一种电子式电能表远程在线检测与故障分析系统的制作方法

本发明涉及电能计量技术领域，尤其涉及一种电子式电能表远程在线检测与故障分析系统。

背景技术：

在智能电网建设大背景下，为确保电能计量的公平、公正和公开，必须对运行中的电子式电能表定期进行检测与维护，然而电子式电能表安装在负荷和关口处，涉及点多面广且数量大，以传统周期巡检方式进行现场运维的工作量巨大，致使电力公司计量运维人力难以应对。

随着电力系统自动化、智能化、计算机技术以及数字通信技术的迅猛发展，供电企业已构建了电能计量自动化系统，但是现有的电能计量自动化系统尚不具备对电子式电能表进行远程在线检测的功能，同时由于电能计量自动化系统中的现场终端自身性能不稳定，状态无法监测，导致现有电能计量自动化系统异常告警不仅准确性低，而且数量巨大，致使供电管理部门难以及时、准确地判断所有事件、故障告警信息的真实性和准确性，更无法对其中大量的错报事件进行深度分析。因此，需要研究电子式电能表远程在线检测与故障分析技术，包括现场终端自身状态的监测和性能分析的方法，并尽快使其在电子式电能表远程在线检测与运维中得到应用。

现有技术中，已公开了一种电能计量装置远程校验与监控系统（郝俊峰、电能计量装置远程校验与监控系统的研究[D]、华北电力大学, 2012），该系统由现场电能表智能校验仪、现场控制网络、现场控制主机、监控网络、监控主机等构成，该系统采用现场电能表智能校验仪通过校验选择模块连接多台电能表，但仅适用于检测处于同一母线段的电能表，而且体积较大、费用高及系统结构复杂，无法适用于大规模建设，同时该系统不具备自身状态监测功能，可能会由于自身工作性能不稳定而造成检测结果的不准确。

此外，还公开了申请号为201520488110.7，名称为一种电能计量装置远程自动监测校验系统的实用新型专利，由于该系统内嵌标准电能表，增加了成本，无法与待检电子式电能表输出的电能计量脉冲实现时间的同步以及故障分析和报警。

因此，亟需一种电子式电能表远程在线检测与故障分析系统，不仅结构简单，实现电子式电能表远程在线检测与故障诊断，而且与待检电子式电能表输出的电能计量脉冲实现时间的同步以及故障分析和报警。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电子式电能表远程在线检测与故障分析系统，不仅结构简单，实现电子式电能表远程在线检测与故障诊断，而且与待检电子式电能表输出的电能计量脉冲实现时间的同步以及故障分析和报警。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电子式电能表远程在线检测与故障分析系统，所述电子式电能表远程在线检测与故障分析系统包括用于现场采集电网电压电流数据以及接收待检电子式电能表所发送的电能脉冲并实现时间同步的现场终端和用于接收所述电网电压电流数据以及待检电子式电能表所发送的电能脉冲并进行数据处理，实现对所述待检电子式电能表远程检测的远程自动化检测主站；其中，

所述现场终端包括主控芯片、计量芯片、信号接入板卡、电能表第一接入板卡、电能表第二接入板卡和通信板卡；其中，

所述信号接入板卡的第一端上设有连接用于测量电网电压电流数据的电压互感器和/或电流互感器的电压电流测量接口，第二端与所述计量芯片的第一端相连，第三端与所述主控芯片的第一端相连；

所述电能表第一接入板卡的第一端上设有连接所述待检电子式电能表的电能表脉冲接口，第二端与所述计量芯片的第二端相连，第三端与所述主控芯片的第二端相连，第四端与所述电能表第二接入板卡的第一端相连；

所述电能表第二接入板卡的第二端上设有连接所述待检电子式电能表的电能表通信接口，第三端与所述主控芯片的第三端相连；

所述主控芯片的第四端与所述计量芯片的第三端相连，第五端与所述通信板卡的第一端相连；

所述通信板卡的第二端上设有连接所述远程自动化检测主站的光纤接口和/或4G网络接口。

其中，所述电能表第一接入板卡上的电能表脉冲接口通过脉冲测试线与所述待检电子式电能表连接实现脉冲数据接收，且所述电能表第二接入板卡上的电能表通信接口通过RS-485总线与所述待检电子式电能表连接实现通信。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

1、本发明实施例中的电子式电能表远程在线检测与故障分析系统对待检电子式电能表进行检测时，现场终端的信号接入板卡所采集到的电网电压电流数据在计量芯片中进行电能计量后，通过电能表第一接入板卡转化为脉冲信号，该脉冲信号并与同一时间段内电能表第一接入板卡所接收到的待检电子式电能表发出的电能脉冲信号进行对比，从而实现上述两个脉冲信号的同步控制，同时主控芯片对上述两个脉冲信号进行电量计算，并将计算结果发送给远程自动化检测主站进行分析及处理，从而实现对被检电子式电能表的远程检测；

2、本发明实施例中的电子式电能表远程在线检测与故障分析系统对待检电子式电能表进行检测时，现场终端的信号接入板卡所采集到的电网电压电流直接与电能表第一接入板卡所接收到的待检电子式电能表发出的电能脉冲信号在主控芯片中的计算结果进行分析及比对，从而实现对待检电子式电能表和配变装置故障的诊断与告警。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明实施例提供的电子式电能表远程在线检测与故障分析系统的系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，为本发明实施例中，提出的一种电子式电能表远程在线检测与故障分析系统，该电子式电能表远程在线检测与故障分析系统包括用于现场采集电网电压电流数据以及接收待检电子式电能表所发送的电能脉冲并实现时间同步的现场终端1和用于接收电网电压电流数据以及待检电子式电能表所发送的电能脉冲并进行数据处理，实现对待检电子式电能表远程检测的远程自动化检测主站2；其中，

现场终端1包括主控芯片11、计量芯片12、信号接入板卡13、电能表第一接入板卡14、电能表第二接入板卡15和通信板卡16；其中，

信号接入板卡13的第一端a1上设有连接用于测量电网电压电流数据的电压互感器和/或电流互感器的电压电流测量接口T1，第二端a2与计量芯片12的第一端b1相连，第三端a3与主控芯片11的第一端d1相连，该信号接入板卡13用于采集电网电压电流信号并进行数模转换；

电能表第一接入板卡14的第一端c1上设有连接待检电子式电能表的电能表脉冲接口T2，第二端c2与计量芯片12的第二端b2相连，第三端与主控芯片11的第二端d2相连，第四端c4与电能表第二接入板卡15的第一端e1相连，该电能表第一接入板卡14用于接收待检电子式电能表发出的电能脉冲信号，同时将计量芯片12根据所采集电网电压电流数据计算出的电能计量结果转换成相应的脉冲信号，以便主控芯片11实现对上述两个脉冲信号的同步控制，从而满足对待检电子式电能表远程检测的需求；

电能表第二接入板卡15的第二端e2上设有连接待检电子式电能表的电能表通信接口T3，第三端e3与主控芯片11的第三端d3相连，该电能表第二接入板卡15用于实现待检电子式电能表与现场终端的同步通信；

主控芯片11的第四端d4与计量芯片12的第三端b3相连，第五端d5与通信板卡16的第一端f1相连；

通信板卡16的第二端f2上设有连接远程自动化检测主站2的光纤接口和/或4G网络接口T4，用于将主控芯片11将直接处理电网电压电流信号的数据或处理过的电网电压电流信号与待检电子式电能表的脉冲信号对比数据发送给远程自动化检测主站2。

在一个实施例中，电能表第一接入板卡14上的电能表脉冲接口T2通过脉冲测试线与待检电子式电能表连接实现脉冲数据接收，且电能表第二接入板卡15上的电能表通信接口T3通过RS-485总线与待检电子式电能表连接实现通信，信号接入板卡13上的电压电流测量接口T1通过电缆与电压互感器和/或电流互感器实现连通。

本发明实施例中的电子式电能表远程在线检测与故障分析系统的工作原理为：对待检电子式电能表进行检测时，现场终端1的信号接入板卡13所采集到的电网电压电流数据在计量芯片12中进行电能计量后，通过电能表第一接入板卡14转化为脉冲信号，该脉冲信号并与同一时间段内电能表第一接入板卡14所接收到的待检电子式电能表发出的电能脉冲信号进行对比，从而实现上述两个脉冲信号的同步控制，同时主控芯片11对上述两个脉冲信号进行电量计算，并将计算结果发送给远程自动化检测主站2进行分析及处理，从而实现对被检电子式电能表的远程检测；

同时，对待检电子式电能表进行检测时，现场终端1的信号接入板卡13所采集到的电网电压电流直接与电能表第一接入板卡14所接收到的待检电子式电能表发出的电能脉冲信号在主控芯片11中的计算结果进行分析及比对，从而实现对待检电子式电能表和配变装置故障的诊断与告警。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

1、本发明实施例中的电子式电能表远程在线检测与故障分析系统对待检电子式电能表进行检测时，现场终端的信号接入板卡所采集到的电网电压电流数据在计量芯片中进行电能计量后，通过电能表第一接入板卡转化为脉冲信号，该脉冲信号并与同一时间段内电能表第一接入板卡所接收到的待检电子式电能表发出的电能脉冲信号进行对比，从而实现上述两个脉冲信号的同步控制，同时主控芯片对上述两个脉冲信号进行电量计算，并将计算结果发送给远程自动化检测主站进行分析及处理，从而实现对被检电子式电能表的远程检测；

2、本发明实施例中的电子式电能表远程在线检测与故障分析系统对待检电子式电能表进行检测时，现场终端的信号接入板卡所采集到的电网电压电流直接与电能表第一接入板卡所接收到的待检电子式电能表发出的电能脉冲信号在主控芯片中的计算结果进行分析及比对，从而实现对待检电子式电能表和配变装置故障的诊断与告警。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。