一种智能电能表磁干扰检测方法及其系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种智能电能表磁干扰检测方法及其系统，所述方法包括：（1）将智能电能表安装到磁干扰检测系统中；（2）启动系统主机主控程序开始检测；（3）对智能电能表进行快速磁场扫描并用数字电流表检测敏感点；（4）测试敏感点的标准磁干扰；（5）主控PC收集磁干扰检测系统测量结果。所述系统包括系统主控PC机、程控精密电压电流源、智能电能表、挂表机构、磁头运动机构及驱动器、电能表旋转机构及驱动器和数字电流表；智能电能表磁干扰检测系统电压源输出端到智能表电压输入端之间串接数字电流表。本发明磁干扰检测系统可以实现全自动检测与结果判断，最大限度的避免了人工操作可能产生的不确定性，检测结果有很好的可重复性。
【专利说明】一种智能电能表磁干扰检测方法及其系统
【技术领域】
[0001]本发明属于电能【技术领域】，具体讲涉及一种智能电能表磁干扰检测方法及其系统。
【背景技术】
[0002]在电子式电能表的应用中，曾发生过个别不法用户通过使用高强度永久磁体对电能表进行干扰造成计量失准或不计量的现象，损害了电力公司的利益。因此在最新的智能电能表技术规范中明确规定了智能电能表应能够抵抗一定强度的永久磁体干扰，要求智能电能表在受到规定强度、尺寸永久磁体干扰的情况下，20分钟的时间内，智能表不能出现黑屏、不计量等现象。
[0003]在对智能电能表进行该项性能要求进行检测时，由于电能表的不同部位对于磁干扰的敏感度差异很大，而且智能表生产厂家众多，各家的智能表对于磁干扰的敏感位置也不相同，因此，要确认智能表是否符合该项要求，则需要在智能表的很多个位置分别试验20分钟，才能确定被测智能表是否符合要求，效率极低。
[0004]通过对智能电能表内部结构及工作原理进行分析、试验后发现，智能表内部导致在强磁干扰情况下黑屏、不计量现象的原因是电源变压器出现了异常。在电源变压器的输入回路中串接有起过载保护功能的PTC热敏电阻，当电源变压器输入电流过高时热敏电阻自身温度会升高，当温度超过其居里温度时其自身阻值会迅速升高，从而使电源变压器输入电流下降而保护电源变压器不被烧坏。进一步分析发现，受强磁干扰影响最严重的是电源变压器。电源变压器的结构主要由铁芯、骨架、线圈及绝缘材料等构成，其中对强磁影响敏感的是铁芯。铁芯在受到强磁影响时可能出现磁饱和现象，当变压器铁芯出现磁饱和现象时其一次输入电流将迅速增加，增加的幅度与磁场强度、磁场与铁芯的相对位置等有关。在强磁场的影响下若变压器的一次输入电流增加过多则导致与之串接的热敏保护电阻动作，限制了电流进一步增加，但同时变压器的输出随之大幅降低，从而使依靠变压器供电的电表电路无法正常工作。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本发明提供一种智能电能表强磁干扰影响检测方法，用以解决现有测试方法效率过低的问题。通过检测智能表工作电流的方式能够实现快速高效的智能表强磁干扰检测。数字电流表将智能电能表受到磁干扰后工作电流的变化测量并传送给磁干扰检测系统主机，系统主机根据预置的判断条件进行判断，识别智能电能表在磁干扰条件下的工作状态是否存在异常。智能电能表磁干扰检测系统的系统主机可以根据磁干扰的位置信息及交流数字电流表的检测数据确定智能电能表的磁干扰敏感位置，从而快速、闻效的完成检测。
[0006]本发明的目的是采用下述技术方案实现的:
[0007]一种智能电能表磁干扰检测方法，其改进之处在于，所述方法包括:[0008](I)将智能电能表安装到磁干扰检测系统中；
[0009](2)启动系统主机主控程序开始检测；
[0010](3)对智能电能表进行快速磁场扫描并用数字电流表检测敏感点；
[0011](4)测试敏感点的标准磁干扰；
[0012](5)主控PC收集磁干扰检测系统测量结果。
[0013]优选的，所述步骤(I)包括将智能电能表的电压输入端串接入电流互感器及数字电流表。
[0014]优选的，所述步骤(2 )包括:
[0015]主控程序首先控制打开程控电压源、电流源，主控程序读取相关初始信息；和
[0016]主控程序控制磁头动作机构及电能表旋转机构进入初始检测位置开始检测。
[0017]优选的，所述数字电流表为高灵敏度、高精度的交流数字电流表；包括可编程功能模块、DC4?20mA模拟量输出模块、RS485串行口、开关量输出模块和LED数码管。
[0018]优选的，所述数字电流表采用低噪声可编程运放作为信号的隔离输入级，再由16位的高精度AD转换器对信号进行模数转换，转换后的数字信号经过数字乘法器及软件平滑滤波后，再经过相关运算得到测量结果。
[0019]优选的，所述步骤(3)包括所述主控程序通过判断磁干扰检测系统对智能电能表快速磁场扫描过程中智能表输入电流的变化，识别出智能表对磁干扰的敏感点并同时记录敏感点位置坐标，在扫描结束后依据记录的敏感点位置坐标自动将检测机构定位到敏感点。
[0020]优选的，所述步骤(3)智能电能表磁干扰检测系统的主控程序根据磁干扰的位置信息及交流数字电流表的检测数据确定智能电能表的磁干扰敏感位置，完成检测。
[0021]优选的，所述数字电流表测量智能电能表受到磁干扰后工作电流的变化并向磁干扰检测系统系统主机传送，系统主机根据预置的判断条件进行判断，识别智能电能表在磁干扰条件下的工作状态是否存在异常。
[0022]本发明基于另一目的提供的一种用于权利要求1所述方法的智能电能表磁干扰检测系统，其改进之处在于，所述系统包括系统主控PC机、程控精密电压电流源、智能电能表、挂表机构、磁头运动机构及驱动器、电能表旋转机构及驱动器和数字电流表；智能电能表磁干扰检测系统电压源输出端到智能表电压输入端之间串接数字电流表。
[0023]优选的，所述交流数字电流表包括通信接口，通信接口与磁干扰检测系统的系统主机相连接，交流数字电流表的实时检测数据可以通过通信接口传送给系统主机。
[0024]与现有技术比，本发明的有益效果为:
[0025]1、本发明采用控制系统驱动电机传动系统进行旋转能有效且真正的全方位进行恒定磁场影响量的检测。
[0026]2、本发明快速检测智能表抗强磁干扰性能的薄弱点，再依据要求进行20分钟检测，使得检测效率得以大幅度提闻。
[0027]3、本发明磁干扰检测系统可以实现全自动检测与结果判断，最大限度的避免了人工操作可能产生的不确定性，检测结果有很好的可重复性。
【专利附图】
【附图说明】[0028]图1为本发明提供的一种智能电能表磁干扰检测系统示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0030]智能电能表磁干扰检测系统主要由系统主控PC机、程控精密电压电流源、标准电能表、挂表机构、磁头运动机构及驱动器、电能表旋转机构及驱动器、数字电流表等组成；
[0031]智能电能表的电压输入端线路中串接入电流互感器及数字电流表；
[0032]数字电流表采用低噪声可编程运放作为信号的隔离输入级，再由16位的高精度AD转换器对信号进行模数转换，转换后的数字信号经过数字乘法器及软件平滑滤波后，再经过相关运算得到测量结果；
[0033]测量结果可通过通讯总线传输到磁干扰检测系统主控PC上；
[0034]检测过程:主控程序首先控制打开程控电压源、电流源，主控程序读取相关初始信息，然后主控程序控制磁头动作机构及电能表旋转机构进入初始检测位置开始检测；主控程序通过判断磁干扰检测系统对智能电能表快速磁场扫描过程中智能表输入电流的变化，能够识别出智能表对磁干扰的敏感点同时记录敏感点位置坐标，在扫描结束后依据记录的敏感点位置坐标自动将检测机构定位到敏感点；之后执行20分钟的标准磁干扰测试，因而整体效率可得到大幅提闻。
[0035]实施例
[0036]本发明在XXXXX型智能表强磁干扰检测系统上成功应用。该系统主要由系统主控PC机、主控程序软件、密码机、程控精密电压电流源、标准电能表、挂表机构、磁头运动机构及驱动器、电能表旋转机构及驱动器、电流隔离CT、电能表电流回路断路自动旁路机构、各类通讯总线及通讯适配器、数字电流表等组成。
[0037]智能电能表的电压输入端线路中串接有电流互感器，电流互感器与数字电流表相连接；
[0038]数字电流表采用低噪声可编程运放作为信号的隔离输入级，再由16位的高精度AD转换器对信号进行模数转换，转换后的数字信号经过数字乘法器及软件平滑滤波后，再经过相关运算得到测量结果；
[0039]测量结果可通过通讯总线传输到磁干扰检测系统主控PC上；
[0040]检测过程:电能表安装到系统上，启动系统，打开系统主控程序，开始检测。主控程序首先控制打开程控电压源、电流源，主控程序读取相关初始信息，然后主控程序控制磁头动作机构及电能表旋转机构进入初始检测位置开始检测；检测过程中主控程序通过判断磁干扰检测系统对智能电能表快速磁场扫描过程中智能表输入电流的变化，能够识别出智能表对磁干扰的敏感点同时记录敏感点位置坐标，在扫描结束后依据记录的敏感点位置坐标自动将检测机构定位到敏感点；最后执行20分钟的标准测试，因而整体效率可得到大幅提闻。
[0041]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种智能电能表磁干扰检测方法，其特征在于，所述方法包括: (1)将智能电能表安装到磁干扰检测系统中； (2)启动系统主机主控程序开始检测； (3)对智能电能表进行快速磁场扫描并用数字电流表检测敏感点； (4)测试敏感点的标准磁干扰； (5)主控PC收集磁干扰检测系统测量结果。
2.如权利要求1所述的一种智能电能表磁干扰检测方法，其特征在于，所述步骤(I)包括将智能电能表的电压输入端串接入电流互感器及数字电流表。
3.如权利要求1所述的一种智能电能表磁干扰检测方法，其特征在于，所述步骤(2)包括: 主控程序首先控制打开程控电压源、电流源，主控程序读取相关初始信息；和 主控程序控制磁头动作机构及电能表旋转机构进入初始检测位置开始检测。
4.如权利要求1所述的一种智能电能表磁干扰检测方法，其特征在于，所述数字电流表为高灵敏度、高精度的交流数字电流表；包括可编程功能模块、DC4?20mA模拟量输出模块、RS485串行口、开关量输出模块和LED数码管。
5.如权利要求1所述的一种智能电能表磁干扰检测方法，其特征在于，所述数字电流表采用低噪声可编程运放作为信号的隔离输入级，再由16位的高精度AD转换器对信号进行模数转换，转换后的数字信号经过数字乘法器及软件平滑滤波后，再经过相关运算得到测量结果。
6.如权利要求1所述的一种智能电能表磁干扰检测方法，其特征在于，所述步骤(3)包括所述主控程序通过判断磁干扰检测系统对智能电能表快速磁场扫描过程中智能表输入电流的变化，识别出智能表对磁干扰的敏感点并同时记录敏感点位置坐标，在扫描结束后依据记录的敏感点位置坐标自动将检测机构定位到敏感点。
7.如权利要求1所述的一种智能电能表磁干扰检测方法，其特征在于，所述步骤(3)智能电能表磁干扰检测系统的主控程序根据磁干扰的位置信息及交流数字电流表的检测数据确定智能电能表的磁干扰敏感位置，完成检测。
8.如权利要求1所述的一种智能电能表磁干扰检测方法，其特征在于，所述数字电流表测量智能电能表受到磁干扰后工作电流的变化并向磁干扰检测系统系统主机传送，系统主机根据预置的判断条件进行判断，识别智能电能表在磁干扰条件下的工作状态是否存在异常。
9.一种用于权利要求1所述方法的智能电能表磁干扰检测系统，其特征在于，所述系统包括系统主控PC机、程控精密电压电流源、智能电能表、挂表机构、磁头运动机构及驱动器、电能表旋转机构及驱动器和数字电流表；智能电能表磁干扰检测系统电压源输出端到智能表电压输入端之间串接数字电流表。
10.如权利要求9所述的一种智能电能表磁干扰检测系统，其特征在于，所述交流数字电流表包括通信接口，通信接口与磁干扰检测系统的系统主机相连接，交流数字电流表的实时检测数据可以通过通信接口传送给系统主机。
【文档编号】G01R35/04GK103728584SQ201310527056
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日
【发明者】郜波, 姜洪浪, 都正周, 王晓东, 江小强, 王爽 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院, 河南许继仪表有限公司, 国网浙江省电力公司, 国网福建省电力有限公司电力科学研究院