專利名稱：一種分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電能計(jì)量領(lǐng)域，尤其涉及一種分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀及其使用方法。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)的電能計(jì)量管理工作中，計(jì)量人員到用戶現(xiàn)場檢查表計(jì)，經(jīng)常使用現(xiàn)場校驗(yàn)儀。將現(xiàn)場校驗(yàn)儀的電流電壓線和表記脈沖線接入電表回路即可檢測電表計(jì)量是否超差，這樣給計(jì)量管理工作帶來很大的方便。目前使用的現(xiàn)場校驗(yàn)儀大都是接線方式，需要檢驗(yàn)人員到達(dá)現(xiàn)場后將現(xiàn)場校驗(yàn)儀的電流電壓線和脈沖輸入線分別接入表計(jì)回路，但因目前很多地方電力用戶的表計(jì)都安裝在很高的位置，有的直接安裝在電線桿上，還有的因現(xiàn)場校驗(yàn)儀的電源接線距離表計(jì)很遠(yuǎn)， 現(xiàn)場校驗(yàn)時，不可能將現(xiàn)場校驗(yàn)儀放在離表計(jì)很近的地方，往往需要將電流電壓輸入線接得很長，由兩個工作人員配合校驗(yàn)。這樣既受場所限制導(dǎo)致操作不便，且浪費(fèi)人力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)操作不便和浪費(fèi)人力的缺陷，提供一種高精度且可減輕校表人員的勞動負(fù)擔(dān)的分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀及其使用方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀，所述分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀固定于待校驗(yàn)電表的接線端鈕，所述分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀包括依次連接的采樣單元、轉(zhuǎn)換單元、主控單元以及分別與所述主控單元連接的無線通訊單元和存儲單元， 其中，
采樣單元，用于采樣三相電參量數(shù)據(jù)，并衰減所述電參量數(shù)據(jù)，其中，所述電參量數(shù)據(jù)包括電壓量和電流量；
轉(zhuǎn)換單元，用于轉(zhuǎn)換衰減后的所述電參量數(shù)據(jù)，以生成轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)； 主控單元，用于將待校驗(yàn)電表的輸入脈沖與正比于所述轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)脈沖進(jìn)行比較，以計(jì)算出待校驗(yàn)電表的計(jì)量誤差；
無線通訊單元，用于通過無線網(wǎng)絡(luò)將所述計(jì)量誤差發(fā)送至手持設(shè)備終端； 存儲單元，用于存儲所述主控單元所計(jì)算的計(jì)量誤差。在本發(fā)明所述的分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀中，所述分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀通過連接帶卡扣于待校驗(yàn)電表的接線端鈕的上方。在本發(fā)明所述的分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀中，所述采樣單元包括三相互感器和電阻網(wǎng)絡(luò)，其中，所述互感器包括電流互感器和電壓互感器。在本發(fā)明所述的分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀中，所述轉(zhuǎn)換單元包括串行A/D轉(zhuǎn)換器 AD73360。在本發(fā)明所述的分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀中，所述主控單元包括芯片ADSP-BF532。在本發(fā)明所述的分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀中，所述無線通訊單元包括芯片CC1101。在本發(fā)明所述的分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀中，所述分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀還包括為其提供電源的電源單元。在本發(fā)明所述的分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀中，所述手持設(shè)備終端還用于根據(jù)所述計(jì)量誤差顯示向量圖，從而分析各種PT 二次和CT 二次的接線錯誤，并將用戶的表計(jì)情況作為檔案保存至數(shù)據(jù)庫。本發(fā)明還構(gòu)造一種分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀使用方法，所述分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀為上述所述的分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀，所述方法包括以下步驟
A.通過分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀的短接橋?qū)⒋ｒ?yàn)電表的電流輸入回路短接；
B.斷開待校驗(yàn)電表的電流輸入回路一端的輸入線，并將其箝接于分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀的電流輸入端，其另一端通過彈簧銅棒直接壓接；
C.檢查無誤后，解除短接橋，并將分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀通過連接帶卡扣于待校驗(yàn)電表的接線端鈕上方；
D.接收用戶點(diǎn)擊手持設(shè)備終端的校驗(yàn)鍵的命令，以開始校驗(yàn)待校驗(yàn)電表。在本發(fā)明所述的方法中，所述步驟C還包括以下步驟
分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀的電壓輸入端的和脈沖輸入端通過彈簧銅棒直接壓接在待校驗(yàn)電表的接線端鈕上。實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，具有以下有益效果本發(fā)明采用分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀，將用戶控制與現(xiàn)場校驗(yàn)分開，較好地解決了工作人員在現(xiàn)場遇到的校表困難的問題，從而減輕了工作人員的勞動負(fù)擔(dān)；并且規(guī)避了工作人員工作過程中容易出現(xiàn)的錯誤，從而提高了操作的安全程度；同時提高了現(xiàn)場校驗(yàn)的自動化水平，另外，工作人員可在現(xiàn)場取得供電質(zhì)量方面的確切數(shù)據(jù)。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中 圖1是本發(fā)明分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀的連接示意圖2是本發(fā)明分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀中芯片ADSP-BF532部分管腳示意圖； 圖4是本發(fā)明分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀中芯片ADSP-BF532 SPI接口的部分管腳示意圖； 圖5是本發(fā)明分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀中芯片CCllOl部分管腳示意圖； 圖6是本發(fā)明分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀使用方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請參閱圖1，圖1是本發(fā)明分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀的連接示意圖，如圖1所示，該分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀3通過連接帶1卡扣于待校驗(yàn)電表2的接線端鈕上方，應(yīng)當(dāng)說明的是，在其他的實(shí)施例中，該分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀3可通過其他的方式固定于待校驗(yàn)電表2的接線端鈕，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，這里不再贅述。請結(jié)合參考圖2，圖2是本發(fā)明分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀3包括依次連接的采樣單元31、轉(zhuǎn)換單元32、主控單元33、無線通訊單元34、與所述主控單元33連接的存儲單元35以及電源單元 36，下面具體介紹各個部分的作用
采樣單元31，用于采樣三相電參量數(shù)據(jù)，并衰減所述電參量數(shù)據(jù)，其中，所述電參量數(shù)據(jù)包括電壓量和電流量。轉(zhuǎn)換單元32，用于轉(zhuǎn)換衰減后的所述電參量數(shù)據(jù)，以生成轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，采樣單元31包括三相互感器和電阻網(wǎng)絡(luò)，其中，所述互感器包括電流互感器和電壓互感器。所述轉(zhuǎn)換單元32包括串行A/D轉(zhuǎn)換器AD73360。應(yīng)當(dāng)說明的是，本實(shí)施例中，分別通過電流互感器采樣電流信號和電壓互感器采樣電壓信號，并衰減該電流信號和該電壓信號，以將其送入串行A/D轉(zhuǎn)換器AD73360 (圖未示)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。值得一提的是，AD73360是一個六通道模擬轉(zhuǎn)換處理器，應(yīng)用于工業(yè)能量計(jì)量或者多通道模擬輸入，其主要特色是16bitA/D轉(zhuǎn)換通道，每個通道能提供76db信噪比到直流4Hz信號帶寬。每個信道還包括PGA( (programmable gain amplifier，可編程輸入增益放大器)，每個PGA均可設(shè)置增益從OdB到38dB。因?yàn)楦魍ǖ劳瑫r進(jìn)行采樣，可將轉(zhuǎn)換間的時間(相位)延遲降至極低水平，串行A/D轉(zhuǎn)換器AD73360的技術(shù)特性本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，這里不再贅述。另外，串行A/D轉(zhuǎn)換器AD73360還設(shè)置有專用的SPORT通訊接口(圖未示)，以將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)傳送給主控單元33。主控單元33，用于將待校驗(yàn)電表2的輸入脈沖與正比于所述轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)脈沖進(jìn)行比較，以計(jì)算出待校驗(yàn)電表2的計(jì)量誤差。所述主控單元33包括芯片ADSP-BF532及其外圍電路，請結(jié)合參考圖3，圖3是本發(fā)明分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀中芯片ADSP-BF532部分管腳示意圖，如圖3所示，值得一提的是，芯片ADSP-BF532內(nèi)核中帶有兩個16-bit的乘法器，兩個40-bit的累加器，兩個40-bit的邏輯運(yùn)算單元，4個8-bit的視頻運(yùn)算單元和一個40-bit的移位器，并且，在一個指令周期內(nèi)可完成2個16-bit數(shù)的乘法，2個40-bit的算術(shù)邏輯運(yùn)算，4個8-bit的視頻數(shù)算術(shù)邏輯運(yùn)算，1個40-bit的移位運(yùn)算。在測量高次諧波時作FFT運(yùn)算非常流暢。芯片ADSP-BF532與芯片AD73360配合構(gòu)成一個精度較高的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)；在本實(shí)施例中，芯片ADSP-BF532 包括兩個相同的同步串口，分別為SPORTO和SPORTl (圖未示)，這兩個同步串口支持各種串行數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，并在多處理器系統(tǒng)中提供處理器之間的直接連接。另外，每個SPORT 口都支持以下功能
a、獨(dú)立的發(fā)送和接收功能；
b、發(fā)送3比特到16比特的串行數(shù)據(jù)字，最高位在前或最低位在前均可。其中，雙緩沖 (發(fā)送和接收一般包括一個數(shù)據(jù)緩沖寄存器和移位寄存器)為SPORT服務(wù)提供更多的時間；
c、可對發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行硬件u率和A率壓擴(kuò)，內(nèi)部產(chǎn)生串行時鐘和幀同步，也可以從外部接收；
d、提供DMA(Direct Memory Access，直接內(nèi)存存取)主機(jī)控制下的DMA發(fā)送和接收。 DMA可以是基于自動緩沖的(可在相同的范圍內(nèi)反復(fù)進(jìn)行的傳送)，也可以是基于描述塊的 (根據(jù)DMA參數(shù)的不同，而進(jìn)行不同范圍的或相同范圍的傳送)；
e、執(zhí)行與片內(nèi)存儲器的DMA發(fā)送和接收。DMA可以是基于自動緩沖的，也可以是基于描述塊的；
5f、執(zhí)行與片內(nèi)存儲器的DMA傳送。每個SPORT都可自動發(fā)送和接收完整的數(shù)據(jù)塊；
g、允許多數(shù)據(jù)塊時的DMA鏈操作。值得一提的是，本實(shí)施例利用芯片ADSP-BF532獨(dú)特的功能，可以非?？旖萸曳奖愕剡M(jìn)行FFT運(yùn)算、浮點(diǎn)運(yùn)算和其它相關(guān)數(shù)據(jù)處理。也就是說，由于芯片ADSP-BF532具有出色的浮點(diǎn)計(jì)算和FFT的運(yùn)算功能，再加上芯片ADSP-BF532的SPORT接口與串行A/D轉(zhuǎn)換器 AD73360專門配置的通訊接口連接，并且使用芯片ADSP-BF532的DMA功能，可自動且快速傳遞數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，從而大大提高分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀的計(jì)算精度和速度，并且增加了分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀可測量回路中的高次諧波含量和波形畸變率的測量功能。無線通訊單元34，用于通過無線網(wǎng)絡(luò)將所述計(jì)量誤差發(fā)送至手持設(shè)備終端(圖中未示出)。應(yīng)當(dāng)說明的是，請結(jié)合參考圖4，圖4是本發(fā)明分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀中芯片 ADSP-BF532 SPI接口的部分管腳示意圖，如圖4所示，芯片ADSP-BF532通過SPI接口與無線通訊單元34建立連接，在此不再贅述。在本實(shí)施例中，所述手持設(shè)備終端還用于根據(jù)所述計(jì)量誤差顯示向量圖，從而分析各種 PT (potential transformer，電壓互感器)二次禾口 CT (current transformer,電、流互感器)二次的接線錯誤，并將用戶的表計(jì)情況作為檔案保存至數(shù)據(jù)庫，其中，表計(jì)情況包括電表顯示的度數(shù)和電表的運(yùn)行狀態(tài)等等。應(yīng)當(dāng)說明的是，手持設(shè)備終端可為手持式平板電腦，也可為其他的手持設(shè)備，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，這里不再贅述，若為手持式平板電腦，則手持式平板電腦將電參量數(shù)據(jù)發(fā)送至分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀，分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀接收到該電參量數(shù)據(jù)后自動完成相關(guān)參數(shù)設(shè)置，并將計(jì)量誤差發(fā)送至手持式平板電腦，在此不再贅述。在本實(shí)施例中，所述無線通訊單元包括芯片CCllOl及其外圍電路，請結(jié)合參考圖 5，圖5是本發(fā)明分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀中芯片CCllOl部分管腳示意圖，如圖5所示。存儲單元35，用于存儲所述主控單元33所計(jì)算的計(jì)量誤差。應(yīng)當(dāng)說明的是，該存儲單元；35 為 SDRAM、Flash 或者 EEPR0M。電源單元36，用于為分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀3提供電源。請參閱圖6，圖6是本發(fā)明分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀使用方法的流程圖，如圖6所示，所述方法包括以下步驟
在步驟A中，通過分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀的短接橋?qū)⒋ｒ?yàn)電表的電流輸入回路短接。在步驟B中，斷開待校驗(yàn)電表的電流輸入回路一端的輸入線，并將其箝接于分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀的電流輸入端，其另一端通過彈簧銅棒直接壓接。在步驟C中，檢查無誤后，解除短接橋，并將分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀通過連接帶卡扣于待校驗(yàn)電表的接線端鈕上方。在本實(shí)施例中，所述步驟C還包括以下步驟
分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀的電壓輸入端的和脈沖輸入端通過彈簧銅棒直接壓接在待校驗(yàn)電表的接線端鈕上。在步驟D中，接收用戶點(diǎn)擊手持設(shè)備終端的校驗(yàn)鍵的命令，以開始校驗(yàn)待校驗(yàn)電表。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀較好地解決了工作人員在現(xiàn)場遇到的校表困難的問題，從而減輕了工作人員的勞動負(fù)擔(dān)；并且規(guī)避了工作人員工作過程中容易出現(xiàn)的錯誤，從而提高了操作的安全程度；同時提高了現(xiàn)場校驗(yàn)的自動化水平，另外，工作人員可在現(xiàn)場取得供電質(zhì)量方面的確切數(shù)據(jù)。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀，其特征在于，所述分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀固定于待校驗(yàn)電表的接線端鈕，所述分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀包括依次連接的采樣單元、轉(zhuǎn)換單元、主控單元以及分別與所述主控單元連接的無線通訊單元和存儲單元，其中，采樣單元，用于采樣三相電參量數(shù)據(jù)，并衰減所述電參量數(shù)據(jù)，其中，所述電參量數(shù)據(jù)包括電壓量和電流量；轉(zhuǎn)換單元，用于轉(zhuǎn)換衰減后的所述電參量數(shù)據(jù)，以生成轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；主控單元，用于將待校驗(yàn)電表的輸入脈沖與正比于所述轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)脈沖進(jìn)行比較，以計(jì)算出待校驗(yàn)電表的計(jì)量誤差；無線通訊單元，用于通過無線網(wǎng)絡(luò)將所述計(jì)量誤差發(fā)送至手持設(shè)備終端；存儲單元，用于存儲所述主控單元所計(jì)算的計(jì)量誤差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀，其特征在于，所述分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀通過連接帶卡扣于待校驗(yàn)電表的接線端鈕的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀，其特征在于，所述采樣單元包括三相互感器和電阻網(wǎng)絡(luò)，其中，所述互感器包括電流互感器和電壓互感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換單元包括串行A/D 轉(zhuǎn)換器AD73360。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀，其特征在于，所述主控單元包括芯片 ADSP-BF532。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀，其特征在于，所述無線通訊單元包括芯片 CC1101。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀，其特征在于，所述分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀還包括為其提供電源的電源單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀，其特征在于，所述手持設(shè)備終端還用于根據(jù)所述計(jì)量誤差顯示向量圖，從而分析各種PT 二次和CT 二次的接線錯誤，并將用戶的表計(jì)情況作為檔案保存至數(shù)據(jù)庫。
9.一種分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀使用方法，其特征在于，所述分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀為上述1-8 任一項(xiàng)所述的分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀，所述方法包括以下步驟A.通過分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀的短接橋?qū)⒋ｒ?yàn)電表的電流輸入回路短接；B.斷開待校驗(yàn)電表的電流輸入回路一端的輸入線，并將其箝接于分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀的電流輸入端，其另一端通過彈簧銅棒直接壓接；C.檢查無誤后，解除短接橋，并將分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀通過連接帶卡扣于待校驗(yàn)電表的接線端鈕上方；D.接收用戶點(diǎn)擊手持設(shè)備終端的校驗(yàn)鍵的命令，以開始校驗(yàn)待校驗(yàn)電表。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述步驟C還包括以下步驟分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀的電壓輸入端的和脈沖輸入端通過彈簧銅棒直接壓接在待校驗(yàn)電表的接線端鈕上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀及其使用方法，分離式現(xiàn)場校驗(yàn)儀固定于待校驗(yàn)電表的接線端鈕，包括依次連接的采樣三相電參量數(shù)據(jù)并衰減電參量數(shù)據(jù)的采樣單元、轉(zhuǎn)換衰減后的電參量數(shù)據(jù)以生成轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換單元、將待校驗(yàn)電表的輸入脈沖與正比于轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)脈沖進(jìn)行比較以計(jì)算出待校驗(yàn)電表的計(jì)量誤差的主控單元以及通過無線網(wǎng)絡(luò)將計(jì)量誤差發(fā)送至手持設(shè)備終端的無線通訊單元。該技術(shù)方案解決了工作人員在現(xiàn)場遇到的校表困難的問題，從而減輕了工作人員的勞動負(fù)擔(dān)；并且規(guī)避了工作人員工作過程中容易出現(xiàn)的錯誤，從而提高了操作的安全程度；同時提高了現(xiàn)場校驗(yàn)的自動化水平，另外，工作人員可在現(xiàn)場取得供電質(zhì)量方面的確切數(shù)據(jù)。
文檔編號G01R35/04GK102540135SQ201210015470
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者喻永貴 申請人:航天科工深圳(集團(tuán))有限公司