CN104101857B - 基于FlexRay总线电能表误差检测***及方法 - Google Patents
基于FlexRay总线电能表误差检测***及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104101857B CN104101857B CN201410310914.8A CN201410310914A CN104101857B CN 104101857 B CN104101857 B CN 104101857B CN 201410310914 A CN201410310914 A CN 201410310914A CN 104101857 B CN104101857 B CN 104101857B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- error
- instrument unit
- tested
- module
- pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于FlexRay总线电能表误差检测***及方法，该***包括N个误差仪单元、上位机、主控***、标准时钟、标准表、N个被检电能表，误差仪单元通过双通道的FlexRay总线与上位机与主控***进行通信，FlexRay总线有两个通道，可以进行独立地数据传输，也可以把一个通道当作另一个通道的冗余备份。每一个误差仪单元与一块被检电能表相连，标准表输出的标准脉冲信号并接到各个误差仪单元，标准时钟模块产生的时钟脉冲信号也与各个误差仪单元并接。本发明接的误差仪单元的数量更多，通信速度更快，通信距离更长，通信的可靠性更好，且校验的时间更短。
Description
技术领域
本发明涉及电能表校验技术领域，特别是涉及一种基于FlexRay总线多工位电能表误差检测***及方法。
背景技术
随着电能表校验台CPU运算速度的大幅度提高使得***对通讯质量和速度提出了更高的要求。为了提高电能表检定效率，电能表误差检测仪并行检测的数量也越来越多，通信数据量越来越大。485通讯方式在速度和实时性已经很难满足要求。CAN相对485来说，有了很大的改进，但CAN的传输速率最快只有1MHz，并且在现场多表位情况下，要达到可靠通信，通信速率往往只能达到100KHz。新兴的FlexRay总线采用冗余备份的方法进行双线通信，当其中一根通信线路故障时，可以由另一根承担单线通信任务；在速度方面，FlexRay可以达到20Mbps的通信速率。所以，在可靠性和速度上都能很好地满足多表位电能表误差检测仪要求。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种FlexRay总线电能表误差检测***及方法。主要解决原有电能表误差检测设备存在通讯慢、工位数量少、可靠性不够理想等缺陷，影响了电能表的检定和校验的技术问题。本发明提供的一种基于FlexRay总线的多工位电能表误差检测***，其工位数量可达124个，可靠性高，数据传输速度快，电能表误差检测效率高。
本发明一种基于FlexRay总线多工位电能表误差检测***，包括N个误差仪单元、上位机、主控***、标准时钟、标准表、N个被检电能表。
每个误差仪单元通过双通道的FlexRay总线与上位机与主控***进行通信，N个误差仪单元、上位机、主控***都挂载在同一条FlexRay总线上。FlexRay总线有两个通道，分别为通道1和通道2，通道1和通道2可以进行独立地数据传输，也可以把一个通道当作另一个通道的冗余备份。每一个误差仪单元与一块被检电能表相连，即将被检电能表输出的被检脉冲信号和被检时钟信号连接到误差仪单元。标准表输出的标准脉冲信号并接到各个误差仪单元，标准时钟模块产生的时钟脉冲信号也与各个误差仪单元并接。
误差仪单元包括单片机模块，脉冲整形模块，温度检测模块，显示模块，FlexRay总线模块，串口485模块。其中脉冲整形模块6路施密特触发反相器中的4路与与单片机模块的4个定时器接口相连，温度检测模块与单片机的AD口相连，显示模块通过FSMC总线与单片机相连，FlexRay总线模块与单片机的串口相连，串口485模块与单片机串口相连；
单片机模块选择基于Cortex-M3内核的MCU，和相同价位普通内核的MCU相比，该类型的MCU有更强的控制和运算能力。单片机模块和显示模块之间通过FSMC总线相连，显示屏选择带有ILI9325驱动的TFT屏。用TFT屏代替在传统使用中的数码管，显示信息更加丰富，显示界面更加美观。脉冲整形模块与单片机定时器接口相连，对标准表脉冲、标准时钟脉冲、被检表脉冲、被检表时钟脉冲进行整形，降低脉冲的干扰信号，提高单片机对脉冲信号捕捉计数的准确性。温度检测模块与单片机AD口相连。FlexRay总线模块与单片机的串口相连，利用单片机自身的串口作为通信控制器，总线控制器采用恩智浦公司的TJA1080，主要负责与上位机和主控***进行通信。串口485模块与单片机串口相连。
基于FlexRay总线多工位电能表误差检测方法，具体包括以下步骤：
步骤1：***上电后，主控***通过FlexRay总线向误差仪单元发送被检表常数，误差仪接收到数据后存储数据并显示。
步骤2：上位机通过FlexRay总线给主控***发送测试内容命令。
步骤3：主控***根据测试内容命令，调整信号源和功率放大器，输出设定的三相电压电流信号。
步骤4：待信号源输出稳定后，主控***通过FlexRay总线向误差仪单元广播测试命令。其中误差和频率同时测试命令包含标准表常数、被检表的脉冲数、标准时钟脉冲数。
步骤5：误差仪单元在接收到测试命令后，根据测试内容开始相应测试。误差仪同时对被检表被检脉冲与被检时钟，标准表的标准时钟脉冲，标准时钟脉冲进行捕捉计数。
误差与频率计算公式如下：
被检表误差计算公式：，其中K系数为，N为被检表的脉冲数，n为标准表脉冲数。
被检表时钟频率计算公式：,其中N为被检表的时钟脉冲数，n为标准时钟脉冲数。
步骤6：误差仪单元在测得误差数据或频率数据后，通过FlexRay总线将数据返回给上位机，接着进行下一次测试。
步骤7：上位机向主控***和误差仪单元发送停止测试命令，信号源将电压电流降为0，误差仪单元变为停止测试状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果是误差仪单元的的数量更多，通信速度更快，通信距离更长，通信的可靠性更好，误差测试与频率测试能够同时进行，并且能将测试数据实时上传到上位机，校验过程更智能化，校验的时间更短。
附图说明
图1为电能表误差检测***框图；
图2为电能表误差检测***误差仪单元硬件框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1所示，电能表误差检测***包括上位机、主控***、N个误差仪单元、标准时钟、标准表、N个被检表。上位机、主控***、N个误差仪单元三者之间通过FlexRay总线进行通信，上位机、主控***、N个误差仪单元都挂载在同一条FlexRay总线上。FlexRay总线有两个通道，分别为通道1和通道2，双通道可以独立进行数据传输，也可以将一个通道作为另一个通道的冗余备份。每一个误差仪单元与一块被检表相连，将被检表的被检脉冲信号和被检时钟信号接到误差仪单元。标准表与N个误差仪单元并连，将标准表输出的标准脉冲信号并接到各个误差仪单元。标准时钟也与N个误差仪单元并连，将标准时钟输出的时钟脉冲信号并接到各个误差仪单元，标准时钟的频率为500KHz。综上可知，每一个误差仪单元都接有四路脉冲信号，分别为标准表脉冲信号，500KHz的标准时钟信号，被检表脉冲信号和被检表时钟信号。通过对标准脉冲和被检脉冲进行捕捉计数，可以算出电能表的误差，通过对时钟脉冲和被检表的时钟脉冲进行捕捉计数，可以算出被检表的时钟频率，从而算出电能表日计时误差。
如图2所示，电能表误差检测仪包括单片机模块，脉冲整形模块，温度检测模块，显示模块，FlexRay总线模块，串口485模块。
作为优选，单片机模块可选择STM32单片机作为处理器，该单片机主频可达72MHz，具有多路定时器和丰富的外设，性价比很高，非常适合用来作为误差仪的处理器。
图1所示的标准表脉冲信号，标准时钟信号，被检表脉冲信号和被检表时钟信号都与脉冲整形模块相连。脉冲整形模块可选择一款施密特触发器类型的芯片，如74HC14，该芯片共有6路施密特触发反相器，此处只需用到其中4路。脉冲整形模块与单片机模块的4个定时器接口相连。
温度检测模块与单片机的AD口相连，温度传感器可选择NTC热敏电阻，采样电压通过运算放大器进行调理后连到单片机的AD口，运算放大器可选择LM324。
显示模块通过FSMC总线与单片机相连，屏幕可选择2.4寸ILI9325驱动的TFT屏，屏幕的分辨率为320*240,颜色深度为16位，用该屏幕来显示，显示内容丰富，显示效果较好。
FlexRay总线模块与单片机的串口相连，FlexRay总线模块总线控制器可选择TJA1080芯片，每一个FlexRay总线模块需要两片TJA1080芯片。通信控制器利用单片机本身的串口外设。
串口485模块与单片机串口相连，总线控制芯片可选择MAX485。
基于FlexRay总线多工位电能表误差检测方法，具体包括以下步骤：
步骤1：***上电后，主控***通过FlexRay总线向误差仪单元发送被检表常数，误差仪接收到数据后存储数据并显示。
步骤2：上位机通过FlexRay总线给主控***发送测试内容命令。
步骤3：主控***根据测试内容命令，调整信号源和功率放大器，输出设定的三相电压电流信号。
步骤4：待信号源输出稳定后，主控***通过FlexRay总线向误差仪单元广播测试命令。其中误差和频率同时测试命令包含标准表常数、被检表的脉冲数、标准时钟脉冲数。
步骤5：误差仪单元在接收到测试命令后，根据测试内容开始相应测试。误差仪同时对被检表被检脉冲与被检时钟，标准表的标准时钟脉冲，标准时钟脉冲进行捕捉计数。
误差与频率计算公式如下：
被检表误差计算公式：，其中K系数为，N为被检表的脉冲数，n为标准表脉冲数。
被检表时钟频率计算公式：,其中N为被检表的时钟脉冲数，n为标准时钟脉冲数。
步骤6：误差仪单元在测得误差数据或频率数据后，通过FlexRay总线将数据返回给上位机，接着进行下一次测试。
步骤7：上位机向主控***和误差仪单元发送停止测试命令，信号源将电压电流降为0，误差仪单元变为停止测试状态。
Claims (1)
1.基于FlexRay总线电能表误差检测***的检测方法，所基于的***包括N个误差仪单元、上位机、主控***、标准时钟、标准表、N个被检表；
每个误差仪单元通过双通道的FlexRay总线与上位机以及主控***进行通信，N个误差仪单元、上位机、主控***都挂载在同一条FlexRay总线上；FlexRay总线有两个通道，分别为通道1和通道2，通道1和通道2可以进行独立地数据传输或把一个通道当作另一个通道的冗余备份；每一个误差仪单元与一块被检表相连，即将被检表输出的被检脉冲和被检时钟连接到误差仪单元；标准表输出的标准脉冲信号并接到各个误差仪单元，标准时钟产生的标准时钟脉冲信号也与各个误差仪单元并接；
误差仪单元包括单片机模块，脉冲整形模块，温度检测模块，显示模块，FlexRay总线模块，串口485模块；其中脉冲整形模块的6路施密特触发反相器中的4路与单片机模块的4个定时器接口相连，温度检测模块与单片机模块的AD口相连，显示模块通过FSMC总线与单片机模块相连，FlexRay总线模块与单片机模块的串口相连，串口485模块与单片机模块串口相连；
该方法具体包括以下步骤，其特征在于：
步骤1：***上电后，主控***通过FlexRay总线向误差仪单元发送被检表常数，误差仪接收到数据后存储数据并显示；
步骤2：上位机通过FlexRay总线给主控***发送测试命令；
步骤3：主控***根据测试命令，调整信号源和功率放大器，输出设定的三相电压电流信号；
步骤4：待信号源输出稳定后，主控***通过FlexRay总线向误差仪单元广播测试命令；其中误差和频率同时测试命令包含标准表常数、被检表的脉冲数、标准时钟脉冲数；
步骤5：误差仪单元在接收到测试命令后，根据测试内容开始相应测试；误差仪同时对被检表被检脉冲与被检时钟，标准表的标准脉冲信号进行捕捉计数；
误差与频率计算公式如下：
被检表误差计算公式：其中K系数为N1为被检表的被检脉冲数，n1为标准表标准脉冲数；
被检表时钟频率计算公式：其中N2为被检表的被检时钟脉冲数，n2为标准时钟输出的标准时钟脉冲数；
步骤6：误差仪单元在测得误差数据或频率数据后，通过FlexRay总线将数据返回给上位机，接着进行下一次测试；
步骤7：上位机向主控***和误差仪单元发送停止测试命令，信号源将电压电流降为0，误差仪单元变为停止测试状态。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410310914.8A CN104101857B (zh) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | 基于FlexRay总线电能表误差检测***及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410310914.8A CN104101857B (zh) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | 基于FlexRay总线电能表误差检测***及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104101857A CN104101857A (zh) | 2014-10-15 |
| CN104101857B true CN104101857B (zh) | 2017-10-27 |
Family
ID=51670154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410310914.8A Active CN104101857B (zh) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | 基于FlexRay总线电能表误差检测***及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104101857B (zh) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105700343B (zh) * | 2016-04-07 | 2018-06-29 | 飞亚达（集团）股份有限公司 | 基准utc时间源长时段监测装置及其方法 |
| CN106249190B (zh) * | 2016-07-21 | 2019-07-19 | 国网河北省电力公司电力科学研究院 | 基于马尔萨斯模型的流水线循环检定下可靠性t检验方法 |
| CN106443555B (zh) * | 2016-08-30 | 2023-08-04 | 华立科技股份有限公司 | 带有无线电干扰强度检测的校验台体 |
| CN106707020B (zh) * | 2016-12-22 | 2019-06-11 | 武汉盛帆电子股份有限公司 | 脉冲检测装置及脉冲检测方法 |
| CN107070762B (zh) * | 2017-03-13 | 2019-12-20 | 北京航天自动控制研究所 | 一种兼顾1553b双总线网络性能监测的故障检测及切换方法 |
| CN110471021A (zh) * | 2018-05-10 | 2019-11-19 | 宁夏隆基宁光仪表股份有限公司 | 一种具有内置监控基表的电能表检定装置及方法 |
| CN111596253A (zh) * | 2019-08-24 | 2020-08-28 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种09规范智能表上通过广播对时治理时钟误差的方法 |
| CN110677333B (zh) * | 2019-09-25 | 2021-07-23 | 国网山东省电力公司枣庄供电公司 | 一种电表485接口智能转换装置 |
| CN111562543B (zh) * | 2020-06-01 | 2022-10-18 | 杭州万高科技股份有限公司 | 电能表秒脉冲误差测试器及电能表秒脉冲误差测试方法 |
| CN113484816A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-10-08 | 安徽南瑞中天电力电子有限公司 | 一种电能表检定装置误差数据的传输***及方法 |
| CN114325551B (zh) * | 2021-11-23 | 2023-10-17 | 云南电网有限责任公司 | 一种多路误差同步测试电能表检定误差计算器 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101140320B (zh) * | 2006-09-07 | 2010-05-26 | 深圳市科陆电子科技股份有限公司 | 电能表校验台及其校验方法 |
| CN201285444Y (zh) * | 2008-11-11 | 2009-08-05 | 郑州三晖电气有限公司 | 电能表校验装置 |
| US8558531B2 (en) * | 2010-06-22 | 2013-10-15 | General Electric Company | Method and system for indicating faults in an electricity meter |
| CN102081153B (zh) * | 2011-01-31 | 2013-12-04 | 浙江省电力公司 | 时钟***标准源及工作方法 |
| CN202837528U (zh) * | 2012-10-16 | 2013-03-27 | 浙江涵普电力科技有限公司 | 一种用于电能表检验的误差检测仪 |
| CN203178731U (zh) * | 2013-04-01 | 2013-09-04 | 杭州电子科技大学 | 一种便携式电能表校表主控*** |
| CN103698735A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-04-02 | 国家电网公司 | 一种电能表谐波试验装置及其方法 |
| CN103529401B (zh) * | 2013-10-30 | 2016-01-20 | 北京交通大学 | 基于FlexRay总线的电池信息同步采集装置 |
| CN203981869U (zh) * | 2014-07-01 | 2014-12-03 | 杭州电子科技大学 | 基于FlexRay总线电能表误差检测*** |
-
2014
- 2014-07-01 CN CN201410310914.8A patent/CN104101857B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104101857A (zh) | 2014-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104101857B (zh) | 基于FlexRay总线电能表误差检测***及方法 | |
| CN203981869U (zh) | 基于FlexRay总线电能表误差检测*** | |
| CN103792419B (zh) | 实现模拟量与数字量混合接入的同步采样方法 | |
| CN102128979B (zh) | 等精度测频电路及其测频方法 | |
| CN206171361U (zh) | 一种汽车列车的轮速测量和传输*** | |
| CN204288758U (zh) | 基于FPGA的MIPI液晶模组Vcom调校装置 | |
| CN106352911B (zh) | 实现多路低频变送信号采集的单中断cpu检定***及检定采集方法 | |
| CN202522693U (zh) | 一种电能表测量准确度的检测装置 | |
| CN102624513A (zh) | 用于卫星双向时间比对调制解调器同步精度验证的装置 | |
| CN102829803B (zh) | 惯导设备与转台同步测试装置 | |
| CN104467668A (zh) | 多通道光伏组件发电量测试数据采集*** | |
| CN201766598U (zh) | 一种多速率一带四比特误码分析检测仪 | |
| CN105572481B (zh) | 制导弹药多路时序状态信号测量电路及其测量方法 | |
| CN205120929U (zh) | 一种马达老化测试*** | |
| CN101895353A (zh) | 多速率一带四比特误码分析检测仪 | |
| CN204904086U (zh) | 基于plc的电动车控制器检测*** | |
| CN202758047U (zh) | 测试设备信号继电器时间性能的实时检测电路 | |
| CN106411483A (zh) | 一种检测仪表通讯波特率准确度的方法及*** | |
| CN203376002U (zh) | 室内新风量测试装置 | |
| CN206781778U (zh) | 一种机车轴温检测报警装置电路 | |
| CN202837528U (zh) | 一种用于电能表检验的误差检测仪 | |
| CN102722125B (zh) | 一种数据检测*** | |
| CN103368531B (zh) | 完备性定时脉冲同步性能测试方法及其装置 | |
| CN203930041U (zh) | 多功能电能表初校装置 | |
| CN106774262A (zh) | 自动化检测智能仪表主控板硬件性能的装置及其实现方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220413 Address after: 325600 Delixi Industrial Park, Liushi Town, Yueqing City, Wenzhou City, Zhejiang Province Patentee after: DELIXI GROUP INSTRUMENT & INSTRUMENTATION CO.,LTD. Address before: 310018 No. 2 street, Xiasha Higher Education Zone, Hangzhou, Zhejiang Patentee before: HANGZHOU DIANZI University |