一种现场校验计量误差系统及方法与流程

本发明涉及一种电表技术领域，尤其是涉及一种现场校验计量误差系统及方法。

背景技术：

由于现场的电能表在一定的时间需要做一些误差的校验，以确保其准确度，但由于电能表数量庞大，且安装环境比较特殊，不方便工作人员频繁进出。现有的方案是工作人员定期将电能表带回计量实验室，做误差鉴定，当该方案费时费力，且在频繁拆装时有一定的安全隐患，并且该方案针对性不是很强，需要对每块表都要做检验和拆卸，效率低下。

技术实现要素：

本发明主要是解决现有技术中电能表误差检测需要频繁拆装，费时费力且存在安全隐患，以及针对性不强，效率低下的问题，提供了一种现场校验计量误差系统及方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种现场校验计量误差系统，包括电表端和服务器端，所述电表端包括电能表和连接在电能表上的计量盒，所述计量盒包括采样单元、计算单元和通讯单元，所述采样单元、通讯单元分别与计算单元相连，采样单元与电能表输出端相连，通讯单元通过网络连接到服务器端，

计算单元：根据接收到的请求，通过采样单元采集电流电压信息，计算设定脉冲数内的实际能量值，将实际能量值与脉冲数内常规能量值进行比较，计算出误差值并发送给服务器端。

本发明能够远程控制完成对电能表的误差检测，无需工作人员将电能表定期带回计量实验室做误差检测，避免了频繁对电能表的拆装，更加省时省力，也更加安全，提高了工作效率。采样单元能够完成对电能表信息的高精度采样，采样单元对波形信号每个周期采用128个点，每个点采用23位高速ad采样，信噪比高且能完成前期的模拟转数字信号的处理，根据这些ad值，完成对瞬时数据的计算，包括三相电压电流和有功无功功率。计算单元用于将被测电能表的脉冲误差计算出来。通讯单元将获得的误差值发送给服务器端。

作为一种优选方案，所述计量盒还包括监控单元，所述监控单元分别与采样单元和通讯单元相连。监控单元根据采样和计算得到的瞬时值数据通过通讯单元上报给服务器端，由服务器端监控当前电能表的状态。

作为一种优选方案，所述计量盒还包括存储单元，所述存储单元分别与计算单元和采样单元相连，存储单元采用插拔式存储卡。本方案中存储单元用于存储计量的数据，以及采样数据如电能表波形数据。存储单元采用插拔式存储卡，如插拔式sd卡，方便工作人员使用和收集，并方便对其存储单元进行维护和升级。

作为一种优选方案，所述通讯单元包括蓝牙模块和4g模块。本方案中通讯单元包括两种模块，可以由蓝牙模块与外部设备通过蓝牙进行连接，进行数据传输，工作人员无需将外部设备与计量盒进行连线，操作简单方便，4g模块提供网络连接，使得计量盒与服务器端连接，传送数据给服务器单元。

一种现场校验计量误差方法，包括以下步骤：

s1.服务器端向电表端发送误差检测命令，误差检测命令包括被测电能表脉冲常数和检测脉冲数；

s2.计算单元通过采用单元获取脉冲数内的电压电流数据；对波形信号每个周期采样128个点，每个点采用23位高速ad采样，信噪比高且能完成前期的模拟转数字信号的处理。

s3.根据采样数据计算实际能量值；

s4.将实际能量值与脉冲数内常规能量值进行比较，计算出误差值并上传。

本发明能够远程控制完成对电能表的误差检测，无需工作人员将电能表定期带回计量实验室做误差检测，避免了频繁对电能表的拆装，更加省时省力，也更加安全，提高了工作效率。

作为一种优选方案，步骤s3计算实际能量值的过程包括：

s31.判断电能表类型，类型包括三相四线表和三相三线表；

s32.根据电能表类型，分别计算相应各相的分相能量值，将各相内电压和电流波形每个对应的点相乘，然后相加得到各分相能量值；

s33.将各分相能量值相加获得实际能量值。本方案中先判断电能表是三相四线表还是三相三线表，其中三相四线表需要计算a、b和c相的相能量值，然后相加，而三相三线表只需要计算a和c相的相能量值，然后相加。

作为一种优选方案，步骤s32还包括对相能量值防潜力判断的步骤，包括：

s321.设定每个电能表各相的防潜门限值；

s322.将获得的各相的分相能量值与防潜门限值进行比较，若分相能量值低于防潜门限值，则该分相能量值不计入实际能量值。每个电能表具有一定的防潜值，当分相累计起来的能量值低于防潜门限，这相数据不计入合相能量中。

作为一种优选方案，步骤s4中误差值计算为：

作为一种优选方案，所述步骤s1中还包括对检测脉冲数的判定，其过程包括：

s11.设定单位时间内若干电能表消耗量数值范围和与之对应的脉冲数阈值范围；

s12.检测被测电能表单位时间内消耗量，根据所在消耗量数值范围获得对应的脉冲数阈值范围；

s13.将误差检测命令中的检测脉冲数与脉冲数阈值范围进行比较，若检测脉冲数在脉冲数阈值范围内，则不做改动，若检测脉冲数不在脉冲数阈值范围内，将检测脉冲数修改为当前脉冲数阈值范围的中值。本方案中根据实际电能表消耗量来设定检测脉冲数，使得消耗能量较大的电能表采用更多脉冲数进行检测，使得检测结果更加准确。

因此，本发明的优点是：能够远程控制完成对电能表的误差检测，无需工作人员将电能表定期带回计量实验室做误差检测，避免了频繁对电能表的拆装，更加省时省力，也更加安全，提高了工作效率。

附图说明

附图1是本发明中的一种结构框示图。

1-电表端2-服务器端11-电能表12-计量盒121-采样单元122-计算单元123-通讯单元124-监控单元125-存储单元。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

本实施例一种现场校验计量误差系统，如图1所示，包括电表端1和服务器端2，电表端包括电能表11和连接在电能表上的计量盒12，计量盒包括采样单元121、计算单元122、通讯单元123、监控单元124和存储单元125，采样单元、通讯单元分别与计算单元相连，存储单元分别与采样单元、计算单元相连，监控单元人保与采样单元、通讯单元相连，采样单元与电能表输出端相连，通讯单元通过网络连接到服务器端。

其中采样单元：对电能表信息的高精度采样，采样单元对波形信号每个周期采用128个点，每个点采用23位高速ad采样，信噪比高且能完成前期的模拟转数字信号的处理。并且根据这些ad值，完成对瞬时数据的计算，包括三相电压电流和有功无功功率。

监控单元：根据采样和计算得到的瞬时值数据通过通讯单元上报给服务器端，由服务器端监控当前电能表的状态。

计算单元：根据接收到的请求，通过采样单元采集电流电压信息，计算设定脉冲数内的实际能量值，将实际能量值与脉冲数内常规能量值进行比较，计算出误差值并发送给服务器端。

存储单元：用于存储计量的数据，以及采样数据如电能表波形数据。存储单元采用插拔式存储卡，如插拔式sd卡，方便工作人员使用和收集，并方便对其存储单元进行维护和升级。

通讯单元：用于计量盒与服务器端、外部设备的连接。通讯单元包括蓝牙模块和4g模块，由蓝牙模块与外部设备通过蓝牙进行连接，进行数据传输，工作人员无需将外部设备与计量盒进行连线，操作简单方便，4g模块提供网络连接，使得计量盒与服务器端连接，传送数据给服务器单元。

一种现场校验计量误差方法，包括以下步骤：

s1.服务器端向电表端发送误差检测命令，误差检测命令包括被测电能表脉冲常数和检测脉冲数；步骤s1中还包括对检测脉冲数的判定，其过程包括：

s11.设定单位时间内若干电能表消耗量数值范围和与之对应的脉冲数阈值范围；

s12.检测被测电能表单位时间内消耗量，根据所在消耗量数值范围获得对应的脉冲数阈值范围；

s13.将误差检测命令中的检测脉冲数与脉冲数阈值范围进行比较，若检测脉冲数在脉冲数阈值范围内，则不做改动，若检测脉冲数不在脉冲数阈值范围内，将检测脉冲数修改为当前脉冲数阈值范围的中值。

s2.计算单元通过采用单元获取脉冲数内的电压电流数据；对波形信号每个周期采样128个点，每个点采用23位高速ad采样，信噪比高且能完成前期的模拟转数字信号的处理。采样过程，例如脉冲个数是1个的时候，开始检测到第一个脉冲信号，检测到后，开启波形的采集，当检测到第二个脉冲信号时，波形采集结束。

s3.根据采样数据计算实际能量值；计算过程包括：

s31.判断电能表类型，类型包括三相四线表和三相三线表；

s32.根据电能表类型，分别计算相应各相的分相能量值，将各相内电压和电流波形每个对应的点相乘，然后相加得到各分相能量值；例如为三相四线表，则分别将a相、b相和c相的电压和电流波形每个采样点相乘，得到各分相能量值，然后再相加得到这段波形对应的能量值。

步骤s32还包括对相能量值防潜力判断的步骤，过程包括：

s321.设定每个电能表各相的防潜门限值；

s322.将获得的各相的分相能量值与防潜门限值进行比较，若分相能量值低于防潜门限值，则该分相能量值不计入实际能量值。

s33.将各分相能量值相加获得实际能量值。

s4.将实际能量值与脉冲数内常规能量值进行比较，计算出误差值并上传。误差值计算为：

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了电表端、服务器端、电能表、计量盒等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。