電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置及測試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置及測試方法，該裝置包括：交流電阻箱、直流電阻箱、交直流電阻電壓表和控制單元；交直流電阻電壓表正負極分別通過第一單刀單擲開關(guān)和第二單刀單擲開關(guān)連接被測電能計量設(shè)備正負極；交流電阻箱一端連接第一單刀雙擲開關(guān)的第一動觸點，另一端連接第二單刀雙擲開關(guān)的第一動觸點；直流電阻箱一端連接第一單刀雙擲開關(guān)的第二動觸點，另一端連接第二單刀雙擲開關(guān)的第二動觸點；第一單刀雙擲開關(guān)的定觸點連接在電阻電壓表正極與第一單刀單擲開關(guān)之間，第二單刀雙擲開關(guān)的定觸點連接在電阻電壓表負極與第二單刀單擲開關(guān)之間；控制單元控制開關(guān)的通斷、調(diào)整電阻值、計算被測電能計量設(shè)備最大帶載能力。
【專利說明】電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置及測試方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電能計量設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置及測試方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能電網(wǎng)的快速建設(shè)，智能電能表和用電信息采集終端等新型智能電能計量設(shè)備得到推廣應(yīng)用，其具有多種附帶功能模塊，可以根據(jù)需要增加通信、控制、加密等附加功能。
[0003]目前，國網(wǎng)公司已經(jīng)累計安裝智能電能表數(shù)億塊，價值數(shù)百億元，安裝各類采集終端上百萬塊，價值上百億元。為實現(xiàn)全采集、全覆蓋的發(fā)展目標，國網(wǎng)公司還將安裝智能電能表上億塊，安裝各類終端幾十萬塊，市場巨大。
[0004]與此同時，為了確保智能電能表和用電信息采集終端在運行過程中質(zhì)量可靠，功能正常，需要對每一塊智能電能表和用電信息采集終端進行逐只檢測，實驗項目涵蓋其各項性能指標。
[0005]其中，智能電能表和用電信息采集終端電源帶載能力是其重要檢測指標，重點考核電表和終端主體能否為其所附帶各類功能模塊正常供電，直接關(guān)系到其所附帶各類功能模塊能否正常工作。
[0006]由于智能電能表和用電信息采集終端是電力公司專用設(shè)備，目前所用的電源接口帶載能力檢測系統(tǒng)并不完全適用，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，量值不符合精確定量測量等缺點，無法完全滿足檢測需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置及測試方法，以至少解決現(xiàn)有的電源接口帶載能力檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不能精確定量測量的問題。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置，包括:程控交流電阻箱、程控直流電阻箱、程控交直流電阻電壓表和控制單元；其中，所述程控交直流電阻電壓表用于測量所述程控交流電阻箱或所述程控直流電阻箱的電阻值及電壓值，其正極通過第一單刀單擲開關(guān)連接至被測電能計量設(shè)備的正極，其負極通過第二單刀單擲開關(guān)連接至所述被測電能計量設(shè)備的負極；所述程控交流電阻箱的一端連接至一第一單刀雙擲開關(guān)的第一動觸點，另一端連接至一第二單刀雙擲開關(guān)的第一動觸點；所述程控直流電阻箱的一端連接至所述第一單刀雙擲開關(guān)的第二動觸點，另一端連接至所述第二單刀雙擲開關(guān)的第二動觸點；所述第一單刀雙擲開關(guān)的定觸點連接在所述程控交直流電阻電壓表的正極與所述第一單刀單擲開關(guān)之間，所述第二單刀雙擲開關(guān)的定觸點連接在所述程控交直流電阻電壓表的負極與所述第二單刀單擲開關(guān)之間；所述程控交流電阻箱、所述程控直流電阻箱、所述程控交直流電阻電壓表還分別通過串行接口與所述控制單元相連；所述控制單元，用于控制所述第一單刀單擲開關(guān)、所述第二單刀單擲開關(guān)、所述第一單刀雙擲開關(guān)和所述第二單刀雙擲開關(guān)的通斷；調(diào)整所述程控交流電阻箱或所述程控直流電阻箱的電阻值；以及根據(jù)所述程控交直流電阻電壓表測量的所述電阻值和所述電壓值計算所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的最大帶載能力。
[0009]在一個實施例中，所述控制單元，具體用于在所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口是直流電源接口的情況下，控制所述第一單刀單擲開關(guān)和所述第二單刀單擲開關(guān)閉合，切換所述第一單刀雙擲開關(guān)和所述第二單刀雙擲開關(guān)至所述程控直流電阻箱；控制所述程控直流電阻箱的電阻值達到第一預(yù)設(shè)電阻值；調(diào)整所述程控直流電阻箱的電阻值不斷變小，直到所述程控交直流電阻電壓表的電壓讀數(shù)小于等于第一預(yù)設(shè)電壓值，獲取所述程控交直流電阻電壓表的當(dāng)前電壓值Ul ;控制所述第一單刀單擲開關(guān)和所述第二單刀單擲開關(guān)斷開，獲取所述程控交直流電阻電壓表測量的所述程控直流電阻箱的當(dāng)前電阻值Rl ；根據(jù)公式P = U12/R1計算得到所述最大帶載能力。
[0010]在一個實施例中，所述第一預(yù)設(shè)電阻值是根據(jù)所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的額定帶載功率和額定電壓計算得到；所述第一預(yù)設(shè)電壓值小于或等于所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的額定電壓。
[0011]在一個實施例中，所述控制單元，具體用于在所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口是交流電源接口的情況下，控制所述第一單刀單擲開關(guān)和所述第二單刀單擲開關(guān)閉合，切換所述第一單刀雙擲開關(guān)和所述第二單刀雙擲開關(guān)至所述程控交流電阻箱；控制所述程控交流電阻箱的電阻值達到第二預(yù)設(shè)電阻值；調(diào)整所述程控交流電阻箱的電阻值不斷變小，直到所述程控交直流電阻電壓表的電壓讀數(shù)小于等于第二預(yù)設(shè)電壓值，獲取所述程控交直流電阻電壓表的當(dāng)前電壓值U2;控制所述第一單刀單擲開關(guān)和所述第二單刀單擲開關(guān)斷開，獲取所述程控交直流電阻電壓表測量的所述程控交流電阻箱的當(dāng)前電阻值R2;根據(jù)公式P = U2VR2計算得到所述最大帶載能力。
[0012]在一個實施例中，所述第二預(yù)設(shè)電阻值是根據(jù)所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的額定帶載功率和額定電壓計算得到；所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于或等于所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的額定電壓。
[0013]在一個實施例中，所述控制單元包括:串口芯片和處理芯片；其中，所述串口芯片，通過所述串行接口與所述程控交流電阻箱、所述程控直流電阻箱、所述程控交直流電阻電壓表相連，所述串口芯片用于執(zhí)行串口信號與高低電平信號的轉(zhuǎn)換；所述處理芯片，連接至所述串口芯片，用于通過所述串口芯片發(fā)送控制指令及接收所述電阻值和所述電壓值，并根據(jù)所述電阻值和電壓值計算所述最大帶載能力；其中，所述控制指令用于控制所述第一單刀單擲開關(guān)、所述第二單刀單擲開關(guān)、所述第一單刀雙擲開關(guān)和所述第二單刀雙擲開關(guān)的通斷，以及調(diào)整所述程控交流電阻箱或所述程控直流電阻箱的電阻值。
[0014]在一個實施例中，所述電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置還包括:顯示屏，連接至所述控制單元，用于顯示所述電壓值、所述電阻值和所述最大帶載能力。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種電能計量設(shè)備帶載能力測試方法，基于上述任一種的電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置實現(xiàn)，所述方法包括:根據(jù)被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的類型，控制所述電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置中開關(guān)的通斷；獲取程控交直流電阻電壓表輸出的電壓值和電阻值，根據(jù)所述電壓值和所述電阻值計算所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的最大帶載能力。
[0016]在一個實施例中，如果所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口是直流電源接口，控制第一單刀單擲開關(guān)和第二單刀單擲開關(guān)閉合，切換第一單刀雙擲開關(guān)和第二單刀雙擲開關(guān)至程控直流電阻箱；控制所述程控直流電阻箱的電阻值達到第一預(yù)設(shè)電阻值；將程控交直流電阻電壓表切換至直流電壓測量檔位，調(diào)整所述程控直流電阻箱的電阻值不斷變小，直到所述程控交直流電阻電壓表的電壓讀數(shù)小于等于第一預(yù)設(shè)電壓值，獲取所述程控交直流電阻電壓表的當(dāng)前電壓值Ul ;控制所述第一單刀單擲開關(guān)和所述第二單刀單擲開關(guān)斷開，將所述程控交直流電阻電壓表切換至直流電阻測量檔位，獲取所述程控交直流電阻電壓表測量的所述程控直流電阻箱的當(dāng)前電阻值Rl ;根據(jù)公式P = UlVRl計算得到所述最大帶載能力。
[0017]在一個實施例中，所述第一預(yù)設(shè)電阻值是根據(jù)所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的額定帶載功率和額定電壓計算得到；所述第一預(yù)設(shè)電壓值小于或等于所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的額定電壓。
[0018]在一個實施例中，如果所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口是交流電源接口，控制第一單刀單擲開關(guān)和第二單刀單擲開關(guān)閉合，切換第一單刀雙擲開關(guān)和第二單刀雙擲開關(guān)至程控交流電阻箱；控制所述程控交流電阻箱的電阻值達到第二預(yù)設(shè)電阻值；將程控交直流電阻電壓表切換至交流電壓測量檔位，調(diào)整所述程控交流電阻箱的電阻值不斷變小，直到所述程控交直流電阻電壓表的電壓讀數(shù)小于等于第二預(yù)設(shè)電壓值，獲取所述程控交直流電阻電壓表的當(dāng)前電壓值U2;控制所述第一單刀單擲開關(guān)和所述第二單刀單擲開關(guān)斷開，將所述程控交直流電阻電壓表切換至交流電阻測量檔位，獲取所述程控交直流電阻電壓表測量的所述程控交流電阻箱的當(dāng)前電阻值R2 ;根據(jù)公式P = U22/R2計算得到所述最大帶載能力。
[0019]在一個實施例中，所述第二預(yù)設(shè)電阻值是根據(jù)所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的額定帶載功率和額定電壓計算得到；所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于或等于所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的額定電壓。
[0020]通過本發(fā)明的電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置及測試方法，通過開關(guān)切換可以實現(xiàn)對智能電能表、用電信息采集終端等新型智能電能計量設(shè)備電源接口帶載能力的定量測試，可以覆蓋交流和直流的多種不同電壓等級的電源接口。并且，該電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。實現(xiàn)對電能計量設(shè)備電源接口帶載能力的準確測試，對于提升電能計量設(shè)備的檢測水平，確?，F(xiàn)場長時間穩(wěn)定運行具有重要意義，可節(jié)約大量檢修更換經(jīng)費，經(jīng)濟效益顯著。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中:
[0022]圖1是本發(fā)明一實施例的電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明另一實施例的電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明又一實施例的電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是本發(fā)明實施例的電能計量設(shè)備帶載能力測試方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0027]本發(fā)明實施例提供了一種電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置，本發(fā)明實施例中以功率表示電源接口的帶載能力。
[0028]圖1是本發(fā)明一實施例的電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置100包括:程控交流電阻箱10、程控直流電阻箱20、程控交直流電阻電壓表30和控制單元40。下面對其結(jié)構(gòu)進行詳細說明。
[0029]程控交直流電阻電壓表30用于測量程控交流電阻箱10或程控直流電阻箱20的電阻值及電壓值，其正極(VT+)通過第一單刀單擲開關(guān)Kl連接至被測電能計量設(shè)備50的正極(V+)，其負極(VT-)通過第二單刀單擲開關(guān)K2連接至被測電能計量設(shè)備50的負極(V-)。實際上，電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置100的正負引線分別通過開關(guān)連接至被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的正負極。
[0030]程控交流電阻箱10的一端(RD+)連接至第一單刀雙擲開關(guān)K3的第一動觸點，另一端(RD-)連接至第二單刀雙擲開關(guān)K4的第一動觸點。
[0031]程控直流電阻箱20的一端(RA+)連接至第一單刀雙擲開關(guān)K3的第二動觸點，另一端(RA-)連接至第二單刀雙擲開關(guān)K4的第二動觸點。
[0032]第一單刀雙擲開關(guān)K3的定觸點連接在程控交直流電阻電壓表30的正極與第一單刀單擲開關(guān)Kl之間，第二單刀雙擲開關(guān)K4的定觸點連接在程控交直流電阻電壓表30的負極與第二單刀單擲開關(guān)K2之間。
[0033]程控交流電阻箱10、程控直流電阻箱20、程控交直流電阻電壓表30還分別通過串行接口與控制單元40相連。串行接口可以是RS-485通信接口，也可以是RS-232、RS-422
坐寸ο
[0034]控制單元40，用于控制第一單刀單擲開關(guān)K1、第二單刀單擲開關(guān)K2、第一單刀雙擲開關(guān)K3和第二單刀雙擲開關(guān)K4的通斷；調(diào)整程控交流電阻箱10或程控直流電阻箱20的電阻值；以及根據(jù)程控交直流電阻電壓表30測量的電阻值和電壓值計算被測電能計量設(shè)備50的帶載電源接口的最大帶載能力。
[0035]控制單元40還可以控制程控交直流電阻電壓表的測量檔位切換；可以接收程控交直流電阻電壓表輸出的交直流電壓值、交直流電阻值，并計算得到電源接口最大帶載能力。
[0036]通過本發(fā)明實施例的電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置，通過開關(guān)切換可以實現(xiàn)對智能電能表、用電信息采集終端等新型智能電能計量設(shè)備電源接口帶載能力的定量測試，可以覆蓋交流和直流的多種不同電壓等級的電源接口。并且，該電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。實現(xiàn)對電能計量設(shè)備電源接口帶載能力的準確測試，對于提升電能計量設(shè)備的檢測水平，確保現(xiàn)場長時間穩(wěn)定運行具有重要意義，可節(jié)約大量檢修更換經(jīng)費，經(jīng)濟效益顯著。
[0037]電能計量設(shè)備的帶載電源接口可以是直流電源接口，也可以是交流電源接口。本發(fā)明的電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置100可以通過開關(guān)的切換實現(xiàn)直流或交流情況下的帶載能力測試。程控交直流電阻電壓表30可以包括多個檔位，以實現(xiàn)不同的測量需求，例如，直流電阻測量檔位、直流電壓測量檔位、交流電阻測量檔位和交流電壓測量檔位；可以通過控制單元40控制程控交直流電阻電壓表30切換至合適的檔位進行測量。控制單元40可以接收程控交直流電阻電壓表30輸出的交直流電壓值、交直流電阻值，根據(jù)接收的值計算得到電源接口最大帶載能力。
[0038]在一個實施例中，控制單元40，具體用于在被測電能計量設(shè)備50的帶載電源接口是直流電源接口的情況下，控制第一單刀單擲開關(guān)Kl和第二單刀單擲開關(guān)K2閉合，切換第一單刀雙擲開關(guān)K3和第二單刀雙擲開關(guān)K4至程控直流電阻箱20 ;控制程控直流電阻箱20的電阻值達到第一預(yù)設(shè)電阻值；將程控交直流電阻電壓表30切換至直流電壓測量檔位，調(diào)整程控直流電阻箱20的電阻值不斷變小，觀測程控交直流電阻電壓表30的電壓讀數(shù)變化，直到程控交直流電阻電壓表30的電壓讀數(shù)小于等于第一預(yù)設(shè)電壓值(可以通過后面實施例中的顯示屏60進行觀測；也可以在該裝置上設(shè)置揚聲器、燈或報警器等，當(dāng)電壓讀數(shù)小于等于第一預(yù)設(shè)電壓值時，進行提醒)，獲取程控交直流電阻電壓表30的當(dāng)前電壓值Ul ;控制第一單刀單擲開關(guān)Kl和第二單刀單擲開關(guān)K2斷開，將程控交直流電阻電壓表30切換至直流電阻測量檔位，獲取程控交直流電阻電壓表30測量的程控直流電阻箱20的當(dāng)前電阻值Rl ;根據(jù)公式P = U12/R1計算得到最大帶載能力。
[0039]在一個實施例中，控制單元40，具體用于在被測電能計量設(shè)備50的帶載電源接口是交流電源接口的情況下，控制第一單刀單擲開關(guān)Kl和第二單刀單擲開關(guān)K2閉合，切換第一單刀雙擲開關(guān)K3和第二單刀雙擲開關(guān)K4至程控交流電阻箱10 ;控制程控交流電阻箱10的電阻值達到第二預(yù)設(shè)電阻值；將程控交直流電阻電壓表30切換至交流電壓測量檔位，調(diào)整程控交流電阻箱10的電阻值不斷變小，觀測程控交直流電阻電壓表30的電壓讀數(shù)變化，直到程控交直流電阻電壓表30的電壓讀數(shù)小于等于第二預(yù)設(shè)電壓值(可以通過后面實施例中的顯示屏60進行觀測；也可以在該裝置上設(shè)置揚聲器、燈或報警器等，當(dāng)電壓讀數(shù)小于等于第二預(yù)設(shè)電壓值時，進行提醒)，獲取程控交直流電阻電壓表30的當(dāng)前電壓值U2 ;控制第一單刀單擲開關(guān)Kl和第二單刀單擲開關(guān)K2斷開，將程控交直流電阻電壓表30切換至交流電阻測量檔位，獲取程控交直流電阻電壓表30測量的程控交流電阻箱10的當(dāng)前電阻值R2 ;根據(jù)公式P = U22/R2計算得到最大帶載能力。
[0040]其中，在實際應(yīng)用中，可以預(yù)設(shè)檔位切換時機，根據(jù)實際情況在合適的時候切換程控交直流電阻電壓表30的檔位。
[0041]第一預(yù)設(shè)電阻值和第二預(yù)設(shè)電阻值均是根據(jù)被測電能計量設(shè)備50的帶載電源接口的額定帶載功率和額定電壓計算得到。具體的，根據(jù)公式Rtl = U0Vp0計算得到預(yù)設(shè)電阻值Ro，U0為額定電壓，P0為額定帶載功率；控制單元40調(diào)整阻值，將對應(yīng)的Rtl作為程控交流電阻箱10或程控直流電阻箱20的初始電阻值。
[0042]第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值均小于或等于被測電能計量設(shè)備50的帶載電源接口的額定電壓。例如，第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值的范圍可以是額定電壓的0%至10%，優(yōu)選的，可以為5%?？紤]到操作的誤差性，并不能在調(diào)節(jié)阻值時準確控制電壓達到預(yù)設(shè)電壓值，因此，本發(fā)明中設(shè)置為觀測電壓讀數(shù)小于或等于預(yù)設(shè)電壓值時，認為其對應(yīng)的電阻值為帶載能力極限，讀取程控交直流電阻電壓表30的當(dāng)前電壓讀數(shù)，得到與預(yù)設(shè)電壓值相近的值。
[0043]上述實施例中，通過測量得到帶載能力極限對應(yīng)的電壓值和電阻值，從而計算得到準確的帶載能力定量值。電能計量設(shè)備的帶載能力隨著程控交流電阻箱10或程控直流電阻箱20的阻值減小而增加。
[0044]在一個實施例中，如圖2所示，控制單元40可以包括:串口芯片41和處理芯片42。
[0045]串口芯片41，通過串行接口與程控交流電阻箱10、程控直流電阻箱20、程控交直流電阻電壓表30相連，串口芯片41用于執(zhí)行串口信號與高低電平信號的轉(zhuǎn)換。使得信號可以被對應(yīng)的器件識別，以進行相應(yīng)的處理。
[0046]處理芯片42，連接至串口芯片41，用于通過串口芯片41發(fā)送控制指令及接收電阻值和電壓值，并根據(jù)電阻值和電壓值計算最大帶載能力；其中，控制指令用于控制第一單刀單擲開關(guān)K1、第二單刀單擲開關(guān)K2、第一單刀雙擲開關(guān)K3和第二單刀雙擲開關(guān)K4的通斷，以及調(diào)整程控交流電阻箱10或程控直流電阻箱20的電阻值。
[0047]串口芯片41可以是485芯片，也可以是232芯片、422芯片等。處理芯片42還可以發(fā)送指令，切換程控交直流電阻電壓表30的檔位，以進行相應(yīng)的測量。
[0048]如圖3所示，電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置還可以包括:顯示屏60，連接至控制單元40，用于顯示電壓值、電阻值和最大帶載能力。方便工作人員查看，了解電能計量設(shè)備的情況。當(dāng)然，還可以在圖2所示的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增加顯示屏60，連接至處理芯片42。
[0049]在實際應(yīng)用中，控制單元40可以由計算機(例如筆記本電腦)實現(xiàn)，具體的，可以將程控交流電阻箱10、程控直流電阻箱20、程控交直流電阻電壓表30設(shè)置在一個外殼內(nèi)，構(gòu)成整體裝置，并在該裝置上設(shè)置串行接口與外部的計算機連接，此種情況下，顯示屏60是計算機上的顯示屏，計算機鍵盤接收工作人員輸入的指令，傳輸給對應(yīng)的器件，執(zhí)行相應(yīng)的操作。控制單元40還可以通過單片機實現(xiàn)，具體的，可以將程控交流電阻箱10、程控直流電阻箱20、程控交直流電阻電壓表30和單片機共同設(shè)置在一個外殼內(nèi)，并在外殼上設(shè)置顯示裝置，實現(xiàn)顯示功能；也可以在外殼上設(shè)置輸入裝置，用于接收切換開關(guān)、切換檔位和調(diào)整電阻等信息。另外，對于串口芯片的信號轉(zhuǎn)換功能，可以集成在計算機或單片機內(nèi)，也可以單獨利用串口芯片實現(xiàn)。
[0050]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供了一種電能計量設(shè)備帶載能力測試方法，基于上述實施例所描述的測試裝置實現(xiàn)。由于電能計量設(shè)備帶載能力測試方法解決問題的原理與電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置相似，因此電能計量設(shè)備帶載能力測試方法的實施可以參見電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置的實施，重復(fù)之處不再贅述。
[0051]圖4是本發(fā)明實施例的電能計量設(shè)備帶載能力測試方法的流程圖，如圖4所示，該方法包括以下步驟:
[0052]步驟S401，根據(jù)被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的類型，控制電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置中開關(guān)的通斷。
[0053]步驟S402，獲取程控交直流電阻電壓表輸出的電壓值和電阻值，根據(jù)電壓值和電阻值計算被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的最大帶載能力。
[0054]通過本發(fā)明實施例的電能計量設(shè)備帶載能力測試方法，通過開關(guān)切換可以實現(xiàn)對智能電能表、用電信息采集終端等新型智能電能計量設(shè)備電源接口帶載能力的定量測試，可以覆蓋交流和直流的多種不同電壓等級的電源接口。并且，該電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。實現(xiàn)對電能計量設(shè)備電源接口帶載能力的準確測試，對于提升電能計量設(shè)備的檢測水平，確保現(xiàn)場長時間穩(wěn)定運行具有重要意義，可節(jié)約大量檢修更換經(jīng)費，經(jīng)濟效益顯著。
[0055]如果被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口是直流電源接口，控制第一單刀單擲開關(guān)和第二單刀單擲開關(guān)閉合，切換第一單刀雙擲開關(guān)和第二單刀雙擲開關(guān)至程控直流電阻箱；控制程控直流電阻箱的電阻值小于等于第一預(yù)設(shè)電阻值；將程控交直流電阻電壓表切換至直流電壓測量檔位，調(diào)整程控直流電阻箱的電阻值不斷變小，直到程控交直流電阻電壓表的電壓讀數(shù)小于等于第一預(yù)設(shè)電壓值，獲取程控交直流電阻電壓表的當(dāng)前電壓值Ul ；控制第一單刀單擲開關(guān)和第二單刀單擲開關(guān)斷開，將程控交直流電阻電壓表切換至直流電阻測量檔位，獲取程控交直流電阻電壓表測量的程控直流電阻箱的當(dāng)前電阻值Rl ;根據(jù)公式P = U12/R1計算得到最大帶載能力。
[0056]如果被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口是交流電源接口，控制第一單刀單擲開關(guān)和第二單刀單擲開關(guān)閉合，切換第一單刀雙擲開關(guān)和第二單刀雙擲開關(guān)至程控交流電阻箱；控制程控交流電阻箱的電阻值小于等于第二預(yù)設(shè)電阻值；將程控交直流電阻電壓表切換至交流電壓測量檔位，調(diào)整程控交流電阻箱的電阻值不斷變小，直到程控交直流電阻電壓表的電壓讀數(shù)小于等于第二預(yù)設(shè)電壓值，獲取程控交直流電阻電壓表的當(dāng)前電壓值U2;控制第一單刀單擲開關(guān)和第二單刀單擲開關(guān)斷開，將程控交直流電阻電壓表切換至交流電阻測量檔位，獲取程控交直流電阻電壓表測量的程控交流電阻箱的當(dāng)前電阻值R2 ;根據(jù)公式P = U22/R2計算得到最大帶載能力。
[0057]第一預(yù)設(shè)電阻值和第二預(yù)設(shè)電阻值均是根據(jù)被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的額定帶載功率和額定電壓計算得到。第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值均小于或等于被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的額定電壓。
[0058]流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的范圍包括另外的實現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實施例所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所理解。
[0059]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0060]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置，其特征在于，包括:程控交流電阻箱、程控直流電阻箱、程控交直流電阻電壓表和控制單元； 其中，所述程控交直流電阻電壓表用于測量所述程控交流電阻箱或所述程控直流電阻箱的電阻值及電壓值，其正極通過第一單刀單擲開關(guān)連接至被測電能計量設(shè)備的正極，其負極通過第二單刀單擲開關(guān)連接至所述被測電能計量設(shè)備的負極； 所述程控交流電阻箱的一端連接至一第一單刀雙擲開關(guān)的第一動觸點，另一端連接至一第二單刀雙擲開關(guān)的第一動觸點； 所述程控直流電阻箱的一端連接至所述第一單刀雙擲開關(guān)的第二動觸點，另一端連接至所述第二單刀雙擲開關(guān)的第二動觸點； 所述第一單刀雙擲開關(guān)的定觸點連接在所述程控交直流電阻電壓表的正極與所述第一單刀單擲開關(guān)之間，所述第二單刀雙擲開關(guān)的定觸點連接在所述程控交直流電阻電壓表的負極與所述第二單刀單擲開關(guān)之間； 所述程控交流電阻箱、所述程控直流電阻箱、所述程控交直流電阻電壓表還分別通過串行接口與所述控制單元相連； 所述控制單元，用于控制所述第一單刀單擲開關(guān)、所述第二單刀單擲開關(guān)、所述第一單刀雙擲開關(guān)和所述第二單刀雙擲開關(guān)的通斷；調(diào)整所述程控交流電阻箱或所述程控直流電阻箱的電阻值；以及根據(jù)所述程控交直流電阻電壓表測量的所述電阻值和所述電壓值計算所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的最大帶載能力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置，其特征在于，所述控制單元，具體用于在所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口是直流電源接口的情況下，控制所述第一單刀單擲開關(guān)和所述第二單刀單擲開關(guān)閉合，切換所述第一單刀雙擲開關(guān)和所述第二單刀雙擲開關(guān)至所述程控直流電阻箱；控制所述程控直流電阻箱的電阻值達到第一預(yù)設(shè)電阻值；調(diào)整所述程控直流電阻箱的電阻值不斷變小，直到所述程控交直流電阻電壓表的電壓讀數(shù)小于等于第一預(yù)設(shè)電壓值，獲取所述程控交直流電阻電壓表的當(dāng)前電壓值Ul ;控制所述第一單刀單擲開關(guān)和所述第二單刀單擲開關(guān)斷開，獲取所述程控交直流電阻電壓表測量的所述程控直流電阻箱的當(dāng)前電阻值Rl ;根據(jù)公式P = U12/R1計算得到所述最大帶載能力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置，其特征在于， 所述第一預(yù)設(shè)電阻值是根據(jù)所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的額定帶載功率和額定電壓計算得到； 所述第一預(yù)設(shè)電壓值小于或等于所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的額定電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置，其特征在于，所述控制單元，具體用于在所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口是交流電源接口的情況下，控制所述第一單刀單擲開關(guān)和所述第二單刀單擲開關(guān)閉合，切換所述第一單刀雙擲開關(guān)和所述第二單刀雙擲開關(guān)至所述程控交流電阻箱；控制所述程控交流電阻箱的電阻值達到第二預(yù)設(shè)電阻值；調(diào)整所述程控交流電阻箱的電阻值不斷變小，直到所述程控交直流電阻電壓表的電壓讀數(shù)小于等于第二預(yù)設(shè)電壓值，獲取所述程控交直流電阻電壓表的當(dāng)前電壓值U2;控制所述第一單刀單擲開關(guān)和所述第二單刀單擲開關(guān)斷開，獲取所述程控交直流電阻電壓表測量的所述程控交流電阻箱的當(dāng)前電阻值R2 ;根據(jù)公式P = U22/R2計算得到所述最大帶載能力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置，其特征在于， 所述第二預(yù)設(shè)電阻值是根據(jù)所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的額定帶載功率和額定電壓計算得到； 所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于或等于所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的額定電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置，其特征在于，所述控制單元包括:串口芯片和處理芯片； 其中，所述串口芯片，通過所述串行接口與所述程控交流電阻箱、所述程控直流電阻箱、所述程控交直流電阻電壓表相連，所述串口芯片用于執(zhí)行串口信號與高低電平信號的轉(zhuǎn)換； 所述處理芯片，連接至所述串口芯片，用于通過所述串口芯片發(fā)送控制指令及接收所述電阻值和所述電壓值，并根據(jù)所述電阻值和電壓值計算所述最大帶載能力；其中，所述控制指令用于控制所述第一單刀單擲開關(guān)、所述第二單刀單擲開關(guān)、所述第一單刀雙擲開關(guān)和所述第二單刀雙擲開關(guān)的通斷，以及調(diào)整所述程控交流電阻箱或所述程控直流電阻箱的電阻值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置，其特征在于，所述電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置還包括:顯示屏，連接至所述控制單元，用于顯示所述電壓值、所述電阻值和所述最大帶載能力。
8.一種電能計量設(shè)備帶載能力測試方法，基于權(quán)利要求1至7中任一項所述的電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置實現(xiàn)，其特征在于，所述方法包括: 根據(jù)被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的類型，控制所述電能計量設(shè)備帶載能力測試裝置中開關(guān)的通斷； 獲取程控交直流電阻電壓表輸出的電壓值和電阻值，根據(jù)所述電壓值和所述電阻值計算所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的最大帶載能力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于， 如果所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口是直流電源接口，控制第一單刀單擲開關(guān)和第二單刀單擲開關(guān)閉合，切換第一單刀雙擲開關(guān)和第二單刀雙擲開關(guān)至程控直流電阻箱； 控制所述程控直流電阻箱的電阻值達到第一預(yù)設(shè)電阻值； 將程控交直流電阻電壓表切換至直流電壓測量檔位，調(diào)整所述程控直流電阻箱的電阻值不斷變小，直到所述程控交直流電阻電壓表的電壓讀數(shù)小于等于第一預(yù)設(shè)電壓值，獲取所述程控交直流電阻電壓表的當(dāng)前電壓值Ul ； 控制所述第一單刀單擲開關(guān)和所述第二單刀單擲開關(guān)斷開，將所述程控交直流電阻電壓表切換至直流電阻測量檔位，獲取所述程控交直流電阻電壓表測量的所述程控直流電阻箱的當(dāng)前電阻值Rl ； 根據(jù)公式P = U12/R1計算得到所述最大帶載能力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于， 所述第一預(yù)設(shè)電阻值是根據(jù)所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的額定帶載功率和額定電壓計算得到； 所述第一預(yù)設(shè)電壓值小于或等于所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的額定電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于， 如果所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口是交流電源接口，控制第一單刀單擲開關(guān)和第二單刀單擲開關(guān)閉合，切換第一單刀雙擲開關(guān)和第二單刀雙擲開關(guān)至程控交流電阻箱； 控制所述程控交流電阻箱的電阻值達到第二預(yù)設(shè)電阻值； 將程控交直流電阻電壓表切換至交流電壓測量檔位，調(diào)整所述程控交流電阻箱的電阻值不斷變小，直到所述程控交直流電阻電壓表的電壓讀數(shù)小于等于第二預(yù)設(shè)電壓值，獲取所述程控交直流電阻電壓表的當(dāng)前電壓值U2 ； 控制所述第一單刀單擲開關(guān)和所述第二單刀單擲開關(guān)斷開，將所述程控交直流電阻電壓表切換至交流電阻測量檔位，獲取所述程控交直流電阻電壓表測量的所述程控交流電阻箱的當(dāng)前電阻值R2 ； 根據(jù)公式P = U22/R2計算得到所述最大帶載能力。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于， 所述第二預(yù)設(shè)電阻值是根據(jù)所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的額定帶載功率和額定電壓計算得到； 所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于或等于所述被測電能計量設(shè)備的帶載電源接口的額定電壓。
【文檔編號】G01R35/04GK104391267SQ201410705149
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】田海亭, 袁瑞銘, 鐘侃, 巨漢基, 劉影, 龐富寬, 李順昕, 聶文海, 周潔 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)冀北電力有限公司電力科學(xué)研究院, 華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司