三相智能电表计量检定系统的设计与实现

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智能电表是居民生活用电和社会生产用电结算度量的重要工具,其量值是否准确关乎电力用户以及供电企业的切实利益,我国现行的《JJG 596-2012电子式交流电能表检定规程》对电能表检定工作提出了强制性、标准化要求,智能电表必须经省级以上质量监督部门授权检定合格后方可进行现场投用。传统的电能表检定装置大部分检定环节需要人工现场操作,检定效率低下、劳动强度大、易错漏,愈发难以满足现阶段电表的检定需求。针对上述问题,本研究基于三相智能表检定原理,设计三相智能电表自动检定系统,具体工作内容包括:(1)本课题研究对象选定为三相智能表计量检定系统,旨在改进三相智能表检定系统设计、开发过程中存在的检定效率偏低、人工干预较为普遍等问题。经过总体功能规划,形成智能表检定系统功能框架,系统总体由硬件系统和软件系统组成,并由此开发全自动检定流水线及其配套控制、通讯单元,整个系统设计全程弱化人工操作的参与度,转而针对自动化检定系统进行智能操作及监控,实现了系统检定全过程高效化和去人工化。(2)对三相智能电表检定系统的软、硬件进行设计与实现。硬件系统具体包括电压测试单元、传动装置以及系统硬件电路,电压测试单元和传动装置为检定流水线正常运转提供硬件支撑;系统硬件电路包含单片机最小系统电路、输入输出信号处理电路、RS485总线通信电路以及系统电源电路,可实现硬件系统内部通讯及信号采集、传递、存储及监控功能。软件系统具体包括主控单元、检定执行单元以及工控端,可实现对检定装置及流水线的智能控制及检定流程的规范化调度,并在此基础上叠加远程通信功能,从而最终实现三相智能电表检定系统的智能化监控及远程控制功能。(3)实现三相智能电表检定系统的测试与分析,试验测试分别在实验室和现场展开,实验室测试包括传感器信号测试、电路板测试、通信接口测试以及电磁驱动试验、系统硬件电路的可靠性进行验证,并开展对检定执行单元以及主控单元的功能测试,最后针对现场搭建完成的流水线以及控制电路板开展检定工序现场全流程测试,经测试系统的稳定性达到预计要求,并且同传统人工检定流水线相比,无论是从用工成本到检定效率以及检定准确性方面均有了长足的进步改善。
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