一种单相液晶电表的检验设备及检验方法与流程

本发明及电气用品领域，尤其涉及一种单相液晶电表的检验设备及检验方法。

背景技术：

随着经济的发展，传统电网必须向智能电网发展，这就对电力配套设施与设备的接口能力、通信能力和数据处理能力提出了更高的要求。而作为电力计量中最重要的组成部分，传统的感应式电能表远远不能满足整个社会和经济发展的需要。

基于基础技术的发展，电子式电能表逐渐取代了感应式电能表，为了进一步满足生产发展的需求，国家电网颁布了智能电能表的设计标准，全国范围内的电表企业将按照此标准设计一款更加智能更能符合用户需求的单相智能电能表。实际上，早期的电子式电能表大部分还是采用的感应式元器件，由光电传感器完成电能到脉冲的变换，再由电子电路对脉冲进行采样处理，完成电能量的计量。但用感应式的元器件构成其测量的主回路，使得它和感应式电能表一样，仍具有精度低，测量频率范围小等缺点。

如今，经过多年的发展，欧美发达国家在单相智能电能表领域已取得明显进步，智能电能表技术不断成熟、功能不断增强、应用不断普及，功能要求更加明确。由于基础设施的优势，欧美国家在用电特点和电网特点基础上，智能电能表的智能化、信息化以及兼容性功能不断丰富，并得到广泛推广。早在2008年，美国就已经确定了智能电能表的功能，功能如下：必须具有远程遥控开关功能、双向数据传送功能、自带信息存储功能、远程编程功能、监控电压并反馈信息功能，断电定位功能；电能表必须以小时为单位读表，当天传递数据，数据信息提取间隔精确到15分钟或者更短；电能表支持自动负荷控制，支持实时定价、分时定价，并可以计算用户自发电量。目前中国的智能电能表已经达到或非常接近发达国家的技术标准，中国已经成为智能电能表的生产大国，生产和研发能力也已经能够满足国际市场的不同需求，而且价格优势明显，在国际市场上已具有较强的竞争力。

但是，不可忽视的是，自从电表发明以来，窃电和防窃电技术一直以来都在不断博弈和发展，目前通过数字电表、一户一表等方式基本杜绝了原本大部分不法分子的低级窃电行为，但是高级窃电行为仍然屡禁不止，并且因为数字电表给电力部门带来的自信和因为抄表雇员的大量减少，现场监控大为减少，一旦窃电发现新技术能逃过现有液晶电表的计量，例如电表控制器通过震荡电路干扰电表指数，在入表前通过各种方式窃电，在家中采用异常用电方式干扰电表等窃电方式，其在现场实施后被发现的周期将大大延长。

目前的液晶数字电表首先不抗干扰或抗干扰性弱，可以通过电表控制器等产生震荡电流来干扰电表；其次，通常仅能采用记录并发送电压电流曲线到服务器，通过人工监控或软件分析来发现，但是随便一个区域的用电户数都数以万计，采用人工监控的方式来发现根本不可能；采用软件分析因为出现曲线异常的可能性不只是窃电，经常出现误判，造成派往现场监控的人力大量浪费，也只能在大量的异常中采取部分抽查手段，或者提高容错率，人为构建逻辑，筛除出比较不像窃电的，但会造成大量窃电行为有机可乘。因此窃电现象依然没能完全克服。并且，目前市面上大部分智能电表和液晶电表检验方法原始，接线采用手工接线，无较为全面的检验方法，如无抗干扰、偷电等检测，亦无较为方便的检验设备进行一体化出厂检验。

本发明人同日申请了一件名为《一种杜绝偷电的单相液晶电表及其控制方法》的专利，但因为该电表采用了全新技术方案，无配套检验设备和检验方法。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种对电表进行出厂一体式检验、设备结构简单、操作简单快捷、检验项目全面、检验结果直观、尤其适合对本发明人同日申请的一种杜绝偷电的单相液晶电表进行出厂检验的检验设备和检验方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种单相液晶电表的检验设备，包括壳体、设置在其中供单相液晶电表容纳的电表腔、火线进线、零线进线、火线出线、零线出线；还包括一端与壳体固定另一端与顶板连接的顶升缸，顶板上设置有与单相液晶电表上四个接线孔对应的圆台形的快速接线柱，分别与火线进线、零线进线、火线出线、零线出线相连；电表腔底部设置有多个与单相液晶电表底部螺钉孔对齐的导向柱；壳体上表面设置有可绕轴旋转至电表腔上方的干扰线圈；设置了能与单相液晶电表进行通信的信号收发模块，以及对其信号进行处理的信息处理模块。

上述的一种单相液晶电表的检验设备，其中：在火线进线与地线之间设置了外偷电测试电阻，以及与其串联的外偷电信号开关，外偷电信号开关的信号线与信息处理模块连接。

上述的一种单相液晶电表的检验设备，其中：在火线出线、零线出线之间设置了工作电阻，以及与其串联的工作开关，工作开关的信号线与信息处理模块连接。

上述的一种单相液晶电表的检验设备，其中：所述顶升缸、外偷电信号开关、工作开关、干扰线圈可通过操作按钮单独操作，也可通过PLC编程自动依次进行。

一种利用上述的单相液晶电表的检验设备对单相液晶电表进行检验的检验方法，包括以下步骤：

1)单相液晶电表就位

将单相液晶电表放入电表腔，导向柱保证其位置准确；启动顶升缸，顶板带动快速接线柱顶入接线孔，完成单相液晶电表与火线进线、零线进线、火线出线、零线出线的固定连接。

2)外偷电检验

按动对应操作按钮，信息处理模块启动外偷电信号开关，此时，在火线进线与地线之间接入外偷电测试电阻，单相液晶电表应发出一般警报信号，信号收发模块接收后传输给信息处理模块，并通过显示屏显示是否通过外偷电检验。判定依据：若未收到报警信号，则判定为未通过此检验。

3)电能计量检验

按动对应操作按钮，信息处理模块启动工作开关，此时，在火线出线、零线出线之间接入工作电阻，单相液晶电表进行电能计量，检验结束后信号收发模块主动向单相液晶电表取得计量值，并判断其误差率，显示屏显示是否通过电能计量检验。判定依据：若计量误差率超过允许值，则判定为未通过此检验。

4)抗干扰检验

按动对应操作按钮，干扰线圈绕轴转动到电表腔上方；干扰电路启动，干扰线圈发出强力干扰信号，单相液晶电表内微处理器将电流和电压波形与标准波形进行比较，当波形出现异常波动时，则发出较高等级警报信号，信号收发模块接收后传输给信息处理模块；同时，单相液晶电表进行应激自检测，发现异常则发出测试结果和高等级警报，亦通过信号收发模块接收后传输给信息处理模块，显示屏显示是否通过抗干扰检验。判定依据：若信息处理模块未收到较高等级警报和高等级警报信号中的任意一种，则判定为未通过此检验。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：导向柱将电表快速定位，保证位置准确；采用顶升缸带动圆台形快速接线柱顶入接线孔，实现与火线进线、零线进线、火线出线、零线出线的快速接线，圆台形的快速接线柱保证每条线路至少都是线接触，避免一般的出厂检验的手工接线的速度慢、漏接线、接线不稳等问题，拔线同样迅速；外偷电测试电阻模拟了常用的在电表进线前偷电的场景，工作电阻模拟了正常用电，干扰线圈模拟了常用的通过电表控制器等不法手段对电表进行停转、慢转甚至倒转的干扰，这些模拟场景正好是本发明人同日申请的一种杜绝偷电的单相液晶电表的重点监控范围，充分检验了单相液晶电表的偷电检验水平和正常的电能计量检验的准确性，因此检验项目全面；本发明可以替代多重工序检验，在出厂环节确保整个电表的性能达标；并且通过PLC编程，一键即可将顶升缸、外偷电信号开关、工作开关、干扰线圈等的动作全部编程，自动进行后通过显示器查看检验结果即可，操作简单快捷；本设备的运动结构件较少，结构简单，检修方便。

附图说明

图1为本发明的三维外形图；

图2为本发明的结构及电路示意图。

图中：干扰线圈1、壳体2、显示屏3、导向柱4、电表腔5、快速接线柱6、顶板7、顶升缸8、操作按钮9、单相液晶电表10、接线孔11、外偷电测试电阻12、外偷电信号开关13、火线14、零线15、工作开关16、工作电阻17、信息处理模块18、信号收发模块19。

具体实施方式

本发明适用于单相液晶电表的出厂检验，尤其适用于本发明人同日申请的《一种杜绝偷电的单相液晶电表及其控制方法》，在阐述本发明的详细实施例之前，先介绍该专利中的技术方案，以加强本发明的理解。

《一种杜绝偷电的单相液晶电表及其控制方法》的技术方案如下。

一种杜绝偷电的单相液晶电表，包括表壳、表壳上设置供市电接入的火线零线接线孔和散热孔、在表壳内设置的屏蔽罩、安装在屏蔽罩内的微处理器以及与之连接的电源模块、时钟模块、存储模块、电参数综合检测模块、显示模块、自检测模块，以及安装在屏蔽罩外、表壳内的且与微处理器连接的通信模块；所述屏蔽罩为金属框架加附着在其上的金属网构成，金属框架和金属网优选为铜制或铝制；所述微处理器采用类似电脑CPU的安装方式通过散热片与屏蔽罩相连，或者微处理器直接安装在屏蔽罩内表面上；电参数综合检测模块包括火线和零线上分别设置的电子电流互感器和在火线零线之间设置的电子电压互感器；所述自检测模块包括并联在火线零线之间的数字控制模拟开关、与数字控制模拟开关串联的测试电阻、与测试电阻串联的LED灯，数字控制模拟开关的信号端与微处理器连接，即微处理器接收测试电阻连入电路的命令后，通过信号线给数字控制模拟开关开启信号，开关成为通路，测试电阻开始工作，直到测试时长完毕后微处理器给数字控制模拟开关关闭信号为止。LED灯的安装位置应保证灯光能传出表体被肉眼可见，以起到现场人员能直接观测的效果。

本发明的杜绝偷电的单相液晶电表的检验方法，包括以下步骤：

1)正常工作

市电的火线零线通过接线孔进入表壳，通过电参数综合检测模块检测出火线零线中的电流和二者之间的电压，并传输给微处理器，配合时钟模块进行用电量计算。

2)自判断，发生异常自动报警

①如果火线和零线的电流出现不同，以较大的为准，并且微处理器发出一般警报信号，经通信模块发送到服务器；

②微处理器将电流和电压波形与存储模块中的波形进行比较，当波形出现异常波动时，则发出较高等级警报信号，经通信模块发送到服务器。

3)自检测

①应激自检测

在2)中报警条件触发时，微处理器自动发出信号给数字控制模拟开关使之闭合，测试电阻接入电路，并且LED灯点亮可见，经过指定时长测试后数字控制模拟开关断开，微处理器将测试过程中的波形和电参数与测试前进行比较，发现异常则发出测试结果和高等级警报到服务器。

②主动自检测

在监控人员或者现场人员发现某电表可疑时，可主动通过服务器或手持仪器对通信模块发出自检测指令，微处理器发出信号给数字控制模拟开关使之闭合，测试电阻接入电路，并且LED灯点亮可见，经过指定时长测试后数字控制模拟开关断开，微处理器将测试过程中的波形和电参数与测试前进行比较，发现异常则发出测试结果和高等级警报到服务器。

③测试用电自动扣除

因为①、②两个自检测步骤中测试电阻本身会消耗电能，所以微处理器能自动计算并扣减在测试过程中测试电阻发生的电能消耗。

经测试，本发明的杜绝偷电的单相液晶电表能在多种模拟的偷电场景下自动判断并立即报警，通过应激自检测给出分析数据。这样，监控人员只需重点实时关注高等级警报和其测试结果、每日浏览较高等级警报、定期如每周浏览一般警报即可，高等级警报可配合现场的监控摄像头或者实地查看来重点解决，较高等级警报因为会自动应激自检测，在自动应激自检测没有发现问题的情况下只需要抽查或定期巡查时查看即可；一般警报因为火线零线电流已经取大值，在未发现其它问题的情况下，可以在抽查或定期巡查时加以关注即可。

实施例1

一种单相液晶电表的检验设备，包括壳体2、设置在其中供单相液晶电表10容纳的电表腔5、火线进线、零线进线、火线出线、零线出线；还包括一端与壳体2固定另一端与顶板7连接的顶升缸8，顶板7上设置有与单相液晶电表10上四个接线孔11对应的圆台形的快速接线柱6，分别与火线进线、零线进线、火线出线、零线出线相连；电表腔5底部设置有多个与单相液晶电表10底部螺钉孔对齐的导向柱4，其外径比螺纹的小径略小；壳体2上表面设置有可绕轴旋转至电表腔5上方的干扰线圈1，购买市售的电表控制器集成在壳体内，连接干扰线圈1即可；设置了能与单相液晶电表10进行无线或有线通信的信号收发模块19，以及对其信号进行处理的信息处理模块18；在火线进线与地线之间设置了外偷电测试电阻12，以及与其串联的外偷电信号开关13，外偷电信号开关13的信号线与信息处理模块18连接；在火线出线、零线出线之间设置了工作电阻17，以及与其串联的工作开关16，工作开关16的信号线与信息处理模块18连接；设置有PLC可编程控制器，将所述顶升缸8、外偷电信号开关13、工作开关16、干扰线圈1(包括转动和启动干扰电路)等动作全部编程，并预留合理的检验时长，这样，其动作可通过操作按钮9单独操作，也可通过PLC编程自动依次进行，本发明的实际实现效果为，单独短按各分步操作的操作按钮9，单独进行各种操作；通过设置的自动检验键，只需放入电表，一键即可完成所有操作。

采用本发明的单相液晶电表的检验设备对单相液晶电表10进行检验的检验方法，包括以下步骤：

1)单相液晶电表10就位

将单相液晶电表10放入电表腔5，导向柱4保证其位置准确；启动顶升缸8，顶板7带动快速接线柱6顶入接线孔11，完成单相液晶电表10与火线进线、零线进线、火线出线、零线出线的固定连接。

2)外偷电检验

按动对应操作按钮9，信息处理模块18启动外偷电信号开关13，此时，在火线进线与地线之间接入外偷电测试电阻12，单相液晶电表10应发出一般警报信号，信号收发模块19接收后传输给信息处理模块18，并通过显示屏3显示是否通过外偷电检验。判定依据：若未收到报警信号，则判定为未通过此检验。

3)电能计量检验

按动对应操作按钮9，信息处理模块18启动工作开关16，此时，在火线出线、零线出线之间接入工作电阻17，单相液晶电表10进行电能计量，检验结束后信号收发模块19主动向单相液晶电表10取得计量值，并判断其误差率，显示屏3显示是否通过电能计量检验。判定依据：若计量误差率超过允许值，则判定为未通过此检验。

4)抗干扰检验

按动对应操作按钮9，干扰线圈1绕轴转动到电表腔5上方；干扰电路启动，干扰线圈1发出强力干扰信号，单相液晶电表10内微处理器将电流和电压波形与标准波形进行比较，当波形出现异常波动时，则发出较高等级警报信号，信号收发模块19接收后传输给信息处理模块18；同时，单相液晶电表10进行应激自检验，发现异常则发出测试结果和高等级警报，亦通过信号收发模块19接收后传输给信息处理模块18，显示屏3显示是否通过抗干扰检验。判定依据：若信息处理模块18未收到较高等级警报和高等级警报信号中的任意一种，则判定为未通过此检验。

通过本发明的检验设备和检验方法，检验项目全面，且结果直观可视。

对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。