本实用新型涉及电能计量领域，尤其涉及一种用于关口电能计量装置在线测试的智能接线装置。
背景技术：
关口电能计量装置的现场测试主要涉及关口表运行误差测试、电压互感器二次压降测试、互感器二次负载测试。目前，关口计量用互感器的二次回路多配置电能计量专用联合接线盒(以下简称“接线盒”)，只用于计量二次回路的电气连接与切换，无其它如测试相关的功能。通过分(合)连片可将电能表现场测试仪接入二次回路，以完成关口电能表运行误差测试，由于现场人工测试需要在接线盒带负荷的状态下多次完成松(紧)螺丝、分(合)连片等操作，会产生螺丝滑丝、连片松动等情况，从而产生失压、分流等故障，甚至会引起电流互感器二次回路开路，引发安全事故。目前，电压互感器二次压降测试和互感器二次负载测试需要在互感器就地端子箱及接线盒处接入校验仪，有时需要在高压场地铺设几百米的电缆，仪器多，步骤繁琐，安全风险高。
现有技术是采用分(合)接线盒连片、多套设备、多点测试的人工现场校验的工作模式进行关口电能计量装置现场测试，工作量大、效率低、安全风险高。尚无技术方案同时采用传感技术、数字化计量技术、载波通讯技术或无线通讯技术，将计量二次回路电气连接与切换、电能表误差测试、电压互感器二次压降测试、互感器二次负载测试功能集成于一体，实现关口电能计量装置的在线测试。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种用于关口电能计量装置在线测试的智能接线装置，解决了现有的对关口电能计量装置现场测试因为频繁分(合)接线盒连片产生的失压、分流等故障而影响关口计量准确性的问题，以及多套设备、多点人工测试带来的工作量大、效率低、安全风险高等技术问题。
本实用新型提供了一种用于关口电能计量装置在线测试的智能接线装置，包括：
智能接线盒和远端采集单元；
所述智能接线盒包括所述传感单元、电气连接与切换单元、高精度同步采样单元、通信单元、对时与时钟同步单元、脉冲输入输出单元和智能主控单元；
所述电气连接与切换单元的第一端与互感器二次回路连接，所述电气连接与切换单元的第二端与电能表连接；
所述传感单元的第一端接入所述电气连接与切换单元的第一端与互感器二次回路连接的回路之中，所述传感单元的第二端与所述高精度同步采样单元连接；
所述高精度同步采样单元、所述通信单元、所述对时与时钟同步单元、所述脉冲输入输出单元分别与所述智能主控单元连接，所述远端采集单元与互感器就地端子连接，并与所述智能主控单元通信连接；
所述传感单元，用于将互感器二次电压、电流信号转换为低电压信号；并将所述低电压信号输出至所述高精度同步采样单元；
所述高精度同步采样单元，用于同步接收所述低电压信号并将所述低电压信号转换为数字信号，且将所述数字信号输出至所述智能主控单元；
所述脉冲输入输出单元，用于输入电能表的有功、无功以及输出所述智能接线盒的有功、无功及秒脉冲；
所述远端采集单元，用于采集互感器就地端子箱的电压、电流信号，并通过所述通信单元实现与所述智能接线盒的通信；
所述通信单元，用于完成所述智能接线盒与所述远端采集单元、电能表、上位机或其它设备之间的通信；
所述对时与时钟同步单元，用于卫星授时，并通过所述通信单元实现所述智能接线盒与所述远端采集单元的时钟同步；
所述智能主控单元，用于接收所述高精度同步采样单元输出的数字信号，计算出标准计量数值；还用于控制所述脉冲输入输出单元采集电能表计量数值；还用于控制所述通信单元和所述对时与时钟同步单元，实现所述智能接线盒与所述远端采集单元的通信连接，采集互感器就地端的电压、电流信号；还用于通过数据处理，计算出电能表误差、电压互感器二次压降及互感器二次负载。
作为优选，所述传感单元包括电流模拟采集电路和电压模拟采集电路；
所述电流模拟采集电路包括电流互感器；
所述电流模拟采集电路通过所述电流互感器串联接入所述电气连接与切换单元的第一端与互感器二次回路连接的电流回路之中；
所述电压模拟采集电路包括分压电阻；
所述电压模拟采集电路通过所述分压电阻并联接入所述电气连接与切换单元的第一端与互感器二次回路连接的电压回路之中。
作为优选，所述高精度同步采样单元包括高精度模数转换器。
作为优选，所述通信单元包括RS485接口、宽带电力线载波接口、无线通信接口和以太网接口。
作为优选，所述通信单元通过所述RS485接口与电能表通信连接，所述通信单元通过所述宽带电力线载波接口和/或无线通信接口与所述远端采集单元通信连接，所述通信单元通过所述以太网接口与上位机通信连接。
作为优选，所述对时与时钟同步单元包括基于GPS/北斗的卫星导航与授时模块和RTC时钟电路。
作为优选，所述脉冲输入输出单元包括有功输入接口、有功输出接口、无功输入接口、无功输出接口和秒脉冲输出接口，有功输入接口和无功输入接口用于采集电能表的有功功率和无功功率，有功输出接口、无功输出接口和秒脉冲输出接口用于对所述智能接线盒的有功功率、无功功率以及时钟进行校准。
作为优选，所述远端采集单元包括电流互感器二次采集单元和电压互感器二次采集单元，所述电流互感器二次采集单元与电流互感器就地端子箱的计量绕组连接，所述电压互感器二次采集单元与电压互感器就地端子箱的计量绕组连接。
作为优选，所述智能主控单元包括微处理器和数据存储器，所述智能主控单元作为控制与数据处理的核心。
从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：
本实用新型提供了一种用于关口电能计量装置在线测试的智能接线装置，包括：智能接线盒和远端采集单元；所述智能接线盒包括所述传感单元、电气连接与切换单元、高精度同步采样单元、通信单元、对时与时钟同步单元、脉冲输入输出单元和智能主控单元；所述电气连接与切换单元的第一端与互感器二次回路连接，所述电气连接与切换单元的第二端与电能表连接；所述传感单元的第一端接入所述电气连接与切换单元的第一端与互感器二次回路连接的回路之中，所述传感单元的第二端与所述高精度同步采样单元连接；所述高精度同步采样单元、所述通信单元、所述对时与时钟同步单元、所述脉冲输入输出单元分别与所述智能主控单元连接，所述远端采集单元与互感器就地端子连接，并与所述智能主控单元通信连接；所述传感单元，用于将互感器二次电压、电流信号转换为低电压信号；并将所述低电压信号输出至所述高精度同步采样单元；所述高精度同步采样单元，用于同步接收所述低电压信号并将所述低电压信号转换为数字信号，且将所述数字信号输出至所述智能主控单元；所述脉冲输入输出单元，用于输入电能表的有功、无功以及输出所述智能接线盒的有功、无功及秒脉冲；所述远端采集单元，用于采集互感器就地端子箱的电压、电流信号，并通过所述通信单元实现与所述智能接线盒的通信；所述通信单元，用于完成所述智能接线盒与所述远端采集单元、电能表、上位机或其它设备之间的通信；所述对时与时钟同步单元，用于卫星授时，并通过所述通信单元实现所述智能接线盒与所述远端采集单元的时钟同步；所述智能主控单元，用于接收所述高精度同步采样单元输出的数字信号，计算出标准计量数值；还用于控制所述脉冲输入输出单元采集电能表计量数值；还用于控制所述通信单元和所述对时与时钟同步单元，实现所述智能接线盒与所述远端采集单元的通信连接，采集互感器就地端的电压、电流信号；还用于通过数据处理，计算出电能表误差、电压互感器二次压降及互感器二次负载。
本申请还增加了通信单元和远端采集单元，升级了智能主控单元的功能，能够实现智能接线盒、远端采集单元、电能表、上位机等之间的数据交互，实现电能计量装置运行状态的实时监测，并在对时与时钟同步单元的同步下，实现对电压互感器二次压降及互感器二次负载的在线测试，无需人工现场检测或定时检查，解决了现有的对关口电能计量装置现场测试因为频繁分(合)接线盒连片产生的失压、分流等故障而影响关口计量准确性的问题，以及多套设备、多点人工测试带来的工作量大、效率低、安全风险高等技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的一种用于关口电能计量装置在线测试的智能接线装置的一个实施例的结构示意图；
其中，附图标记为：
101、传感单元；102、电气连接与切换单元；103、高精度同步采样单元；104、通信单元；105、对时与时钟同步单元；106、脉冲输入输出单元；107、智能主控单元；108、远端采集单元；1011、电流模拟采集电路；1012、电压模拟采集电路；1081、电流互感器二次采集单元；1082、电压互感器二次采集单元；109、主电能表；110、副电能表；111、电压互感器就地端子箱；112、电流互感器就地端子箱。
具体实施方式
本实用新型实施例提供了一种用于关口电能计量装置在线测试的智能接线装置，解决了现有的对关口电能计量装置现场测试因为频繁分(合)接线盒连片产生的失压、分流等故障而影响关口计量准确性的问题，以及多套设备、多点人工测试带来的工作量大、效率低、安全风险高等技术问题。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型实施例提供了一种用于关口电能计量装置在线测试的智能接线装置的一个实施例，包括：
智能接线盒和远端采集单元108；
智能接线盒包括传感单元101、电气连接与切换单元102、高精度同步采样单元103、通信单元104、对时与时钟同步单元105、脉冲输入输出单元106、和智能主控单元107；
电气连接与切换单元102的第一端与互感器二次回路连接，电气连接与切换单元102的第二端与电能表连接；
传感单元101的第一端接入电气连接与切换单元102的第一端与互感器二次回路连接的回路之中，传感单元101的第二端与高精度同步采样单元103连接；
高精度同步采样单元103、通信单元104、对时与时钟同步单元105、脉冲输入输出单元106分别与智能主控单元107连接，远端采集单元108与互感器就地端子连接，并与智能主控单元107通信连接；
传感单元101，用于将互感器二次电压、电流信号转换为低电压信号；并将低电压信号输出至高精度同步采样单元103；
高精度同步采样单元103，用于同步接收低电压信号并将低电压信号转换为数字信号，且将数字信号输出至智能主控单元107；
脉冲输入输出单元106，用于输入电能表的有功、无功以及输出智能主控单元107的有功、无功及秒脉冲；
远端采集单元108，用于采集互感器就地端子箱的电压、电流信号，并通过通信单元104实现与智能接线盒的通信；
通信单元104，用于完成智能接线盒与远端采集单元108、电能表、上位机或其它设备之间的通信；
对时与时钟同步单元105，用于卫星授时，并通过通信单元104实现智能接线盒与远端采集单元108的时钟同步；
智能主控单元107，用于接收高精度同步采样单元103输出的数字信号，计算出标准计量数值；还用于控制脉冲输入输出单元106采集电能表计量数值；还用于控制通信单元104和对时与时钟同步单元105，实现智能接线盒与远端采集单元108的通信连接，采集互感器就地端的电压、电流信号；还用于通过数据处理，计算出电能表误差、电压互感器二次压降及互感器二次负载。
本实用新型中增加电气连接与切换单元102，能够代替现有的接线盒的电气连接与切换功能，保证了本申请的智能接线装置在自动地检测中仍然能够实现人工现场对电能计量装置进行测试的功能，本申请还增加了通信单元104和远端采集单元108，升级了智能主控单元107的功能，能够实现智能接线盒、远端采集单元108、电能表、上位机等之间的数据交互，实现电能计量装置运行状态的实时监测，并在对时与时钟同步单元105的同步下，实现对电压互感器二次压降及互感器二次负载的在线测试，无需人工现场检测或定时检查，解决了现有的对关口电能计量装置现场测试因为频繁分(合)接线盒连片产生的失压、分流等故障而影响关口计量准确性的问题，以及多套设备、多点人工测试带来的工作量大、效率低、安全风险高等技术问题。
进一步地，传感单元101包括电流模拟采集电路1011和电压模拟采集电路1012；
电流模拟采集电路1011包括电流互感器；
电流模拟采集电路1011通过电流互感器串联接入电气连接与切换单元102的第一端与互感器二次回路连接的电流回路之中；
电压模拟采集电路1012包括分压电阻；
电压模拟采集电路1012通过分压电阻并联接入电气连接与切换单元102的第一端与互感器二次回路连接的电压回路之中。
需要说明的是，电流模拟采集电路1011包括高精度穿心式电流互感器，高精度穿心式电流互感器器采用一次穿心的方式串联接入电气连接与切换单元102的第一端与互感器二次回路连接的电流回路之中；
电压模拟采集电路1012包括精密分压电阻，电压模拟采集电路1012通过分压电阻并联接入电气连接与切换单元102的第一端与互感器二次回路连接的电压回路之中，不会对原有计量回路产生任何不良影响；
针对传感单元101，需要说明的是，传感单元101将互感器二次电压、电流信号，经信号变换、信号滤波、信号放大等三相电流模拟采集电路1011和三相电压模拟采集电路1012，转换为低电压信号后引入高精度同步采样单元103。
进一步地，高精度同步采样单元103包括高精度模数转换器。
需要说明的是，高精度同步采样单元103采用具备多通道同步采样功能的高速高精度模数转换芯片(ADC芯片)，同步接收模拟电压信号和转换为数字信号。
进一步地，通信单元104包括RS485接口、宽带电力线载波接口、无线通信接口和以太网接口。
需要说明的是，通信单元104包括RS485接口、宽带电力线载波接口、无线通信接口和以太网接口，还可以根据实际的需求更换不同的通信接口，在此不做赘述。
进一步地，通信单元104通过RS485接口与电能表通信连接，通信单元104通过宽带电力线载波接口和/或无线通信接口与远端采集单元108通信连接，通信单元104通过以太网接口与上位机通信连接。
需要说明的是，通信单元104通过RS485接口与电能表通信连接，用于同电能表通信、抄读计量数据及完成对时操作，通信单元104通过宽带电力线载波接口和/或无线通信接口与远端采集单元108通信连接，用于与远端采集单元108的数据通信及时钟同步，通信单元104通过以太网接口与上位机通信连接。
进一步地，对时与时钟同步单元105包括基于GPS/北斗的卫星导航与授时模块和RTC时钟电路。
需要说明的是，对时与时钟同步单元105包括基于GPS/北斗的卫星导航与授时模块、RTC时钟电路等。采用冗余设计，即可以实现卫星授时，并通过通信单元104、脉冲输入输出单元106实现与其它模块的时钟同步。
进一步地，脉冲输入输出单元106包括有功输入接口、有功输出接口、无功输入接口、无功输出接口和秒脉冲输出接口，有功输入接口和无功输入接口用于采集电能表的有功功率和无功功率，有功输出接口、无功输出接口和秒脉冲输出接口用于对智能接线盒的有功功率、无功功率以及时钟进行校准。
需要说明的是，脉冲输入输出单元106有功输入接口和无功输入接口用于采集电能表的有功功率和无功功率，有功输出接口、无功输出接口和秒脉冲输出接口用于对智能接线盒的有功功率、无功功率以及时钟进行校准。
进一步地，远端采集单元108包括电流互感器二次采集单元1081和电压互感器二次采集单元1082，电流互感器二次采集单元1081与电流互感器就地端子箱112的计量绕组连接，电压互感器二次采集单元1082与电压互感器就地端子箱111的计量绕组连接。
需要说明的是，远端采集单元108包括电流互感器二次采集单元1081和电压互感器二次采集单元1082，远端采集单元108内置穿心式电流互感器、精密电阻、ADC芯片、信号处理器，以实现互感器端电压、电流的模拟采样、模数转换。
进一步地，智能主控单元107包括微处理器和数据存储器，智能主控单元107作为控制与数据处理的核心。
需要说明的是，智能主控单元107具有一个由高性能数字信号处理器(DSP)或类似的高性能嵌入式处理器、数据存储器及其它电路组成的最小系统电路，智能主控单元107作为控制与数据处理的核心。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。