用于采集终端自动化检定流水线装置的校验系统和方法
【专利摘要】本发明提供一种用于采集终端自动化检定流水线装置的校验系统和方法，系统包括电能对比仪、故障模拟终端、标准电能表、耐电压测试校验仪和流水线现场校验软件；电能对比仪和故障模拟终端通过RS485通讯接口连接流水线现场校验软件，标准电能表和耐电压测试校验仪分别通过RS232通讯接口与流水线现场校验软件通讯。以自动化现场校验为出发点，适用于用电信息采集设备的现场检定技术，提高自动化检定流水线校验速率；并通过故障模拟终端等设备对自动化检定流水线的功能是否完备以及正常进行辅助测试。
【专利说明】用于采集终端自动化检定流水线装置的校验系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种系统和方法，具体涉及一种用于采集终端自动化检定流水线装置的校验系统和方法。
【背景技术】
[0002]目前建设的用电信息采集终端自动化检测系统实现了与自动化立体仓储系统无缝对接，具有自动传输、自动接拆线、自动检测采集终端、封印、贴标等功能。该系统的建设提高了智能终端的检定效率，同时避免了人工检定时对检定结果的影响。用电信息采集终端自动化检测系统建设完成后需要验收和检测，以及运行到一定周期也需要对系统检测。但对系统检测还处于传统检测方式，通过标准表检测装置精度和输出指标，但不方便对个检定工位的精度进行测试。流水线的功能判定无有效的检测方法。
[0003]随着电力计量行业发展，电网改造过程中智能仪表的广泛应用，用电信息采集终端等智能设备安装数量及生产规模逐年增加，各类自动化检定流水线投入使用，为解决对自动化检定流水线的校验，研究开发自动化检定流水线现场校验装置项目。
[0004]自动化检定流水线校验系统，依据相关国家规范和标准，针对流水线装置的校验工作，现场进行自动化检定流水线的功能校验、自动化检定流水线的性能检测。全面考核自动化检定流水线的技术指标、检定效率、可靠性、准确率。
[0005]自动化检定流水线装置的功能校验是核查电能表或终端从出库开始至入库结束期间，流水线是否能按流水线企标规定要求，正常工作而进行的检测。检测项目包括拆垛、上料、扫码、检定、拆接线、分捡、封印、下料、堆垛等功能。
[0006]其中检定项包括依据JJG596进行的相关功能测试，包括外观检查、交流电压试验、启动试验、潜动试验、基本误差、仪表常数试验、时钟日计时误差等。
[0007]自动化检定流水线的性能校验是依据Q/GDW574-2010《电能表自动化检定系统技术规范》及Q/GDW575-2010《用电信息用电信息采集终端自动化检定系统技术规范》针对流水线的性能而进行的测试，测试项目包括自动化流水线一次铅封成功率、一次拆接线成功率、不合格表分拣成功率、贴标成功率、误检率、错检率等。
【发明内容】
[0008]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种用于采集终端自动化检定流水线装置的校验系统和方法，以自动化现场校验为出发点，适用于用电信息采集设备的现场检定技术，提高自动化检定流水线校验速率；并通过故障模拟终端等设备对自动化检定流水线的功能是否完备以及正常进行辅助测试。
[0009]为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案:
[0010]本发明提供一种用于采集终端自动化检定流水线装置的校验系统，所述系统包括电能对比仪、故障模拟终端、标准电能表、耐电压测试校验仪和流水线现场校验软件；所述电能对比仪和故障模拟终端通过RS485通讯接口连接所述流水线现场校验软件，所述标准电能表和耐电压测试校验仪分别通过RS232通讯接口与所述流水线现场校验软件通讯。
[0011]所述电能对比仪用于比对自动化检定流水线装置表位误差，并将对比结果通过数据接口导入到流水线现场校验软件。
[0012]所述故障模拟终端用于检测自动化检定流水线的功能，测试前设定故障类别，并放置到自动化检定流水线上做测试，得到的测试结果通过数据接口导入到流水线现场校验软件，所述流水线现场校验软件根据设定的故障类别和自动化检定流水线装置的测试结果进行比较并判断，判定自动化检定流水线装置的测试结果是否正确。
[0013]所述故障模拟终端包括外壳、IXD显示屏、功能按键、上层主板、下层主板、电源管理模块、主控模块、数据存储模块、组网路由模块、远程通信模块、红外调制解调模块和后备电源模块；所述LCD显示屏和功能按键设置在外壳上，所述下层主板和上层主板平行设置于外壳内部，所述电源管理模块设置在下层主板上，所述主控模块、数据存储模块、组网路由模块、远程通信模块、红外调制解调模块和后备电源模块设置在上层主板上。
[0014]所述主控模块包括微处理单元、SDRAM存储器和DATAFLASH存储器；
[0015]所述微处理单元外接晶振为18.432MHz，倍频后运行在198MHz的状态，其操作系统采用Iinux多任务操作系统,植入Sqlite数据库；
[0016]所述SDRAM存储器为操作系统高速程序运行区和堆栈区使用，其读/写过程与微处理单元时钟严格同步；
[0017]所述DATAFLASH存储器存放启动引导程序，完成操作系统启动的前期外设配置工作。
[0018]所述组网路由模块与主控模块中的微处理单元采用RS232通讯接口通信交换，下行数据采集采用微功率无线路由模块或电力线载波路由模块，主要完成测量点数据采集、节点档案管理、通信路径管理和自动维护管理；
[0019]所述安全认证模块包括微处理器和外设接口电路，实现安全存储、数据加/解密、双向身份认证、存取权限控制、线路加密传输等安全控制功能；
[0020]所述远程通信模块包括GPRS无线通道和以太网通道；
[0021]所述GPRS无线通道选用移远M72D方案，其与主控模块中的微处理单元采用RS232通信接口连接；微处理单元内部具有以太网控制器，通过以太网通道实现与外部网络通?目;
[0022]所述红外调制解调模块包括38Κ红外线调制解调器和红外LED发射器；38Κ红外发射调制频率通过微处理单元定时器PWM输出产生，微处理单元串口 UART控制红外输出驱动电路；
[0023]所述后备电源模块包括电池组和充放电电路；所述电池组采用四节镍氢1.2V可充电电池串联，掉电后后备电源的供电电压为4.8V?5.2V ;所述充放电电路采用掉电检测和模拟比较器芯片完成电源模块掉电后接入后备电源的切换控制。
[0024]所述标准电能表根据流水线现场校验软件检定项目对自动化检定流水线装置的性能进行测试；
[0025]所述标准电能表用于测量自动化检定流水线装置的电压、电流、功率、电能、频率、相位、功率因数、功率稳定度、电压电流的幅度不对称度、相位的不对称度、波形失真度、磁场强度和同名端压降。
[0026]所述耐电压测试校验仪用于检测自动化检定流水线装置耐压功能，其技术指标包括交流电压、交流电流、交流电压持续时间和交流电压的失真度。
[0027]所述流水线现场校验软件用于自动化检定流水线装置检测、自动化检定流水线功能检测以及自动化检定流水线性能检测；
[0028]所述流水线现场校验软件具备用户管理、参数设置、数据录入、系统控制、数据导出、辅助设备功能设置，并可导出每个检定项目试验报告以及整体检测报告。
[0029]本发明还提供一种用于采集终端自动化检定流水线装置的校验方法，所述方法包括以下步骤:
[0030]步骤1:自动化检定流水线校验装置检测；
[0031 ] 步骤2:自动化检定流水线耐压装置检测；
[0032]步骤3:自动化检定流水线功能检测；
[0033]步骤4:自动化检定流水线性能检测。
[0034]所述步骤I中，自动化检定流水线校验装置检测依据JJG597进行相关技术指标的检测，包括校验装置的监视示值误差、调节范围、调节细度、相序、对称度、波形失真度、功率稳定度、基本误差、测量重复性、负载影响、同名端钮电位差、相间交变磁场影响、短周期稳定性变差和表位误差一致性。
[0035]所述步骤2中，自动化检定流水线耐压装置检测依据JJG795进行相关技术指标的检测，包括交流输出电压、击穿报警电流、交流输出电压的失真度和电压持续时间。
[0036]所述步骤3中，自动化检定流水线功能检测依据JJG596进行的相关功能测试，包括外观检查、交流电压试验、上行通信信道故障、终端下行数据采集故障、基本误差、终端遥信检测、遥控输出故障、终端功耗超标故障和时钟日计时误差等。
[0037]所述步骤4中，自动化检定流水线性能检测依据Q/GDW574-2010《电能表自动化检定系统技术规范》及Q/GDW575-2010《用电信息采集终端自动化检定系统技术规范》针对自动化检定流水线的性能进行的测试，测试项目包括自动化流水线一次铅封成功率、一次拆接线成功率、不合格表分拣成功率、贴标成功率、误检率和错检率等。
[0038]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0039]I)以自动化现场校验为出发点，适用于用电信息采集设备的现场检定技术，提高流水线校验速率；
[0040]2)研制电能比对仪，方便测试自动化检定流水线校验装置的表位误差一致性；
[0041]2)研制故障模拟终端等设备，对自动化检定流水线的功能是否完备以及正常进行辅助测试。
[0042]3)提出除JJG597-2005检定规程外的适应于自动化检定流水线的校验方案，全面考核自动化检定流水线的功能及性能要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]图1是本发明实施中用于采集终端自动化检定流水线装置的校验系统结构框图；
[0044]图2是本发明实施中电能比对仪原理框图；
[0045]图3是本发明实施中故障模拟终端外观示意图；
[0046]图4是本发明实施中流水线现场校验软件功能示意图；
[0047]其中，1_表盖，2_液晶显不屏,3-USB通彳目接口，4_组网路由模块,5_铅封螺钉，6-尾盖，7-光通信口，8-功能按键，9-RS-232通信接口，10-电池盒，11-远程通信模块，12-辅助端子，13-底壳，14-主端子。
【具体实施方式】
[0048]下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0049]为解决自动化检定流水线现场校验的问题，针对目前应用的自动化检定流水线，根据Q/GDW574-2010《电能表自动化检定系统技术规范》及Q/GDW575-2010《用电信息用电信息采集终端自动化检定系统技术规范》，提出一种用于采集终端自动化检定流水线装置的校验系统和方法，通过电能比对仪(外形同采集终端，直接流转到检定工位，用于比对装置的电能测量精度)、故障模拟终端(该终端可以根据需要设置成不同的故障类别，用于检验系统是否能够正确判断)及流水线现场校验软件(软件配合标准装置和故障模拟终端)可在现场完成流水线装置检测、流水线功能检测、流水线性能检测并具有数据管理功能。
[0050]用电信息采集终端自动化流水线现场校验系统是对用电信息采集终端自动化检定流水线进行现场检测检定，针对自动化流水线的检定工作，运用硬件设备和软件系统，对自动化检定流水线进行系统、准确、科学的检定检测，有效解决实际检定中部分功能项无有效测试方法和完全依赖人工方式检定的问题，进行现场流水线装置检测、流水线功能检测、流水线性能检测，全面考核自动化检定流水线的技术指标、检定效率、可靠性、准确率，同时提高了测试过程中的信息化、自动化水平，以提高测试人员的工作效率，为加快推进用电信息采集系统和坚强智能电网建设提供技术支撑。
[0051]如图1，本发明提供一种用于采集终端自动化检定流水线装置的校验系统，所述系统包括电能对比仪、故障模拟终端、标准电能表、耐电压测试校验仪和流水线现场校验软件；所述电能对比仪和故障模拟终端通过RS485通讯接口连接所述流水线现场校验软件，所述标准电能表和耐电压测试校验仪分别通过RS232通讯接口与所述流水线现场校验软件通讯。
[0052]所述电能对比仪用于比对自动化检定流水线装置表位误差，并将对比结果通过数据接口导入到流水线现场校验软件。
[0053]电能对比仪的技术指标包括:
[0054]I)电压及电流:0.05% ；
[0055]3)有功功率:0.05% ;
[0056]4)相位:0.1° ;
[0057]5)频率:0.01Hz ；
[0058]6)电压:60V-480V ；
[0059]7)电流:0.1A-10A。
[0060]如图2，电压由电阻分压网络变为小电压信号，电流由电流互感器取样，变为小电压信号，经AD转换器转换成数字信号，由DSP系统实时计算出电压、电流、相位、信号频率及功率值，并发出电能脉冲；
[0061]电压(有效值)U表示为:
【权利要求】
1.一种用于采集终端自动化检定流水线装置的校验系统，其特征在于:所述系统包括电能对比仪、故障模拟终端、标准电能表、耐电压测试校验仪和流水线现场校验软件；所述电能对比仪和故障模拟终端通过RS485通讯接口连接所述流水线现场校验软件，所述标准电能表和耐电压测试校验仪分别通过RS232通讯接口与所述流水线现场校验软件通讯。
2.根据权利要求1所述的用于采集终端自动化检定流水线装置的校验系统，其特征在于:所述电能对比仪用于比对自动化检定流水线装置表位误差，并将对比结果通过数据接口导入到流水线现场校验软件。
3.根据权利要求1所述的用于采集终端自动化检定流水线装置的校验系统，其特征在于:所述故障模拟终端用于检测自动化检定流水线的功能，测试前设定故障类别，并放置到自动化检定流水线上做测试，得到的测试结果通过数据接口导入到流水线现场校验软件，所述流水线现场校验软件根据设定的故障类别和自动化检定流水线装置的测试结果进行比较并判断，判定自动化检定流水线装置的测试结果是否正确。
4.根据权利要求3所述的用于采集终端自动化检定流水线装置的校验系统，其特征在于:所述故障模拟终端包括外壳、IXD显示屏、功能按键、上层主板、下层主板、电源管理模块、主控模块、数据存储模块、组网路由模块、远程通信模块、红外调制解调模块和后备电源模块；所述IXD显示屏和功能按键设置在外壳上，所述下层主板和上层主板平行设置于外壳内部，所述电源管理模块设置在下层主板上，所述主控模块、数据存储模块、组网路由模块、远程通信模块、红外调制解调模块和后备电源模块设置在上层主板上。
5.根据权利要求4所述的用于采集终端自动化检定流水线装置的校验系统，其特征在于:所述主控模块包括微处理单元、SDRAM存储器和DATAFLASH存储器； 所述微处理单元外接晶振为18.432MHz，倍频后运行在198MHz的状态，其操作系统采用Iinux多任务操作系统,植入Sqlite数据库； 所述SDRAM存储器为操作系统高速程序运行区和堆栈区使用，其读/写过程与微处理单元时钟严格同步； 所述DATAFLASH存储器存放启动引导程序，完成操作系统启动的前期外设配置工作。
6.根据权利要求4所述的用于采集终端自动化检定流水线装置的校验系统，其特征在于:所述组网路由模块与主控模块中的微处理单元采用RS232通讯接口通信交换，下行数据采集采用微功率无线路由模块或电力线载波路由模块，主要完成测量点数据采集、节点档案管理、通信路径管理和自动维护管理； 所述安全认证模块包括微处理器和外设接口电路，实现安全存储、数据加/解密、双向身份认证、存取权限控制、线路加密传输等安全控制功能； 所述远程通信模块包括GPRS无线通道和以太网通道； 所述GPRS无线通道选用移远M72D方案，其与主控模块中的微处理单元采用RS232通信接口连接；微处理单元内部具有以太网控制器，通过以太网通道实现与外部网络通信； 所述红外调制解调模块包括38K红外线调制解调器和红外LED发射器；38K红外发射调制频率通过微处理单元定时器PWM输出产生，微处理单元串口 UART控制红外输出驱动电路； 所述后备电源模块包括电池组和充放电电路；所述电池组采用四节镍氢1.2V可充电电池串联，掉电后后备电源的供电电压为4.8V?5.2V ;所述充放电电路采用掉电检测和模拟比较器芯片完成电源模块掉电后接入后备电源的切换控制。
7.根据权利要求1所述的用于采集终端自动化检定流水线装置的校验系统，其特征在于:所述标准电能表根据流水线现场校验软件检定项目对自动化检定流水线装置的性能进行测试； 所述标准电能表用于测量自动化检定流水线装置的电压、电流、功率、电能、频率、相位、功率因数、功率稳定度、电压电流的幅度不对称度、相位的不对称度、波形失真度、磁场强度和同名端压降。
8.根据权利要求1所述的用于采集终端自动化检定流水线装置的校验系统，其特征在于:所述耐电压测试校验仪用于检测自动化检定流水线装置耐压功能，其技术指标包括交流电压、交流电流、交流电压持续时间和交流电压的失真度。
9.根据权利要求1所述的用于采集终端自动化检定流水线装置的校验系统，其特征在于:所述流水线现场校验软件用于自动化检定流水线装置检测、自动化检定流水线功能检测以及自动化检定流水线性能检测； 所述流水线现场校验软件具备用户管理、参数设置、数据录入、系统控制、数据导出、辅助设备功能设置，并可导出每个检定项目试验报告以及整体检测报告。
10.一种用于采集终端自动化检定流水线装置的校验方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤: 步骤1:自动化检定流水线校验装置检测； 步骤2:自动化检定流水线耐压装置检测； 步骤3:自动化检定流水线功能检测； 步骤4:自动化检定流水线性能检测。
11.根据权利要求1所述的用于采集终端自动化检定流水线装置的校验方法，其特征在于:所述步骤I中，自动化检定流水线校验装置检测依据JJG597进行相关技术指标的检测，包括校验装置的监视示值误差、调节范围、调节细度、相序、对称度、波形失真度、功率稳定度、基本误差、测量重复性、负载影响、同名端钮电位差、相间交变磁场影响、短周期稳定性变差和表位误差一致性。
12.根据权利要求1所述的用于采集终端自动化检定流水线装置的校验方法，其特征在于:所述步骤2中，自动化检定流水线耐压装置检测依据JJG795进行相关技术指标的检测，包括交流输出电压、击穿报警电流、交流输出电压的失真度和电压持续时间。
13.根据权利要求1所述的用于采集终端自动化检定流水线装置的校验方法，其特征在于:所述步骤3中，自动化检定流水线功能检测依据JJG596进行的相关功能测试，包括外观检查、交流电压试验、上行通信信道故障、终端下行数据采集故障、基本误差、终端遥信检测、遥控输出故障、终端功耗超标故障和时钟日计时误差等。
14.根据权利要求1所述的用于采集终端自动化检定流水线装置的校验方法，其特征在于:所述步骤4中，自动化检定流水线性能检测依据Q/GDW574-2010《电能表自动化检定系统技术规范》及Q/GDW575-2010《用电信息采集终端自动化检定系统技术规范》针对自动化检定流水线的性能进行的测试，测试项目包括自动化流水线一次铅封成功率、一次拆接线成功率、不合格表分拣成功率、贴标成功率、误检率和错检率等。
【文档编号】H04L12/26GK104183110SQ201410450025
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】董俐君, 刘宣, 唐悦, 刘岩, 闫梓桐, 王爽 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院