述主控单元所计算的计量误差。

在本发明所述的分离式现场校验仪中，所述分离式现场校验仪通过连接带卡扣于待校验电表的接线端钮的上方。

在本发明所述的分离式现场校验仪中，所述采样单元包括三相互感器和电阻网络，其中，所述互感器包括电流互感器和电压互感器。

在本发明所述的分离式现场校验仪中，所述转换单元包括串行A/D转换器AD73360。

在本发明所述的分离式现场校验仪中，所述主控单元包括芯片ADSP-BF532。

在本发明所述的分离式现场校验仪中，所述无线通讯单元包括芯片CC1101。

在本发明所述的分离式现场校验仪中，所述分离式现场校验仪还包括为其提供电源的电源单元。

在本发明所述的分离式现场校验仪中，所述手持设备终端还用于根据所述计量误差显示向量图，从而分析各种PT二次和CT二次的接线错误，并将用户的表计情况作为档案保存至数据库。

本发明还构造一种分离式现场校验仪使用方法，所述分离式现场校验仪为上述所述的分离式现场校验仪，所述方法包括以下步骤：

A．通过分离式现场校验仪的短接桥将待校验电表的电流输入回路短接；

B．断开待校验电表的电流输入回路一端的输入线，并将其箝接于分离式现场校验仪的电流输入端，其另一端通过弹簧铜棒直接压接；

C．检查无误后，解除短接桥，并将分离式现场校验仪通过连接带卡扣于待校验电表的接线端钮上方；

D．接收用户点击手持设备终端的校验键的命令，以开始校验待校验电表。

在本发明所述的方法中，所述步骤C还包括以下步骤：

分离式现场校验仪的电压输入端的和脉冲输入端通过弹簧铜棒直接压接在待校验电表的接线端钮上。

实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：本发明采用分离式现场校验仪，将用户控制与现场校验分开，较好地解决了工作人员在现场遇到的校表困难的问题，从而减轻了工作人员的劳动负担；并且规避了工作人员工作过程中容易出现的错误，从而提高了操作的安全程度；同时提高了现场校验的自动化水平，另外，工作人员可在现场取得供电质量方面的确切数据。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明分离式现场校验仪的连接示意图；

图2是本发明分离式现场校验仪的结构示意图；

图3是本发明分离式现场校验仪中芯片ADSP-BF532部分管脚示意图；

图4是本发明分离式现场校验仪中芯片ADSP-BF532 SPI接口的部分管脚示意图；

图5是本发明分离式现场校验仪中芯片CC1101部分管脚示意图；

图6是本发明分离式现场校验仪使用方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1是本发明分离式现场校验仪的连接示意图，如图1所示，该分离式现场校验仪3通过连接带1卡扣于待校验电表2的接线端钮上方，应当说明的是，在其他的实施例中，该分离式现场校验仪3可通过其他的方式固定于待校验电表2的接线端钮，本领域的技术人员应当了解，这里不再赘述。请结合参考图2，图2是本发明分离式现场校验仪的结构示意图，如图2所示，分离式现场校验仪3包括依次连接的采样单元31、转换单元32、主控单元33、无线通讯单元34、与所述主控单元33连接的存储单元35以及电源单元36，下面具体介绍各个部分的作用：

采样单元31，用于采样三相电参量数据，并衰减所述电参量数据，其中，所述电参量数据包括电压量和电流量。

转换单元32，用于转换衰减后的所述电参量数据，以生成转换数据。

在本实施例中，采样单元31包括三相互感器和电阻网络，其中，所述互感器包括电流互感器和电压互感器。所述转换单元32包括串行A/D转换器AD73360。

应当说明的是，本实施例中，分别通过电流互感器采样电流信号和电压互感器采样电压信号，并衰减该电流信号和该电压信号，以将其送入串行A/D转换器AD73360（图未示）进行A/D转换。值得一提的是，AD73360是一个六通道模拟转换处理器，应用于工业能量计量或者多通道模拟输入，其主要特色是16bitA/D转换通道，每个通道能提供76db信噪比到直流4Hz信号带宽。每个信道还包括PGA（(programmable gain amplifier，可编程输入增益放大器），每个PGA均可设置增益从0dB到38dB。因为各通道同时进行采样，可将转换间的时间（相位）延迟降至极低水平，串行A/D转换器AD73360的技术特性本领域的技术人员应当了解，这里不再赘述。

另外，串行A/D转换器AD73360还设置有专用的SPORT通讯接口（图未示），以将转换数据传送给主控单元33。

主控单元33，用于将待校验电表2的输入脉冲与正比于所述转换数据的标准脉冲进行比较，以计算出待校验电表2的计量误差。

所述主控单元33包括芯片ADSP-BF532及其***电路，请结合参考图3，图3是本发明分离式现场校验仪中芯片ADSP-BF532部分管脚示意图，如图3所示，值得一提的是，芯片ADSP-BF532内核中带有两个16-bit的乘法器，两个40-bit的累加器，两个40-bit 的逻辑运算单元，4个8-bit的视频运算单元和一个40-bit 的移位器，并且，在一个指令周期内可完成2个16-bit数的乘法，2个40-bit的算术逻辑运算，4个8-bit的视频数算术逻辑运算，1个40-bit的移位运算。在测量高次谐波时作FFT运算非常流畅。芯片ADSP-BF532与芯片AD73360配合构成一个精度较高的数据采集处理***；在本实施例中，芯片ADSP-BF532包括两个相同的同步串口，分别为SPORT0和SPORT1（图未示），这两个同步串口支持各种串行数据通讯协议，并在多处理器***中提供处理器之间的直接连接。

另外，每个SPORT口都支持以下功能：

a、独立的发送和接收功能；

b、发送3比特到16比特的串行数据字，最高位在前或最低位在前均可。其中，双缓冲（发送和接收一般包括一个数据缓冲寄存器和移位寄存器）为SPORT服务提供更多的时间；

c、可对发送和接收的数据进行硬件u率和A率压扩，内部产生串行时钟和帧同步，也可以从外部接收；

d、提供DMA(Direct Memory Access，直接内存存取)主机控制下的DMA发送和接收。DMA可以是基于自动缓冲的（可在相同的范围内反复进行的传送），也可以是基于描述块的（根据DMA参数的不同，而进行不同范围的或相同范围的传送）；

e、执行与片内存储器的DMA发送和接收。DMA可以是基于自动缓冲的，也可以是基于描述块的；

f、执行与片内存储器的DMA传送。每个SPORT都可自动发送和接收完整的数据块；

g、允许多数据块时的DMA链操作。

值得一提的是，本实施例利用芯片ADSP-BF532独特的功能，可以非常快捷且方便地进行FFT运算、浮点运算和其它相关数据处理。也就是说，由于芯片ADSP-BF532具有出色的浮点计算和FFT的运算功能，再加上芯片ADSP-BF532的SPORT接口与串行A/D转换器AD73360专门配置的通讯接口连接，并且使用芯片ADSP-BF532的DMA功能，可自动且快速传递数据，以实现数据交换，从而大大提高分离式现场校验仪的计算精度和速度，并且增加了分离式现场校验仪可测量回路中的高次谐波含量和波形畸变率的测量功能。

无线通讯单元34，用于通过无线网络将所述计量误差发送至手持设备终端（图中未示出）。应当说明的是，请结合参考图4，图4是本发明分离式现场校验仪中芯片ADSP-BF532 SPI接口的部分管脚示意图，如图4所示，芯片ADSP-BF532通过SPI接口与无线通讯单元34建立连接，在此不再赘述。

在本实施例中，所述手持设备终端还用于根据所述计量误差显示向量图，从而分析各种PT（potential transformer，电压互感器）二次和CT(current transformer,电流互感器)二次的接线错误，并将用户的表计情况作为档案保存至数据库，其中，表计情况包括电表显示的度数和电表的运行状态等等。

应当说明的是，手持设备终端可为手持式平板电脑，也可为其他的手持设备，本领域的技术人员应当了解，这里不再赘述，若为手持式平板电脑，则手持式平板电脑将电参量数据发送至分离式现场校验仪，分离式现场校验仪接收到该电参量数据后自动完成相关参数设置，并将计量误差发送至手持式平板电脑，在此不再赘述。

在本实施例中，所述无线通讯单元包括芯片CC1101及其***电路，请结合参考图5，图5是本发明分离式现场校验仪中芯片CC1101部分管脚示意图，如图5所示。

存储单元35，用于存储所述主控单元33所计算的计量误差。应当说明的是，该存储单元35为SDRAM、Flash或者EEPROM。

电源单元36，用于为分离式现场校验仪3提供电源。

请参阅图6，图6是本发明分离式现场校验仪使用方法的流程图，如图6所示，所述方法包括以下步骤：

在步骤A中，通过分离式现场校验仪的短接桥将待校验电表的电流输入回路短接。

在步骤B中，断开待校验电表的电流输入回路一端的输入线，并将其箝接于分离式现场校验仪的电流输入端，其另一端通过弹簧铜棒直接压接。

在步骤C中，检查无误后，解除短接桥，并将分离式现场校验仪通过连接带卡扣于待校验电表的接线端钮上方。

在本实施例中，所述步骤C还包括以下步骤：

分离式现场校验仪的电压输入端的和脉冲输入端通过弹簧铜棒直接压接在待校验电表的接线端钮上。

在步骤D中，接收用户点击手持设备终端的校验键的命令，以开始校验待校验电表。

相较于现有技术，本发明的分离式现场校验仪较好地解决了工作人员在现场遇到的校表困难的问题，从而减轻了工作人员的劳动负担；并且规避了工作人员工作过程中容易出现的错误，从而提高了操作的安全程度；同时提高了现场校验的自动化水平，另外，工作人员可在现场取得供电质量方面的确切数据。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。 

Claims (10)

1.一种分离式现场校验仪，其特征在于，所述分离式现场校验仪固定于待校验电表的接线端钮，所述分离式现场校验仪包括依次连接的采样单元、转换单元、主控单元以及分别与所述主控单元连接的无线通讯单元和存储单元，其中，

采样单元，用于采样三相电参量数据，并衰减所述电参量数据，其中，所述电参量数据包括电压量和电流量；

转换单元，用于转换衰减后的所述电参量数据，以生成转换数据；

主控单元，用于将待校验电表的输入脉冲与正比于所述转换数据的标准脉冲进行比较，以计算出待校验电表的计量误差；

无线通讯单元，用于通过无线网络将所述计量误差发送至手持设备终端；

存储单元，用于存储所述主控单元所计算的计量误差。

2.根据权利要求1所述的分离式现场校验仪，其特征在于，所述分离式现场校验仪通过连接带卡扣于待校验电表的接线端钮的上方。

3.根据权利要求1所述的分离式现场校验仪，其特征在于，所述采样单元包括三相互感器和电阻网络，其中，所述互感器包括电流互感器和电压互感器。

4.根据权利要求3所述的分离式现场校验仪，其特征在于，所述转换单元包括串行A/D转换器AD73360。

5.根据权利要求4所述的分离式现场校验仪，其特征在于，所述主控单元包括芯片ADSP-BF532。

6.根据权利要求5所述的分离式现场校验仪，其特征在于，所述无线通讯单元包括芯片CC1101。

7.根据权利要求6所述的分离式现场校验仪，其特征在于，所述分离式现场校验仪还包括为其提供电源的电源单元。

8.根据权利要求1所述的分离式现场校验仪，其特征在于，所述手持设备终端还用于根据所述计量误差显示向量图，从而分析各种PT二次和CT二次的接线错误，并将用户的表计情况作为档案保存至数据库。

9.一种分离式现场校验仪使用方法，其特征在于，所述分离式现场校验仪为上述1-8任一项所述的分离式现场校验仪，所述方法包括以下步骤：

A．通过分离式现场校验仪的短接桥将待校验电表的电流输入回路短接；

B．断开待校验电表的电流输入回路一端的输入线，并将其箝接于分离式现场校验仪的电流输入端，其另一端通过弹簧铜棒直接压接；

C．检查无误后，解除短接桥，并将分离式现场校验仪通过连接带卡扣于待校验电表的接线端钮上方；

D．接收用户点击手持设备终端的校验键的命令，以开始校验待校验电表。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤C还包括以下步骤：

分离式现场校验仪的电压输入端的和脉冲输入端通过弹簧铜棒直接压接在待校验电表的接线端钮上。

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