CN111366888A - 一种智能电能表现场计量故障快速检测方法及检测装置本体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能电能表现场计量故障快速检测装置本体，包括检测装置本体、显示屏和MCU，所述检测装置本体表面设置有显示屏，所述检测装置本体内部设置有MCU，所述检测装置本体表面下方设置有按键，且检测装置本体表面下端安装有等距分布的鳄鱼夹，所述检测装置本体内部设置有电源模块、计量芯片和MCU，所述电源模块的电源输出端分别与计量芯片、显示屏和MCU的电源输入端连接，所述MCU的信号端分别与计量芯片和鳄鱼夹的信号端连接；所述MCU的信号接入端和信号输出端与按键和显示屏连接。本发明可在不扰民不影响居民正常用电的状况下，能够及时安全的检测出电能表的运行状态是否正常，具有携带方便，操作简单安全、检测准确可靠等特点。

Description

一种智能电能表现场计量故障快速检测方法及检测装置本体
技术领域
本发明涉及智能电能表技术领域，具体为一种智能电能表现场计量故障快速检测方法及检测装置本体。
背景技术
随着科技的不断发展和人民生活水平的提高，越来越多的电气设备让人们感受到便捷。但是少数电力用户受利益的驱使，采取各种不法手段，实施窃电，造成国家电能大量流失，且损失惊人；窃电行为不但严重损害了供电企业的合法权益，扰乱了正常的供用电秩序，阻碍了电力事业的健康发展，而且给电网安全带来了严重威胁，另外电能表现场运行的计量准确性也关乎着用户以及电力部门的切身利益。
综上所述，此情况下急需要一种智能电能表现场计量故障快速检测方法及检测装置本体，在保障电网安全和维护社会正常供用电秩序的同时，快速准确判断电能表计量是否准确，又对窃电行为进行有效的防范和打击。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能电能表现场计量故障快速检测方法及检测装置本体，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能电能表现场计量故障快速检测装置本体，包括检测装置本体、显示屏和MCU，所述检测装置本体表面设置有显示屏，所述检测装置本体内部设置有 MCU。
优选的，所述检测装置本体表面下方设置有呈矩形阵列分布的按键，且检测装置本体表面下端安装有等距分布的鳄鱼夹。
优选的，所述检测装置本体内部设置有电源模块、计量芯片和 MCU；
所述电源模块的电源输出端分别与计量芯片、显示屏和MCU的电源输入端连接；
所述MCU的信号端分别与计量芯片和鳄鱼夹的信号端连接；所述 MCU的信号接入端和信号输出端分别与按键和显示屏连接。
一种智能电能表现场计量故障快速检测方法，包括：
第一步：所述鳄鱼夹通过操作人员手动操作夹持在电能表接线端子的螺丝上；
第二步：所述操作人员按住检测装置本体表面的按键，并长按五秒，用于启动检测设备和根据检测需求进行1A和5A两种规格的切换；
第三步：所述检测装置本体开始工作，电源模块和虚拟负载为专用变压器，对电能表电流、电压和功率进行采样，采样数据通过计量芯片和MCU的处理后将数值传导至显示屏上，通过显示屏上显示的实时电压、电流和功率与被测电能表的数据进行对比；
第四步：所述显示屏上显示的实时电压、电流和功率与被测电能表的数据进行对比后，即可验证得出该用户电表计量是否准确，是否存在有窃电行为。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过操作人员使用按键设置，虚拟负载可根据需求进行1A和5A两种规格的切换，工作指示灯闪烁表示工作，采用专用的高精度计量芯片8209C，通过专用MCU控制显示液晶，显示实时电压、电流以及功率，采用专用变压器做为该检测方法及检测装置的工作电源以及检测所需的虚拟负载，按住该检测装置本体上的按键5秒钟，检测装置本体开始工作，通过该检测装置本体液晶上显示的实时电压、电流以及功率与被测电能表的数据进行对比，即可验证得出该用户电表计量是否准确，是否存在有窃电行为。可在不扰民不影响居民正常用电的状况下，能够及时安全的检测出电能表的运行状态是否正常，具有携带方便，操作简单安全、检测准确可靠等特点。通过该检测方法及检测装置本体的应用，既提高了电能表计量故障现象的稽查效率，成倍缩短表计的排查时间，又对窃电行为进行了有效的防范和打击。
附图说明
图1为本发明的功能原理框图；
图2为本发明的检测装置本体主视结构示意图；
图3为本发明的检测装置本体内部结构示意图。
图中：1、检测装置本体；2、显示屏；3、按键；4、鳄鱼夹；5、电源模块；6、计量芯片；7、MCU。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1至图3，本发明提供的一种实施例：
实施例一：
一种智能电能表现场计量故障快速检测装置本体，包括检测装置本体1、显示屏2和MCU7，检测装置本体表面设置有显示屏2，检测装置本体内部设置有MCU7，MCU7为多功能、高性能、低功耗的专用芯片，内部集成了处理器、时钟管理、电源管理、自动温度补偿RTC、PLL、高频RC、LCD液晶驱动等单元。MCU7同温度传感器之间通过I2C 总线连接。I2C总线占用2条MCU输入输出口线，二者之间的通信完全依靠软件完成。温度传感器的地址可以通过2根地址引脚设定，这使得一根I2C总线上可以同时连接8个这样的传感器，要读取传感器测量值寄存器的内容，MCU必须首先发送传感器地址和寄存器指针。 MCU发出一个启动信号，接着发出传感器地址，然后将RD/WR管脚设为高电平，就可以读取测量值寄存器。
为了读出传感器测量值寄存器中的16位数据，MCU7必须与传感器进行两次8位数据通信。当传感器上电工作时，默认的测量精度为 9位，分辨力为0.5C/LSB，量程为-128.5C至128.5C。MCU7读取传感器的测量值后，接下来就要进行换算并将结果显示在LCD上。整个处理过程包括：判断显示结果的正负号，进行二进制码到BCD码的转换，将数据传到LCD的相关寄存器中。数据处理完毕并显示结果之后，MCU7会向传感器发出一个单步指令。单步指令会让传感器启动一次温度测试，然后自动进入等待模式，直到模数转换完毕。MCU7 发出单步指令后，就进入LPM3模式，这时MCU***时钟继续工作，产生定时中断唤醒CPU。定时的长短可以通过编程调整，以便适应具体应用的需要。
检测装置本体1表面下方设置有呈矩形阵列分布的按键3，且检测装置本体1表面下端安装有等距分布的且操作人员使用时接触到的部位具有良好绝缘效果的鳄鱼夹4，检测装置本体1通过自身配备的鳄鱼夹4夹持在待测线路上，显示屏2为高清LCD液晶，用于显示实时电压、电流以及功率。装置上标识好的且操作人员使用时接触到的部位具有良好绝缘效果的3个鳄鱼夹4依次夹在电能表接线端子的螺丝上即可，按住该检测装置本体1上的按键3五秒钟，检测装置本体1开始工作，通过该检测装置本体1液晶上显示的实时电压、电流以及功率与被测电能表的数据进行对比，即可验证得出该用户电表计量是否准确，是否存在有窃电行为，操作人员可直接通过显示屏2进行观察，能够直观有效的了解到所测定的数值；
按键3部位为高性能、长寿命的特殊按键3，用于启动检测设备和根据检测需求进行1A和5A两种规格的切换，通过按键3设置，虚拟负载可根据需求进行1A和5A两种规格的切换，工作指示灯闪烁表示工作。
检测装置本体内部设置有电源模块5、计量芯片6和MCU7，电能表与检测装置本体1通过鳄鱼夹4连接，检测装置本体1主要采用专用的计量芯片6，芯片为高精度8209C，通过专用MCU7控制显示液晶，显示实时电压、电流以及功率，采用专用变压器做为该检测方法及检测装置本体1的工作电源以及检测所需的虚拟负载；
计量芯片6为能够测量有功功率、无功功率、有功电能、无功电能，并能同时提供两路独立的有功功率和有效值、电压有效值、线频率等，可以实现灵活应用方案的专用芯片。计量芯片6采用RN8209C 型，能够测量有功功率、无功功率、有功能量、无功能量，并能同时提供两路独立的有功功率和有效值、电压有效值、线频率、过零中断等，可以实现灵活的防窃电方案。支持全数字的增益、相位和offset 校正。有功电能脉冲从PF管脚输出，无功电能脉冲/用户自定义电能脉冲频率从QF引脚输出。提供串行接口UART，固定波特率4800，管脚复位与UART输入引脚RX复用。内部的电源监控电路可以保证上电和断电时芯片的可靠工作。
电源模块5与计量芯片6、显示屏2和MCU7连接，电源模块5 和虚拟负载部分为专用变压器，虚拟功率源可以独立调节电压和电流信号，电压和电流频率相同，虚拟功率源可以控制电压和电流的相位，就像是有实际用电器在消耗功率一样。
电源模块5的电源输出端分别与计量芯片6、显示屏2和MCU7 的电源输入端连接；
MCU7的信号端分别与计量芯片6和鳄鱼夹4的信号端连接；
MCU7的信号接入端和信号输出端分别与按键3和显示屏2连接。
实施例二：
一种智能电能表现场计量故障快速检测方法，包括：
第一步：鳄鱼夹4通过操作人员手动操作夹持在电能表接线端子的螺丝上，通过鳄鱼夹4将电能表端钮与检测装置本体1连通电路；
第二步：操作人员按住检测装置本体1表面的按键3，并长按五秒，用于启动检测设备1和根据检测需求进行1A和5A两种规格的切换；通过按键3设置，虚拟负载可根据需求进行1A和5A两种规格的切换，工作指示灯闪烁表示工作，操作人员可通过指示灯能够更加直观的了解到工作装填，更加清楚明了；
第三步：检测装置本体1开始工作，电源模块5和虚拟负载为专用变压器，对电能表电流、电压和功率进行采样，采样数据通过计量芯片6和MCU7的处理后将数值传导至显示屏2上，通过显示屏2上显示的实时电压、电流和功率与被测电能表的数据进行对比；
第四步：显示屏2上显示的实时电压、电流和功率与被测电能表的数据进行对比后，即可验证得出该用户电表计量是否准确，是否存在有窃电行为。
工作原理：在实际使用过程中，操作人员可通过检测装置本体1 上的鳄鱼夹4与电网线路上的电能表端钮进行连接，通过操作人员使用按键3设置，虚拟负载可根据需求进行1A和5A两种规格的切换，工作指示灯闪烁表示工作，采用专用的高精度计量芯片8209C，通过专用MCU控制显示液晶，显示实时电压、电流以及功率，采用专用变压器做为该检测方法及检测装置本体1的工作电源以及检测所需的虚拟负载，按住该检测装置本体上的按键5秒钟，检测装置本体1开始工作，通过该检测装置本体1液晶上显示的实时电压、电流以及功率与被测电能表的数据进行对比，即可验证得出该用户电表计量是否准确，是否存在有窃电行为。可在不扰民不影响居民正常用电的状况下，能够及时安全的检测出电能表的运行状态是否正常，具有携带方便，操作简单安全、检测准确可靠等特点。通过该检测方法及检测装置本体的应用，既提高了电能表计量故障现象的稽查效率，成倍缩短表计的排查时间，又对窃电行为进行了有效的防范和打击。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种智能电能表现场计量故障快速检测装置本体，包括检测装置本体(1)、显示屏(2)和MCU(7)，其特征在于：所述检测装置本体(1)表面设置有显示屏(2)，所述检测装置本体(1)内部设置有MCU(7)。
2.根据权利要求1所述的一种智能电能表现场计量故障快速检测装置本体，其特征在于：所述检测装置本体(1)表面下方设置有呈矩形阵列分布的按键(3)，且检测装置本体(1)表面下端安装有等距分布的鳄鱼夹(4)。
3.根据权利要求1所述的一种智能电能表现场计量故障快速检测装置本体，其特征在于：所述检测装置本体(1)内部设置有电源模块(5)、计量芯片(6)和MCU(7)；
所述电源模块(5)的电源输出端分别与计量芯片(6)、显示屏(2)和MCU(7)的电源输入端连接；
所述MCU(7)的信号端分别与计量芯片(6)和鳄鱼夹(4)的信号端连接；所述MCU(7)的信号接入端和信号输出端分别与按键(3)和显示屏(2)连接。
4.一种智能电能表现场计量故障快速检测方法，包括：
第一步：所述鳄鱼夹(4)通过操作人员手动操作夹持在电能表接线端子的螺丝上；
第二步：所述操作人员按住检测装置本体(1)表面的按键(3)，并长按五秒，用于启动检测设备和根据检测需求进行1A和5A两种规格的切换；
第三步：所述检测装置本体(1)开始工作，电源模块(5)和虚拟负载为专用变压器，对电能表电流、电压和功率进行采样，采样数据通过计量芯片(6)和MCU(7)的处理后将数值传导至显示屏(2)上，通过显示屏(2)上显示的实时电压、电流和功率与被测电能表的数据进行对比；
第四步：所述显示屏(2)上显示的实时电压、电流和功率与被测电能表的数据进行对比后，即可验证得出该用户电表计量是否准确，是否存在有窃电行为。
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