CN111175689A - 一种快速电能表校验装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电能表校验技术领域，具体涉及一种快速电能表校验装置及使用方法，包括壳体，还包括用于显示所述校表装置测量电能表的电压误差、电流误差、功率误差及计量误差的显示模块Ⅰ，通过电流线圈把用户负荷转变为可以测量的电流并用于计量的计量单元Ⅱ，用于通信连接及上传信息的通信单元Ⅲ，将市电转换为电能表内部所需的电源并对备用电池进行充电的电源单元Ⅳ、用于控制和协调的控制单元Ⅵ及用于存储信息的存储模块Ⅴ，使用本发明提供的快速电能表校验装置进行电能表的校验方法用于电能表现场校验，能够及时发现电能表存在的问题，避免电力公司遭受经济损失。

Description

一种快速电能表校验装置及使用方法

技术领域

本发明属于电能表校验技术领域，具体涉及一种快速电能表校验装置及使用方法。

背景技术

目前，窃电情况时有发生，电力企业持续完善查、管、控一体化反窃查违工作模式，将“天网”反窃电集中打击专项行动常态化，并结合中低压线损治理工作，多措并举打击窃电、违约用电等不法行为。不断加强反窃查违工作精益化管理，完善用电信息采集系统监控功能，深挖线损异常线路及台区中存在的违窃行为，强化对已治理台区线损指标的日常监控。积极研发、应用、推广先进技术手段，构建基于大数据的窃电行为预测模型，在实践中全面支撑反窃电稽查监控平台的窃电用户分析及定位功能，显著缩小了嫌疑用户范围，减少了现场排查工作量；组建“降损反窃技术服务队”深入反窃查违工作一线，推广应用“边云协同计算技术”等新型技防措施，不断扩大战果。

“降损反窃技术服务队”结合大数据的窃电行为预测模型，进行现场排查，搜证据，防窃电。窃电分子的窃电技术也在变化，有的通过经改造后的电能表进行伪装，现场电能表是否被窃电分子改造过，通过直观判断就可以发现有窃电行为可能性大大降低。正常情况下，每只电表箱内会有六只电能表，究竟哪只被做了“手脚”，电能表误差是多少，进行处罚缺少依据，如果拆后进行校验，又影响用户供电，给现场运维人员每人配备一台校验仪，但是投资太高，不切合实际情况。防窃电行为是一项常抓不懈的工作，全面落实中低压线损管理责任制，防止反弹，切实降损增效。巩固反窃查违工作成果，提升工作质效，保障公司合法经营权益。

目前使用的电能表校验装置有台式校验装置和现场校验仪。台式校验装置一次可校验多只电能表，速度快，精度高，但是不能携带。现场校验仪能够携带，但是操作复杂，价格较高，不能全面推广应用。

公告号为CN 108663650 A的专利文献公开了一种电能表现场校验装置及方法，包括：采集模块，其电能采集模块通过串联接入被测电能表所在的电网，采集电能数据，其温度采集模块用于采集电能采集模块的温度数据；温度补偿执行模块，温度补偿执行模块包括加热器和热循环装置，加热器设置在热循环装置的导热介质上；控制模块，控制模块包括存储器，存储器内存储有误差修正值，控制模块通信连接于采集模块和温度补偿执行模块，用于依据采集模块输出的温度数据控制加热器配合热循环装置同步工作，以将电能采集模块的温度维持在设定温度，并从存储器内获得误差修正值，计算出被测电能表的电能误差。该电能表现场校验装置及方法操作不方便，整个电能表校验过程会花费用户大量的时间，导致电能表 校验过程效率低的问题。

公告号为CN 208172236 U的专利文献公开了一种电能表校验装置，包括：负极接线端子、正极接线端子、第一电磁继电器开关、第二电磁继电器开关、控制支路、电能计量装置、发热装置和散热装置；控制支路包括：启动按键、第三电磁继电器开关、电磁继电器线圈、常闭延时断开的时间继电器开关和时间继电器线圈；当启动按键被按下时，电磁继电器线圈通电，进而控制第一电磁继电器开关、第二电磁继电器开关和第三电磁继电器开关均闭合，同时时间继电器线圈通电且开始计时，当到达预设的设定值后，控制常闭延时断开的时间继电器开关断开，该电能表校验装置结构复杂，使用操作繁杂，不能满足快速测量的需要。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种单相电能表快速校验装置，用于电能表现场校验，能够及时发现电能表存在的问题，杜绝窃电。

本发明的技术方案是：

一种快速电能表校验装置，包括壳体，还包括用于显示所述校表装置测量电能表的电压误差、电流误差、功率误差及计量误差的显示模块Ⅰ，通过电流线圈把用户负荷转变为可以测量的电流并用于计量的计量单元Ⅱ，用于通信连接及上传信息的通信单元Ⅲ，将市电转换为电能表内部所需的电源并对备用电池进行充电的电源单元Ⅳ、用于控制和协调的控制单元Ⅵ及用于存储信息的存储模块Ⅴ。

所述的计量单元Ⅱ、通信单元Ⅲ与控制单元Ⅵ连接；所述的显示模块Ⅰ及存储模块Ⅴ分别与控制单元Ⅵ连接，所述的电源单元Ⅳ为整个电能表校验装置提供电量。

具体的，所述的显示模块Ⅰ包括设置在壳体上的LCD显示屏。

具体的，所述的计量单元Ⅱ包括电流模块、电压模块、计量模块及用于计时的时钟模块，所述的电流模块通过电流线圈把用户负荷转变为可以测量的电流并传送给计量模块用于计量，所述电压模块是测量用户电压并传送给计量模块用于计量，所述计量模块接收电流模块、电压模块传递的信息对温度补偿、用户用电功率、用户所用电能设置计量公式，通过在所述电能表校验装置内部设定计算公式，用于对用户电能表校验，并计算出误差，供设备运维人员参考。

具体的，所述的通信单元Ⅲ包括设置在壳体上的通讯接口和红外开关、红外采样回路，所述的红外采样回路与红外开关连接实现与控制单元无线通讯连接；通过所述的通讯接口与被测电表通讯接口相连接实现与控制单元的有线通讯连接，被测电能表信息实时上传至所述快速电能表校表装置。

所述的电源单元Ⅳ包括电源管理模块及备用电池，所述的电源管理模块将市电转换为电能表内部所需的电源并给电能表校验装置的各个单元供电，同时对备用电池进行充电。

具体的，所述的控制单元Ⅵ包括MCU单片机。

具体的，所述的壳体正面上设置红外开关、操作键、指示灯、接线端子和通讯接口，所述的操作键包括功能键、开始按键、精度调节按键、保存按键。

具体的，所述的快速电能表校表装置与被测电能表通过试验电阻连接，包括如下步骤：

S1、根据分析或者群众举报，发现疑似窃电用户，运维人员到现场通知用户进行停电核查，打开电表箱，进行初步检查电能表铅封是否动过，电能表表计是否正常，拉开用户开关，拆除用户接线；

S2、把所述的快速电能表校表装置接线端子的两个端子分别与试验电阻的两端连接，所述的快速电能表校表装置的接线端子的另两个端子通过用户开关分别与用户被测电能表的两个接线端子连接形成一次回路；

S3、所述的快速电能表校表装置的通讯接口和用户被测电能表的通讯接口通过用通讯线连接接通通讯回路；

S4、合上用户开关；

S5、按下校表装置开始按键，被测电能表数据通过通信线实时上传至快速电能表校表装置，数据通信正常后指示灯由红灯显示为绿灯，开始校验；

S6、校验结果、误差通过显示屏进行显示，通过功能键进行翻页操作以进行不同数据显示；

S7、将校验数据通过按保存按键进行数据保存；

S8、校验完毕，关闭用户开关，拆除试验线及通讯线，把用户电能表恢复正常，如果发现问题，拆除该电能表进一步校核，按照规程进行处理。

具体的，所述的步骤S5中，通过设定所述的快速电能表校表装置的计量单元内电压误差计算公式

，电流误差计算公式

，功率误差计算公式

，电能误差计算公式

进行计算。

随着科技的进步和发展，目前市场上使用的机械表已经被淘汰，取而代之的是电子式电能表。在使用电子式电能表的过程中也不是尽善尽美，不法分子仍然可以通过硬件、软件、外力、强磁、瞬时高电压等手段改变电能表的误差，造成电能表负误差或不计量，达到窃电的目的。针对窃电行为，相关部门采取的措施一般是加强管理、采取防范措施或避免窃电现象的发生等。

窃电行为按照是否打开表盖分为两种，第一种打开表盖，这种方法简单，窃电分子通过破坏电表箱的锁具和电度表上的铅封，打开表盖，短接内部进出线，通过更换或者损害内部元件，使之不计量或少计量，达到窃电的目的。另一种是不打开表盖，可以归纳4种窃电行为：严重超负荷、超强电场、超强磁场、注入谐波，其目的是干扰电子设备的正常工作，造成数据丢失或死机。针对窃电行为，电力企业通常采用的是，加强内部组织措施和加强电能计量技术管理，坚持原则做好、做细日常工作，让不法分子失去窃电的机会，从窃电行为之前做工作，而针对已经窃电的不发分子没有确切的证据不能对窃电分子进行惩罚。

无论是哪一种窃电方法，都是通过改变外部环境或内部环境使电度表发生故障，从而达到不计量或少计量的目的。电能表计量是通过电压互感器会电流互感器，按照一定变比把大电流变为小电流，把较高电压转换为低电压，进行记录。一次电流还是原来大小，窃电分子主要是改变二次电流，比如把电流模块短接，或者利用电阻和电压模块串接，通过设定的计量模式再进行记录，会产生较大的误差，现在的电能表都是智能电能表，显示屏也能够显示电流或电压，无法判断是否准确，更无法判断误差。

基于以上原因，而本发明提供了一种电能表校验装置，针对发生窃电行为的电能表进行校验，可检测出电能表存在的误差，作为窃电时的证据，然后电力公司对窃电分子进行惩罚。这种校验装置是精度较高电能表经过技术改造而成，投资少，携带方便，现场只需按照要求，把两根电源线和一根通讯线接上，就可进行校验，大大提高工作效率，发现误差较大，就可以判断该电能表有问题，有窃电嫌疑，把有问题的电能表拆除，拿到校验台重新校验，根据误差大小，进行处罚。

本发明的有益效果是：该快速校验装置包括用于显示所述校表装置测量电能表的电压误差、电流误差、功率误差及计量误差的显示模块Ⅰ，通过电流线圈把用户负荷转变为可以测量的电流并用于计量的计量单元Ⅱ，用于通信连接及上传信息的通信单元Ⅲ，将市电转换为电能表内部所需的电源并对备用电池进行充电的电源单元Ⅳ、用于控制和协调的控制单元Ⅵ及用于存储信息的控制单元Ⅴ；所述的计量单元Ⅱ、通信单元Ⅲ与控制单元Ⅵ连接、所述的显示模块Ⅰ及存储模块Ⅴ分别与控制单元Ⅵ连接，所述的电源单元Ⅳ为整个电能表校验装置提供电量。

显示模块Ⅰ显示所述校表装置与测量电能表的电压误差、电流误差、功率误差及计量误差等，由此判断该电能表是否合格。测试结果如果误差较大，初步判断该电能表在计量方面存在有问题，运维人员可以在现场打开电能表盖，进行认真排查，主要排查电压线圈是否串接电阻，电流线圈是否并联电阻，内部元件是否更换等等，然后拿到校表室进一步校验，确定实际误差，根据计量部门的电采系统，进行大数据分析，判断是什么时候开始窃电，结合误差，进行处罚，挽回电力公司损失。

计量单元Ⅱ包括电流模块、电压模块、高精度计量模块、时钟模块，所述电流模块是通过电流线圈把用户负荷转变为可以测量的电流，用于计量，所述电压模块是测量用户电压，时钟模块是计时，在所述高精度计量模块设置计量公式和温度补偿，用户电流乘以用户电压等于用户用电功率，用户用电功率乘以用电时间等于用户所用电能，通过在所述电能表校验装置内部设定计算公式，用于对用户电能表校验，并计算出误差，供设备运维人员参考。

通信单元Ⅲ包括485通讯接口、红外采样回路，所述485通讯接口是通过485通讯线和被测电表485通讯接口相连接，被测电能表信息实时上传至所述校表装置，用于误差计算。所述红外接口是所述校表装置无线接口，每只电能表都有各自的通讯地址，一般都是电能表条码后几位，通过被测电能表的实施红外采样回路实现无线通讯，在校表装置上选择和哪只被测电表连接，输入该电能表的通讯地址。

所述电源管理模块是将市电转换为电能表内部所需的电源，并对备用电池进行充电。所述存储模块用于存储试验数据。所述控制部分包括MCU单片机。所有单元及模块统一受MCU单片机的控制、协调工作。

本发明提供的一种快速电能表校表装置，结构小巧，重量轻，便于携带，接线有2根2.5mm²铜线，一根通讯线，如果利用所述红外通讯，需2根2.5mm²铜线，接线回路简单，易于操作，大大提高了工作效率；显示直观，速度快捷，节省费用，所述校表装置面板上设置相应功能按键，按“开始”按键，所述装置开始启动，按“精度”按键，所述装置切换可变电阻阻值，按“保存”按键，所述装置自动保存当前试验数据；装置接线端子接好电阻及电源线，在校核时，取出校表装置，接上对应接线，即可开始校表。本发明提供的装置设计合理，用于多种规格的单相电能表校验，使用方便，为电能表核查提供了很好的工具，从而提高电能表排查效率。

附图说明

图1为本发明快速电能表校表装置面板结构示意图；

图2为本发明快速电能表校表装置原理示意图；

图3为本发明快速电能表校表装置外接电阻测试回路示意图；

图4为本发明快速电能表校表装置电路图；

图5为本发明快速电能表校表装置接线示意图；

图6本发明快速电能表校表装置内接电阻测试回路图。

Ⅰ为显示模块、Ⅱ为计量单元、Ⅲ为通信单元、Ⅳ为电源单元、Ⅴ存储模块、Ⅵ为控制单元、1电表箱、2电能表、3快速电能表校表装置、33显示屏、34红外开关、35功能键、36指示灯、37开始按键、38精度调节按键、39保存按键、301接线端子、302通讯接口、4用户开关、5电阻、6被测电能表。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。

实施例1

如图1所示为本实施例提供一种快速电能表校验装置的结构示意图，图2为原理图，图4为电路图，包括壳体，还包括用于显示所述校表装置测量电能表的电压误差、电流误差、功率误差及计量误差的显示模块Ⅰ，通过电流线圈把用户负荷转变为可以测量的电流并用于计量的计量单元Ⅱ，用于通信连接及上传信息的通信单元Ⅲ，将市电转换为电能表内部所需的电源并对备用电池进行充电的电源单元Ⅳ、用于控制和协调的控制单元Ⅵ及用于存储信息的存储模块Ⅴ。

所述的计量单元Ⅱ、通信单元Ⅲ与控制单元Ⅵ连接，所述的显示模块Ⅰ及存储模块Ⅴ分别与控制单元Ⅵ连接，所述的电源单元Ⅳ为整个电能表校验装置提供电量。

所述的显示模块Ⅰ包括设置在壳体上的LCD显示屏。

所述的计量单元Ⅱ包括电流模块、电压模块、计量模块及用于计时的时钟模块，所述的电流模块通过电流线圈把用户负荷转变为可以测量的电流并传送给计量模块用于计量，所述电压模块是测量用户电压并传送给计量模块用于计量，所述计量模块接收电流模块、电压模块传递的信息对温度补偿、用户用电功率、用户所用电能设置计量公式，用于对用户电能表校验，并计算出误差，供设备运维人员参考。

所述的通信单元Ⅲ包括设置在壳体上的通讯接口302和红外开关34、红外采样回路，当使用红外无线连接时，打开红外开关34所述的红外采样回路与红外开关34连接实现与控制单元无线通讯连接；通过所述的通讯接口302与被测电表通讯接口相连接实现与控制单元的有线通讯连接，被测电能表信息实时上传至所述快速电能表校表装置3。

所述的电源单元Ⅳ包括电源管理模块及备用电池，所述的电源管理模块将市电转换为电能表内部所需的电源并给电能表校验装置的各个单元供电，同时对备用电池进行充电。

所述的控制单元Ⅵ包括MCU单片机。所述的壳体正面上设置红外开关34、操作键、指示灯36、接线端子301和通讯接口302，所述的操作键包括功能键35、开始按键37、精度调节按键38、保存按键39。

使用本实施例提供的快速电能表校验装置对电能表进行校验时，所述的快速电能表校表装置3与被测电能表通过试验电阻5连接，其接线示意图如图5所示，包括如下步骤：

S1、根据分析或者群众举报，发现疑似窃电用户，运维人员到现场通知用户进行停电核查，打开电表箱1，进行初步检查电能表2铅封是否动过，电能表2表计是否正常，拉开用户开关4，拆除用户接线；

S2、把所述的快速电能表校表装置3接线端子301的2和4接线端子分别与试验电阻5的两端连接，所述的快速电能表校表装置3的接线端子301的1、3接线端子通过用户开关分别与用户被测电能表6的2、4接线端子连接形成一次回路，通过计量部分Ⅱ的电压模块和电流模块测量出该电能表的U_测量和I_测量，并计算出其P_测量及电能W_测量；

S3、所述的快速电能表校表装置的通讯接口302和用户被测电能表的通讯接口通过用通讯线连接接通通讯回路；

S4、合上用户开关4；

S5、按下校表装置开始按键37，被测电能表数据通过通信线实时上传至快速电能表校表装置，数据通信正常后指示灯36由红灯显示为绿灯，开始校验，通过设定所述的快速电能表校表装置的计量单元内电压误差计算公式

，电流误差计算公式

，功率误差计算公式

，电能误差计算公式

进行计算，其中U_标准、I_标准、P_标准和W_标准为所述快速校表装置测量值，U_测量、I_测量、P_测量和W_测量为待测电能表的测量值；

S6、校验结果、误差通过显示屏33进行显示，通过功能键35进行翻页操作以进行不同数据显示；

S7、将校验数据通过按保存按键39进行数据保存；

S8、校验完毕，关闭用户开关4，拆除试验线及通讯线，把用户电能表恢复正常，如果发现问题，拆除该电能表进一步校核，按照规程进行处理。

本实施例中，所述的通讯接口302采用485通讯线和被测电表485通讯接口相连接，实现有线通讯连接，被测电能表信息实时上传至所述快速电能表校验装置3，用于误差计算。另外本实施例在校验时使用试验电阻5是外设电阻。

实施例2

本实施例所描述的一种快速电能表校表装置，是在实施例1的基础上进行的改进，与实施例1所不同的是：所述快速电能表校表装置3和被测电能表采用红外通信，每只电能表都有各自的通讯地址，一般都是电能表条码后几位，通过被测电能表的实施红外采样回路实现无线通讯，在校表装置上选择和哪只被测电表连接，输入该电能表的通讯地址。另外本实施例在校验时使用试验电阻5是外设电阻，如图3所示，按下快速电能表校表装置3红外开关34，快速电能表校表装置3发射红外信号，电能表通过红外采样回路、红外通讯接口接受信号，然后进行信号匹配，根据电能表条码上标注的通讯地址，选择相应的电能表进行信号匹配，匹配成功后，指示灯36变为绿灯，表明信号接通，使用本实施例提供的快速电能表校验装置对电能表进行校验时的步骤与实施例1相同。

实施例3

参阅图6，本实施例所描述的一种快速电能表校表装置，是在实施例1的基础上进行的改进，与实施例1所不同的是：所述快速电能表校表装置3的试验试验电阻5采用内置式，试验电阻5为可变电阻，在MCU单片机和试验电阻间增加继电器，通过按下快速电能表校表装置面板的精度按键38进行电阻阻值切换，这样会多增加一个测试点，使试验结果更准确，使用本实施例提供的快速电能表校验装置对电能表进行校验时的步骤与实施例1相同。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种快速电能表校验装置，包括壳体，其特征在于，还包括用于显示所述校表装置测量电能表的电压误差、电流误差、功率误差及计量误差的显示模块Ⅰ，通过电流线圈把用户负荷转变为可以测量的电流并用于计量的计量单元Ⅱ，用于通信连接及上传信息的通信单元Ⅲ，将市电转换为电能表内部所需的电源并对备用电池进行充电的电源单元Ⅳ、用于控制和协调的控制单元Ⅵ及用于存储信息的存储模块Ⅴ；

所述的计量单元Ⅱ、通信单元Ⅲ与控制单元Ⅵ连接，所述的显示模块Ⅰ及存储模块Ⅴ分别与控制单元Ⅵ连接，所述的电源单元Ⅳ为整个电能表校验装置提供电量。

2.根据权利要求1所述快速电能表校验装置，其特征在于，所述的显示模块Ⅰ包括设置在壳体上的LCD显示屏（33）。

3.根据权利要求2所述快速电能表校验装置，其特征在于，所述的计量单元Ⅱ包括电流模块、电压模块、计量模块及用于计时的时钟模块，所述的电流模块通过电流线圈把用户负荷转变为可以测量的电流并传送给计量模块用于计量，所述电压模块是测量用户电压并传送给计量模块用于计量，所述计量模块接收电流模块、电压模块传递的信息对温度补偿、用户用电功率、用户所用电能设置计量公式，用于对用户电能表校验，并计算出误差，供设备运维人员参考。

4.根据权利要求3所述快速电能表校验装置，其特征在于，所述的通信单元Ⅲ包括设置在壳体上的通讯接口（302）和红外开关（34）、红外采样回路，所述的红外采样回路与红外开关（34）连接实现与控制单元无线通讯连接；通过所述的通讯接口（302）与被测电表通讯接口相连接实现与控制单元的有线通讯连接，被测电能表信息实时上传至所述快速电能表校表装置（3）。

5.根据权利要求4所述快速电能表校验装置，其特征在于，所述的电源单元Ⅳ包括电源管理模块及备用电池，所述的电源管理模块将市电转换为电能表内部所需的电源并给电能表校验装置的各个单元供电，同时对备用电池进行充电。

6.根据权利要求5所述快速电能表校验装置，其特征在于，所述的控制单元Ⅵ包括MCU单片机。

7.根据权利要求1所述快速电能表校验装置，其特征在于，所述的壳体正面上设置红外开关（34）、操作键、指示灯（36）、接线端子（301）和通讯接口（302），所述的操作键包括功能键（35）、开始按键（37）、精度调节按键（38）和保存按键（39）。

8.如上任意权利要求所述的快速电能表校验装置的使用方法，其特征在于，所述的快速电能表校验装置与被测电能表通过试验电阻（5）连接，包括如下步骤：

S1、根据分析或者群众举报，发现疑似窃电用户，运维人员到现场通知用户进行停电核查，打开电表箱（1），进行初步检查电能表（2）铅封是否动过，电能表（2）表计是否正常，拉开用户开关（4），拆除用户接线；

S2、把所述的快速电能表校表装置（3）的接线端子（301）两个端子分别与试验电阻（5）的两端连接，所述的快速电能表校表装置（3）的接线端子（301）另两个端子通过用户开关分别与用户被测电能表（6）的接线端子连接形成一次回路；

S3、所述的快速电能表校表装置（3）的通讯接口（302）和用户被测电能表（6）的通讯接口通过用通讯线连接接通通讯回路；

S4、合上用户开关（4）；

S5、按下校表装置开始按键（37），被测电能表数据通过通信线实时上传至快速电能表校表装置，数据通信正常后指示灯（36）由红灯显示为绿灯，开始校验；

S6、校验结果、误差通过显示屏（33）进行显示，通过功能键（35）进行翻页操作以进行不同数据显示；

S7、将校验数据通过按保存按键（39）进行数据保存；

S8、校验完毕，关闭用户开关（4），拆除试验线及通讯线，把用户电能表恢复正常，如果发现问题，拆除该电能表进一步校核，按照规程进行处理。

9.根据权利要求8所述的快速电能表校验装置的使用方法，其特征在于，所述的步骤S5中，通过设定所述的快速电能表校表装置（3）的计量单元内电压误差计算公式

，电流误差计算公式

，功率误差计算公式

，电能误差计算公式

进行计算。

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