專利名稱：：電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)，特別適用于電力部門對(duì)員工的培訓(xùn)考核，屬于仿真系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：隨著電網(wǎng)改革的深入，電能貿(mào)易結(jié)算的方式發(fā)生了根本的改變，電力部門對(duì)電能計(jì)量越來越重視，特別是對(duì)用電稽查計(jì)量方面的技術(shù)人員提出了更高的崗位技術(shù)要求。因此，電能表接線檢查培訓(xùn)工作也越來越重要。然而，一方面電工式培訓(xùn)設(shè)備一般都是手動(dòng)接線，技術(shù)落后，具有危險(xiǎn)性，已趨于淘汰；另一方面，隨著我國電力事業(yè)的迅速發(fā)展，工業(yè)和民用電能表日益增多，出現(xiàn)了一戶一表、甚至一戶多表的情況，為了促進(jìn)均衡用電，很多地方采用分時(shí)計(jì)費(fèi)策略，這種發(fā)展趨勢致使抄取電能表數(shù)據(jù)成為一個(gè)龐大的工程，越來越多的電力部門開始采用數(shù)據(jù)采集終端來代替原有的傳統(tǒng)手工抄表模式，并通過系統(tǒng)接口為電力營銷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化數(shù)據(jù)采集，提高了抄表的工作效率，保證了抄表數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，由于電力管理的嚴(yán)格化、具體化，電表種類的多樣化，通信協(xié)議的不兼容性對(duì)數(shù)據(jù)采集終端的開發(fā)也提出了更高的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于解決上述已有技術(shù)存在的不足之處，提供一種能夠提高電能計(jì)量檢定仿真培訓(xùn)裝置的技術(shù)水平，充分保證電能計(jì)量的準(zhǔn)確、可靠、統(tǒng)一，結(jié)構(gòu)簡捷，價(jià)格低廉，能夠大幅度提高用電稽查計(jì)量技術(shù)人員工作質(zhì)量的電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)，其特殊之處在于包括電能表1、校驗(yàn)裝置2，電能表1及校驗(yàn)裝置2內(nèi)部分別設(shè)有用于進(jìn)行無線通訊的射頻模塊13、射頻模塊3;電能表1具有計(jì)量、顯示功能并能利用射頻傳輸參數(shù)；校驗(yàn)裝置2用于向電能表1發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)、指令信號(hào)和接收電能表1回傳數(shù)據(jù)，并完成相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、具有與電能表1同時(shí)顯示功能，能夠完成仿真系統(tǒng)自動(dòng)校驗(yàn)控制功能以及考核比武功能。電能表1設(shè)有核心電路板22及與其相連接的底板，核心電路板22用于實(shí)現(xiàn)電能表最小系統(tǒng)的功能，并完成整個(gè)仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理、用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序代碼以保證系統(tǒng)正確快速運(yùn)算處理、保護(hù)體統(tǒng)安全、向cpu輸入程序代碼和調(diào)試、在外部電源斷電后向系統(tǒng)時(shí)鐘電路和晶振供電功能；底板用于實(shí)現(xiàn)電能表1模擬電能計(jì)量、模擬出操作人員是否錯(cuò)接線或接線沒有壓緊、能根據(jù)校驗(yàn)裝置2所發(fā)送的命令發(fā)出相應(yīng)的模擬信號(hào)、接收用戶設(shè)置或翻閱數(shù)據(jù)功能并能顯示各種計(jì)量參數(shù)及輔助參數(shù)；所述核心電路板22包括CPU模塊20，CPU模塊20外接電源模塊16、存儲(chǔ)器模塊17、處理器調(diào)試接口、保障系統(tǒng)在掉電后能夠繼續(xù)計(jì)時(shí)的RTC電池18、看門狗/復(fù)位/電壓4監(jiān)控芯片19;所述底板設(shè)有與CPU模塊20相連接的用于顯示電能表1計(jì)量參數(shù)的主顯示屏8、用于實(shí)現(xiàn)對(duì)主顯示屏8顯示內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置操作的操作鍵、用于接收校驗(yàn)裝置2所發(fā)送的控制參數(shù)及將電能表1的工作狀態(tài)發(fā)送給校驗(yàn)裝置2的射頻模塊13、用于設(shè)置電能表1工作狀態(tài)以及讀取電能表參數(shù)的通訊接口RS485模塊21及模擬三相電能表電流電壓的電路部分接線線序錯(cuò)接線判斷功能的測量控制電路15;所述底板還設(shè)有與CPU模塊20相連接的用于顯示電能表1生產(chǎn)廠家或產(chǎn)品型號(hào)等輔助參數(shù)的輔助顯示屏9、用于實(shí)現(xiàn)輔助顯示屏9開啟或關(guān)閉的控制開關(guān)10，用于設(shè)置主顯示屏8及輔助顯示屏9顯示方式的紅外收發(fā)器14;上述操作鍵包括菜單上翻鍵11及菜單下翻鍵12;所述CPU模塊20包括ARM7處理器S3C44B0、與S3C44B0相連接的晶振、用于連接下載以及調(diào)試應(yīng)用程序的20針雙排接口JTAG仿真器；所述CPU模塊20外接用于檢測電能表1接線正確與否及進(jìn)線是否壓緊的單片機(jī)；所述存儲(chǔ)器模塊17包括SDRAM存儲(chǔ)器、NORFlash存儲(chǔ)器、NANDFlash存儲(chǔ)器以及FRAM存儲(chǔ)器；所述主顯示屏8與輔助顯示屏9采用LCD液晶顯示屏；所述核心電路板22通過其上所設(shè)的四排插針接口與底板相連接；所述電能表1為單相或者三相電能表，電能表1內(nèi)部安裝有用于給輔助顯示屏9供電的大容量鋰電池。校驗(yàn)裝置2包括通過內(nèi)部軟件系統(tǒng)對(duì)電能表1的工作方式進(jìn)行設(shè)置、實(shí)時(shí)顯示各測量參數(shù)以及設(shè)有存儲(chǔ)題庫用于完成培訓(xùn)考核比武功能的主計(jì)算機(jī)4，與主計(jì)算機(jī)4相連接的顯示器5及射頻模塊3，顯示器5連接有用于設(shè)置參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)表的每度電脈沖和電源的電壓電流功率因數(shù)的鍵盤6;所述校驗(yàn)裝置2能同時(shí)控制6-12臺(tái)及以上電能表1。本發(fā)明的電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)，利用射頻模塊實(shí)現(xiàn)電能表與校驗(yàn)裝置之間的無線通信，方便快捷，電能表根據(jù)校驗(yàn)裝置的控制信號(hào)以及模擬電壓電流誤差信號(hào)運(yùn)行，完成計(jì)量功能、顯示功能以及將各參數(shù)通過射頻傳輸?shù)缴衔粰C(jī)校驗(yàn)系統(tǒng)的功能，同時(shí)上位機(jī)校驗(yàn)裝置依靠主計(jì)算機(jī)能夠獨(dú)立運(yùn)行，完成設(shè)置電能表工作方式，實(shí)時(shí)顯示各測量參數(shù)，培訓(xùn)考核比武等功能，從而使大幅度提高了電能檢定仿真培訓(xùn)裝置的技術(shù)水平，保證電能計(jì)量的準(zhǔn)確、可靠、統(tǒng)一，并且學(xué)員動(dòng)手接的是模擬三相線，不帶強(qiáng)電，提高了工作的安全性。圖1:本發(fā)明電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)的原理圖；圖2:校驗(yàn)裝置2原理圖；圖3:核心電路板原理圖；圖4:底板原理圖；圖5:電能表結(jié)構(gòu)布局示意圖；圖6:模擬錯(cuò)接線原理圖；圖7:光耦輸出電路原理5圖8:顯示屏接口原理圖。圖中1、電能表，2、校驗(yàn)裝置，3、射頻模塊，4、主計(jì)算機(jī)，5、顯示器，6、鍵盤，7、殼體，8、主顯示屏，9、輔助顯示屏，10、控制開關(guān)，11、菜單上翻鍵，12、菜單下翻鍵，13、射頻模塊，14、紅外收發(fā)器，15、測量控制電路，16、電源模塊，17、存儲(chǔ)器模塊，18、RTC電池，19、看門狗/復(fù)位/電壓監(jiān)控芯片，20、CPU模塊，21、RS485模塊，22、核心電路板。具體實(shí)施例方式以下參考附圖給出本的具體實(shí)施方式，用來對(duì)本發(fā)明的構(gòu)成做進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)參考附圖l-5，包括具有計(jì)量、模擬錯(cuò)接線、誤差模擬及輸出功、參數(shù)設(shè)置與顯示功能并能利用射頻傳輸參數(shù)的電能表1及用于向電能表1發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)、指令信號(hào)和接收電能表1回傳數(shù)據(jù)并完成相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、具有與電能表1同時(shí)顯示功能、能夠完成培訓(xùn)裝置自動(dòng)校驗(yàn)控制功能以及考核比武功能的校驗(yàn)裝置2;電能表l內(nèi)部安裝有用于給輔助顯示屏9供電的大容量鋰電池，電能表1及校驗(yàn)裝置2內(nèi)部分別設(shè)有用于進(jìn)行無線通訊的射頻模塊3;電能表1包括殼體7，殼體7內(nèi)部設(shè)有構(gòu)成最小系統(tǒng)的核心電路板22及用于實(shí)現(xiàn)電能表1模擬電能計(jì)量、模擬出操作人員是否錯(cuò)接線或接線有沒有壓緊、能根據(jù)校驗(yàn)裝置2所發(fā)送的命令發(fā)出相應(yīng)的模擬信號(hào)、接收用戶設(shè)置或翻閱數(shù)據(jù)功能并能顯示各種計(jì)量參數(shù)及顯示電能表1生產(chǎn)廠家或產(chǎn)品型號(hào)等輔助參數(shù)的底板，核心電路板22通過其上所設(shè)的四排插針接口與底板相連接。核心電路板包括以下四個(gè)子模塊電源部分包括5V到3.3V以及5V到2.5V的轉(zhuǎn)換，CPU模塊20包括ARM7處理器S3C44B0、晶振以及JTAG調(diào)試接口，存儲(chǔ)器模塊17包括四種存儲(chǔ)器SDRAM存儲(chǔ)器、NORFlash存儲(chǔ)器、NANDFlash存儲(chǔ)器以及FRAM存儲(chǔ)器；第四個(gè)子模塊包括RTC電池18和看門狗/復(fù)位/電壓監(jiān)控芯片19;CPU模塊20外接一片用于檢測電能表1接線正確與否及進(jìn)線是否壓緊的單片機(jī)，存儲(chǔ)器模塊17包括SDRAM存儲(chǔ)器、N0RFlash存儲(chǔ)器、NANDFlash存儲(chǔ)器以及FRAM存儲(chǔ)器；因?yàn)镾3C44B0的內(nèi)核電壓分為3.3V和2.5V，所以需要從底板提供的5V轉(zhuǎn)換成3.3V和2.5V，JTAG調(diào)試接口用于連接下載以及調(diào)試應(yīng)用程序的JTAG仿真器，該仿真器采用20針的雙排接口，CPU自帶RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘，為了在掉電后系統(tǒng)能夠繼續(xù)計(jì)時(shí)，這里外接了一塊RTC電池，PLL接口連接無源晶振在內(nèi)部倍頻后產(chǎn)生系統(tǒng)需要的主頻，S3C44B0自帶NORFlash控制器，所以可以方便地?cái)U(kuò)展大容量的NORFlash存儲(chǔ)器，這里擴(kuò)展了一片2M字節(jié)容量的NORFlash芯片AM29LV160用于存儲(chǔ)可執(zhí)行二進(jìn)制文件。同時(shí)S3C44B0自帶SDRAM控制器，這里擴(kuò)展了一片8M字節(jié)容量的SDRAM芯片HY57V641620用于當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)后運(yùn)行可執(zhí)行程序(可執(zhí)行文件在SDRAM中運(yùn)行的速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在NORFlash中運(yùn)行的速度，所以需要擴(kuò)展SDRAM存儲(chǔ)器)。考慮到將來系統(tǒng)升級(jí)的可能性，本系統(tǒng)擴(kuò)展了一片16M字節(jié)容量的NANDFlash存儲(chǔ)器用來保存海量數(shù)據(jù)。為了在系統(tǒng)掉電以后保存配置信息，本系統(tǒng)通過IIC總線擴(kuò)展了一片128K字節(jié)容量的鐵電存儲(chǔ)器。底板包括與CPU模塊20相連接的用于顯示電能表1計(jì)量參數(shù)的主顯示屏8、用于顯示電能表1生產(chǎn)廠家或產(chǎn)品型號(hào)等輔助參數(shù)的輔助顯示屏9、主顯示屏8與輔助顯示屏9采用LCD液晶顯示屏，用于實(shí)現(xiàn)輔助顯示屏9開啟或關(guān)閉的控制開關(guān)10、用于實(shí)現(xiàn)對(duì)主顯示屏8顯示內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置的菜單上翻鍵11及菜單下翻鍵12、用于接收校驗(yàn)裝置2所發(fā)送的控制參數(shù)及將電能表1的工作狀態(tài)發(fā)送給校驗(yàn)裝置2的射頻模塊13、用于設(shè)置主顯示屏8及輔助顯示屏9顯示方式的紅外收發(fā)器14、用于設(shè)置電能表1工作狀態(tài)以及讀取電能表參數(shù)的RS485模塊21。本電能表1的三種通信方式，分別為RS485、紅外及射頻，RS485和紅外通過S3C44B0的兩個(gè)UART接入，射頻模塊通過S3C44B0的SPI接口接入。校驗(yàn)裝置2包括利用內(nèi)部軟件系統(tǒng)對(duì)電能表1的工作方式進(jìn)行設(shè)置、實(shí)時(shí)顯示各測量參數(shù)以及設(shè)有存儲(chǔ)題庫用于完成培訓(xùn)考核比武功能的主計(jì)算機(jī)4，與主計(jì)算機(jī)4以有線通信方式相互連接的顯示器5(顯示器用于方便給領(lǐng)導(dǎo)觀看培訓(xùn)考生的答題情況，沒有此顯示器該仿真系統(tǒng)正常工作)及射頻模塊13，主計(jì)算機(jī)4連接有設(shè)置軟件所模擬的標(biāo)準(zhǔn)表的電量參數(shù)的鍵盤6，鍵盤6是連接在主計(jì)算機(jī)4上的用于設(shè)置軟件所模擬的標(biāo)準(zhǔn)表的電量參數(shù)和其他的設(shè)置。真實(shí)的校驗(yàn)臺(tái)中有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)表，用于作為校驗(yàn)被測電能表的標(biāo)準(zhǔn)，但在本模擬仿真系統(tǒng)中，并不需要真正的標(biāo)準(zhǔn)表，而是采用純軟件來模擬標(biāo)準(zhǔn)表的每度電要發(fā)的脈沖數(shù)等物理特性，而鍵盤6的作用就是用來方便調(diào)整所模擬的標(biāo)準(zhǔn)表以及調(diào)整設(shè)置電源電壓電流和功率因數(shù)等參數(shù)。底板具有以下幾種功能1、計(jì)量功能由于仿真電能表與真實(shí)電能表的區(qū)別之一是沒有真正的三相線接入，電壓以及電流數(shù)據(jù)是校驗(yàn)裝置2通過射頻信號(hào)傳輸給電能表l，所以電壓、電流、頻率信號(hào)為數(shù)字信號(hào)而不是真正的模擬信號(hào)。仿真電能表不用測量電壓和電流信號(hào)，電能表1利用發(fā)送過來的電壓、電流和頻率數(shù)值進(jìn)行計(jì)量和計(jì)算，表1為需要計(jì)量和計(jì)算的信號(hào)。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表1需要計(jì)量和計(jì)算的參數(shù)列表計(jì)量功能在真實(shí)三相電能表中的很大一部分工作是由專用的芯片來完成的，由于仿真電能表不接入三相電，所以原來的硬件包括電壓互感器、電流互感器、前端信號(hào)處理電路以及計(jì)量芯片等都省去了。仿真表只接受來自校驗(yàn)臺(tái)的電壓、電流、頻率、誤差、故障以及要模擬的狀態(tài)等信號(hào)，依據(jù)控制命令進(jìn)行工作，所以計(jì)量功能涉及到的硬件為CPU與射頻模塊的接口，其它功能都需要CPU通過軟件來模擬真實(shí)表的計(jì)量功能。2、模擬錯(cuò)接線功能及進(jìn)線是否壓緊模擬錯(cuò)接功能是指通過硬件和軟件設(shè)計(jì)能夠讓電能表檢測到操作人員在仿真表上錯(cuò)接了A，B，C中的任意兩相，同時(shí)還能夠檢測出進(jìn)線是否壓緊。1)模擬錯(cuò)接線功能的硬件實(shí)現(xiàn)模擬錯(cuò)接線的硬件實(shí)現(xiàn)原理為"信號(hào)連接"檢測，參考附圖6，A、B、C和A'、B'、C'接到CPU模塊的GPIO上。正確的接線為A接A'，B接B'，C接C'，當(dāng)正確連接后如果給A—個(gè)測試脈沖(某個(gè)頻率的脈沖)則A'應(yīng)該收到對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)而B'和C'則不會(huì)收到，同理B禾PC也可以通過發(fā)這樣的檢測信號(hào)來檢測是否連接好(A、B和C的測試脈沖不應(yīng)該相同)。如果發(fā)生了錯(cuò)接線例如A錯(cuò)接到C'，則A發(fā)出的測試脈沖則由C'所接受而不是A'，由此可以判斷出A線錯(cuò)接到了C'上，檢測出后可以通過CPU將錯(cuò)誤信息發(fā)送給校驗(yàn)臺(tái)顯示。2)檢測進(jìn)線是否壓緊功能的硬件實(shí)現(xiàn)是否壓緊的檢測可以利用上面模擬錯(cuò)接線的實(shí)現(xiàn)原理，如果A、B、C和A'、B'、C'的端子都?jí)壕o的話那么A'、B'、C'能夠收到A、B、C發(fā)出的測試脈沖，如果某一個(gè)端子沒有壓緊(例如A')那么A'的電平將保持不變即收不到任何的測試脈沖，由此可以判斷出A'進(jìn)線沒有壓緊。判斷之后可以通過射頻通信將這一狀態(tài)發(fā)送給校驗(yàn)臺(tái)。3、脈沖及數(shù)字量輸出功能接線端子與單相多費(fèi)率電能表相同，輔助端子至少IO個(gè)，含有功脈沖輸出兩個(gè)，無功脈沖輸出兩個(gè)，時(shí)段切換信號(hào)輸出兩個(gè)，時(shí)鐘檢測端子兩個(gè)，RS485端子兩個(gè)。有功脈沖和無功脈沖輸出采用光耦隔離輸出，這兩路脈沖以及時(shí)段切換信號(hào)、時(shí)鐘檢測信號(hào)利用CPU的內(nèi)部定時(shí)器和GPI0來實(shí)現(xiàn)，光耦輸出電路原理如附圖7所示。4、顯示功能本電能表1布置兩塊顯示屏，分別為主顯示屏8和輔助顯示屏9。按照要求主顯示屏8具有單相多費(fèi)率電能表的顯示內(nèi)容，于當(dāng)前電能表技術(shù)要求相符；可以輪顯，可以按鍵顯示，輪顯和鍵顯內(nèi)容可以通過RS485設(shè)置；輔助顯示屏顯示部分電能表名牌參數(shù)，含額定電壓、電流、常數(shù)、廠家信息等，可以通過RS485和紅外進(jìn)行修改；停電時(shí)主顯示屏8可以不顯示，輔助顯示屏9由開關(guān)控制顯示。兩種液晶屏的編程接口為并行總線接口，參考原理圖如附圖8所示。5、鍵盤接口按照現(xiàn)有表的設(shè)計(jì)，仿真電能表應(yīng)有以下幾個(gè)按鍵輔助顯示屏9的控制開關(guān)10，菜單上翻鍵11和菜單下翻鍵12。控制開關(guān)10控制鋰電池的供電，開關(guān)打開輔助顯示屏9正常顯示，主顯示屏8不顯示，停電時(shí)主顯示屏8可以不顯示，輔助顯示屏9由控制開關(guān)10顯示。菜單上翻鍵11和菜單下翻鍵12實(shí)現(xiàn)對(duì)主顯示屏8的顯示內(nèi)容的設(shè)置。根據(jù)功能要求可以有以下兩種設(shè)計(jì)方案第一種為采用CPU模塊的通用IO擴(kuò)展兩個(gè)按鍵，兩個(gè)按鍵的信號(hào)線通過邏輯與接到CPU模塊的一個(gè)外部I/O中斷引腳上，當(dāng)有鍵按下是觸發(fā)中斷CPU去讀兩個(gè)鍵的信號(hào)線來判斷那個(gè)鍵按下，這個(gè)方案的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)容易編程簡單且易于安裝；第二種方案為采用專門的鍵盤管理芯片ZLG7289，該芯片可以管理多達(dá)64個(gè)按鍵，在軟件上省去了去抖處理但編程接口較為復(fù)雜。如果不考慮升級(jí)空間的推薦使用第一種方案，因?yàn)樗耐怀鎏攸c(diǎn)是成本比較低。6、紅外通信模塊紅外通信接口CPU的通用UART，紅外收發(fā)器選擇安捷倫公司的HSDL-3602。該收發(fā)器具有以下特點(diǎn)完全兼容IrDAl.1規(guī)范，通信速率為9.6kbps4Mbps;典型連接距離大于1.5m;低電壓供電，功耗低。7、射頻通信模塊射頻通信模塊實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能一是接收校驗(yàn)裝置2發(fā)送過來的控制參數(shù)，包括電電壓、電流、電能表的工作狀態(tài)、誤差參數(shù)、要模擬的功能等；二是將目前電能表1的工作狀態(tài)傳給校驗(yàn)裝置2，校驗(yàn)裝置2通過顯示器顯示電能表的工作參數(shù)等。射頻模塊的設(shè)計(jì)包括兩個(gè)方面，第一個(gè)是電能表1端和校驗(yàn)裝置2端射頻模塊的型號(hào)選擇，在型號(hào)選擇的過程中盡量給編程留出方便的接口；第二個(gè)方面是射頻模塊的安裝位置。這里選擇杭州飛拓電子公司生產(chǎn)的兩個(gè)射頻模塊RS24L01SE和NetUSB-24L01。RS24L01SE為要安裝在電能表內(nèi)的射頻收發(fā)模塊，該模塊的特點(diǎn)如下無線通信采用2.4G射頻技術(shù)；最高工作速率2Mbps;125頻道，滿足多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通信需要；編程接口為SPI;雙通道數(shù)據(jù)接收，內(nèi)置環(huán)行天線，開闊無干擾條件通信距離在50米左右；不含天線尺寸29mm氺16mm。NetUSB-24L01為要安裝在校驗(yàn)裝置2內(nèi)的射頻收發(fā)模塊，NetUSB_24L01模塊可進(jìn)行本機(jī)地址和發(fā)送地址的配置，可以選擇頻道(0-127)從而實(shí)現(xiàn)頻率的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)PC和PC，PC和電子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸。只要PC上都配有NetUSB-24L01無線USB模塊和相應(yīng)的應(yīng)用軟件，即可實(shí)現(xiàn)PC和電子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸。該模塊最高工作速率2Mbps。8、RS485模土央本電能表1擴(kuò)展兩個(gè)半雙工RS485通信接口用來設(shè)置電能表1的工作狀態(tài)或者讀取電能表1的參數(shù)等。其中第一個(gè)接口的控制使用CPU自帶的UART，RS485芯片選擇半雙工收發(fā)器MAX485，與CPU之間通過高速光耦進(jìn)行隔離。由于CPU只有兩個(gè)UART，所以第二個(gè)RS485接口需要外擴(kuò)一個(gè)SPI接口轉(zhuǎn)UART芯片SC16IS750，再接一片MAX485收發(fā)芯片。電能表1的整體結(jié)構(gòu)為1.所設(shè)計(jì)的核心電路板以及底板要能放在現(xiàn)有的表殼內(nèi)，考慮射頻模塊的安裝位置以及天線的開孔位置；2.要使用現(xiàn)有表上的發(fā)光二極管、紅外通訊、按鍵的位置；3.要在現(xiàn)有表殼的主顯示屏8下面開槽放置輔助顯示屏9;4.電池組放在原來電能表放互感器的位置。本發(fā)明電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)，具有電能計(jì)量功能、模擬錯(cuò)接線功能、誤差模擬及輸出功能、參數(shù)設(shè)置與顯示功能、與校驗(yàn)臺(tái)及其他設(shè)備的通信功能、上位機(jī)系統(tǒng)顯示輸出控制功能、校驗(yàn)功能、誤差處理功能、考核比武功能，可將電能表的通訊、計(jì)量功能和計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的存儲(chǔ)、管理功能結(jié)合起來，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)能仿真多種協(xié)議的電能表，為數(shù)據(jù)采集終端研發(fā)提供強(qiáng)大的測試和仿真工具，在提高工作效率的同時(shí)降低開發(fā)成本，具有很廣闊的市場前9景。權(quán)利要求電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)，其特征在于包括電能表(1)及校驗(yàn)裝置(2)，電能表及校驗(yàn)裝置內(nèi)部分別設(shè)有用于進(jìn)行無線通訊的射頻模塊(13、3)；電能表(1)具有計(jì)量、顯示功能并能利用射頻傳輸參數(shù)；校驗(yàn)裝置(2)用于向電能表(1)發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)、指令信號(hào)和接收電能表(1)回傳數(shù)據(jù)，并完成相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、具有與電能表(1)同時(shí)顯示功能，能夠完成仿真系統(tǒng)自動(dòng)校驗(yàn)控制功能以及考核比武功能。2.按照權(quán)利要求l所述的電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)，其特征在于校驗(yàn)裝置(2)包括通過內(nèi)部軟件系統(tǒng)對(duì)電能表(1)的工作方式進(jìn)行設(shè)置、實(shí)時(shí)顯示各測量參數(shù)以及設(shè)有存儲(chǔ)題庫用于完成培訓(xùn)考核比武功能的主計(jì)算機(jī)(4)，與主計(jì)算機(jī)(4)相連接的顯示器(5)及射頻模塊(3)，顯示器(5)連接有用于設(shè)置參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)表的每度電脈沖和電源的電壓電流功率因數(shù)的鍵盤(6)。3.按照權(quán)利要求l所述的電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)，其特征在于電能表(1)設(shè)有核心電路板(22)及與其相連接的底板；核心電路板(22)用于實(shí)現(xiàn)電能表最小系統(tǒng)的功能，并完成整個(gè)仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理、用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序代碼以保證系統(tǒng)正確快速運(yùn)算處理、保護(hù)體統(tǒng)安全、向cpu輸入程序代碼和調(diào)試、在外部電源斷電后向系統(tǒng)時(shí)鐘電路和晶振供電功能；底板用于實(shí)現(xiàn)電能表(1)模擬電能計(jì)量、模擬出操作人員是否錯(cuò)接線或接線沒有壓緊、能根據(jù)校驗(yàn)裝置(2)所發(fā)送的命令發(fā)出相應(yīng)的模擬信號(hào)、接收用戶設(shè)置或翻閱數(shù)據(jù)功能并能顯示各種計(jì)量參數(shù)及輔助參數(shù)；所述核心電路板(22)包括CPU模塊(20)，CPU模塊(20)外接電源模塊(16)、存儲(chǔ)器模塊(17)、處理器調(diào)試接口、保障系統(tǒng)在掉電后能夠繼續(xù)計(jì)時(shí)的RTC電池(18)、看門狗/復(fù)位/電壓監(jiān)控芯片(19);所述底板設(shè)有與CPU模塊(20)相連接的用于顯示電能表(1)計(jì)量參數(shù)的主顯示屏(8)、用于實(shí)現(xiàn)對(duì)主顯示屏(8)顯示內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置操作的操作鍵、用于接收校驗(yàn)裝置(2)所發(fā)送的控制參數(shù)及將電能表(1)的工作狀態(tài)發(fā)送給校驗(yàn)裝置(2)的射頻模塊(13)、用于設(shè)置電能表(1)工作狀態(tài)以及讀取電能表參數(shù)的RS485模塊(21)及模擬三相電能表電流電壓的電路部分接線線序錯(cuò)接線判斷功能的測量控制電路(15)。4.按照權(quán)利要求l所述的電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)，其特征在于所述校驗(yàn)裝置(2)能同時(shí)控制6-12臺(tái)電能表(1)。5.按照權(quán)利要求3所述的電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)，其特征在于所述底板還設(shè)有與CPU模塊(20)相連接的用于顯示電能表(1)生產(chǎn)廠家或產(chǎn)品型號(hào)等輔助參數(shù)的輔助顯示屏(9)、用于實(shí)現(xiàn)輔助顯示屏(9)開啟或關(guān)閉的控制開關(guān)(10)、用于設(shè)置主顯示屏(8)及輔助顯示屏(9)顯示方式的紅外收發(fā)器(14)。6.按照權(quán)利要求3所述的電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)，其特征在于所述操作鍵包括菜單上翻鍵(11)及菜單下翻鍵(12)，所述CPU模塊(20)包括ARM7處理器S3C44B0、與S3C44B0相連接的晶振、用于連接下載以及調(diào)試應(yīng)用程序的20針雙排接口JTAG仿真器，所述存儲(chǔ)器模塊(17)包括SDRAM存儲(chǔ)器、NORFlash存儲(chǔ)器、NANDFlash存儲(chǔ)器以及FRAM存儲(chǔ)器。7.按照權(quán)利要求3所述的電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)，其特征在于所述CPU模塊(20)外接用于檢測電能表(1)接線正確與否及進(jìn)線是否壓緊的單片機(jī)。8.按照權(quán)利要求3所述的電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)，其特征在于所述核心電路板(22)通過其上所設(shè)的四排插針接口與底板相連接。9.按照權(quán)利要求3所述的電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)，其特征在于所述電能表(1)為單相或者三相電能表，電能表(1)內(nèi)部安裝有用于給輔助顯示屏(9)供電的大容量鋰電池。全文摘要本發(fā)明涉及一種電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)，特別適用于電力部門對(duì)員工的培訓(xùn)考核，屬于仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域：
。電能計(jì)量檢定仿真系統(tǒng)，其特征在于包括電能表及校驗(yàn)裝置，電能表及校驗(yàn)裝置內(nèi)部分別設(shè)有用于進(jìn)行無線通訊的射頻模塊；電能表具有計(jì)量、顯示功能并能利用射頻傳輸參數(shù)；校驗(yàn)裝置用于向電能表發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)、指令信號(hào)和接收電能表回傳數(shù)據(jù)，并完成相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、具有與電能表同時(shí)顯示功能，能夠完成仿真系統(tǒng)自動(dòng)校驗(yàn)控制功能以及考核比武功能。本發(fā)明能夠提高電能檢定仿真培訓(xùn)裝置的技術(shù)水平，充分保證電能計(jì)量的準(zhǔn)確、可靠、統(tǒng)一，結(jié)構(gòu)簡捷，價(jià)格低廉，大幅度提高用電稽查計(jì)量技術(shù)人員工作質(zhì)量。文檔編號(hào)G09B19/00GK101707018SQ20091020876公開日2010年5月12日申請(qǐng)日期2009年10月28日優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日發(fā)明者劉平平,夏德仁,房乃國,李月恒,李通利,胡錦峰,董興欣,袁海濤,高晨申請(qǐng)人:煙臺(tái)五洲電力科技有限公司