一種電力計量設備型式試驗的測試系統及方法與流程

2023-05-14 23:09:11

本發明涉及電力計量設備試驗技術領域，特別涉及一種電力計量設備型式試驗的測試系統及方法。

背景技術：

隨著電力科學技術的革新，新型電力計量設備不斷研發，且功能集成越來越豐富，但如果新型電力計量設備性能較差，將直接威脅到電力系統生產和運行的可靠性，因此對電力計量設備進行試驗檢定具有十分重要的意義。

電力計量設備的型式試驗主要有電磁兼容類、氣候環境類和機械振動類等多種類型，每種類型的型式試驗又包括多種試驗，這些試驗都能對電力計量設備的某種性能進行檢定，通過這些試驗獲取試驗數據，並對試驗數據進行分析，使工程人員及時發現設備中的潛在問題，便於技術人員對設備進一步加以改進，使設備能達到更高準確度級的電能計量標準，投運後才能保證電力系統安全運行。

儘管目前電力計量設備的型式檢定手段多種多樣，但目前尚沒有一種科學的手段能將上述不同種類型的型式試驗參數、流程及數據等進行整合，並進行統一管控，不便於客戶對被試電力計量設備的試驗狀態進行全面的了解和把控，也就無法實現電力計量設備的全方位性能評定，以及長期跟蹤電力計量設備性能的目的。

技術實現要素：

本發明的發明目的在於提供一種電力計量設備型式試驗的測試系統及方法，以解決現有技術無法實現電力計量設備的全方位性能評定，以及長期跟蹤電力計量設備性能的問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種電力計量設備型式試驗的測試系統，包括：伺服器、氣候環境試驗裝置、電磁兼容試驗裝置和機械振動試驗裝置；

所述伺服器，用於發送試驗指令，所述試驗指令包括氣候環境試驗指令、電磁兼容試驗指令和機械振動試驗指令；

所述氣候環境試驗裝置，用於接收所述氣候環境試驗指令；根據所述氣候環境試驗指令，對電力計量設備進行相應的氣候環境試驗；將氣候環境試驗數據發送至所述伺服器；

所述電磁兼容試驗裝置，用於接收所述電磁兼容試驗指令；根據所述電磁兼容試驗指令，對電力計量設備進行相應的電磁兼容試驗；將電磁兼容試驗數據發送至所述伺服器；

所述機械振動試驗裝置，用於接收所述機械振動試驗指令；根據所述機械振動試驗指令，對電力計量設備進行相應的機械振動試驗；將機械振動試驗數據發送至所述伺服器；

所述伺服器，還用於接收所述氣候環境試驗數據、所述電磁兼容試驗數據和所述機械振動試驗數據；確定所述氣候環境試驗數據、所述電磁兼容試驗數據和所述機械振動試驗數據的數據類型，所述數據類型包括模型參數、頻譜圖、試驗曲線、誤差數據和電參量；根據試驗裝置類型和數據類型，對所述氣候環境試驗數據、所述電磁兼容試驗數據和所述機械振動試驗數據進行分類和存儲。

第二方面，本發明實施例還提供了一種電力計量設備型式試驗的測試方法，用於電力計量設備型式試驗的測試系統，所述系統包括：伺服器、氣候環境試驗裝置、電磁兼容試驗裝置和機械振動試驗裝置，所述方法包括：

所述伺服器向所述氣候環境試驗裝置發送氣候環境試驗指令，向所述電磁兼容試驗裝置發送電磁兼容試驗指令，向所述機械振動試驗裝置發送機械振動試驗指令；

所述氣候環境試驗裝置接收所述氣候環境試驗指令，根據所述氣候環境試驗指令，對電力計量設備進行相應的氣候環境試驗，並將氣候環境試驗數據發送至所述伺服器；

所述電磁兼容試驗裝置接收所述電磁兼容試驗指令，根據所述電磁兼容試驗指令，對電力計量設備進行相應的電磁兼容試驗，並將電磁兼容試驗數據發送至所述伺服器；

所述機械振動試驗裝置接收所述機械振動試驗指令，根據所述機械振動試驗指令，對電力計量設備進行相應的機械振動試驗，並將機械振動試驗數據發送至所述伺服器；

所述伺服器接收所述氣候環境試驗數據、所述電磁兼容試驗數據和所述機械振動試驗數據；

確定所述氣候環境試驗數據、所述電磁兼容試驗數據和所述機械振動試驗數據的數據類型，所述數據類型包括模型參數、頻譜圖、試驗曲線、誤差數據和電參量；

根據試驗裝置類型和數據類型，對所述氣候環境試驗數據、所述電磁兼容試驗數據和所述機械振動試驗數據進行分類和存儲。

由以上技術方案可知，本發明提供的一種電力計量設備型式試驗的測試系統及方法，所述系統包括：伺服器、氣候環境試驗裝置、電磁兼容試驗裝置和機械振動試驗裝置。伺服器分別控制氣候環境試驗裝置、電磁兼容試驗裝置和機械振動試驗裝置進行相應的型式試驗；各試驗裝置分別將試驗數據發送至所述伺服器；所述伺服器根據試驗裝置類型和數據類型，對氣候環境試驗數據、電磁兼容試驗數據和機械振動試驗數據進行分類和存儲。本發明採用分布式終端連接管理方式，將電磁兼容類、氣候環境類和機械振動類型式試驗的試驗設備和待測電力計量設備進行整合，通過將所有型式試驗的數據進行分類整理，並完整錄入到測試系統中，可達到對被測電力計量設備全性能的充分了解和把握，以及長期追蹤電力計量設備性能的目的。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種電力計量設備型式試驗的測試系統的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的一種電力計量設備型式試驗的測試方法的流程圖；

圖3為本發明實施例提供的一種目標試驗數據查詢方法的流程圖；

圖4為本發明實施例提供的一種試驗圖像實時採集方法的流程圖；

圖5為本發明實施例提供的一種目標圖像查詢方法的流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

如圖1所示，本發明實施例提供了一種電力計量設備型式試驗的測試系統，包括：伺服器101、氣候環境試驗裝置102、電磁兼容試驗裝置103和機械振動試驗裝置104。

所述伺服器101，用於向所述氣候環境試驗裝置102發送氣候環境試驗指令；用於向所述電磁兼容試驗裝置103發送電磁兼容試驗指令；用於向所述機械振動試驗裝置104發送機械振動試驗指令。

所述氣候環境試驗裝置102，用於接收所述氣候環境試驗指令，所述氣候環境試驗指令包括：高溫試驗指令、低溫試驗指令、交變溼熱試驗指令、鹽霧試驗指令、紫外線老化試驗指令、氙燈耐氣候試驗指令和地域氣候老化試驗指令；根據所述氣候環境試驗指令，對電力計量設備進行相應的氣候環境試驗；將氣候環境試驗數據發送至所述伺服器。

高溫試驗是對電力計量設備在高溫下的性能進行檢定；低溫試驗是對電力計量設備在低溫下的性能進行檢定；交變溼熱試驗是利用交變溼熱試驗箱模擬實際運行現場的高溫、低溫和高溼環境對電力計量設備的影響。

鹽霧試驗是利用一種具有一定容積空間的試驗設備-鹽霧試驗箱，在其容積空間內用人工的方法，模擬海洋或含鹽潮溼地區的氣候環境，從而對電力計量設備的耐鹽霧腐蝕性能質量進行檢定。

紫外線老化試驗是通過紫外線老化試驗箱完成，紫外線老化試驗箱可模擬自然氣候中的紫外、雨淋、高溫、高溼、凝露、黑暗等環境條件。將電力計量設備放置在經過控制的陽光和溼氣的交互循環中，同時提高溫度來對電力計量設備進行加速耐候性試驗。

氙燈耐氣候試驗通過氙燈氣候試驗箱完成，氙燈氣候試驗箱可以模擬由陽光、雨水和露水造成的危害，利用氙燈模擬陽光照射的效果，利用冷凝溼氣模擬雨水和露水，電力計量設備放置在一定溫度下的光照和潮氣交替的循環程序中進行測試，用數天或數周的時間即可重現戶外數月乃至數年出現的危害，用於檢定電力計量設備的耐久性。

地域氣候老化試驗是通過模擬和強化大氣環境中的主要氣候因素，從而對電力計量設備進行耐候性檢定的試驗。

所述電磁兼容試驗裝置103，用於接收所述電磁兼容試驗指令，所述電磁兼容試驗指令包括：靜電放電抗擾度試驗指令、工頻磁場抗擾度試驗指令、電快速瞬變脈衝群抗擾度試驗指令、雷擊浪湧抗擾度試驗指令、射頻場感應的傳導騷擾抗擾度試驗指令、振鈴波抗擾度試驗指令、脈衝磁場抗擾度試驗指令、電壓驟降/中斷和編號抗擾度試驗指令、射頻電磁場輻射抗擾度試驗指令、傳導騷擾敏感度試驗指令和無線電幹擾抑制試驗指令；根據所述電磁兼容試驗指令，對電力計量設備進行相應的電磁兼容試驗；將電磁兼容試驗數據發送至所述伺服器。

靜電放電抗擾度試驗是對電力計量設備的抗靜電幹擾能力進行檢定，包括接觸放電、空氣放電、直接放電和間接放電。對放電後的被試電力計量設備進行性能檢定，以確定被試電力計量設備的抗靜電幹擾能力。

工頻磁場抗擾度試驗的試驗裝置包括：用以產生磁場的感應線圈、用以供給線圈電流的工頻電源、一些必要的輔助測試及測量的裝置。將被試電力計量設備置入感應線圈產生的工頻(連續和短時)磁場中，然後利用測量裝置對被試電力計量設備的性能進行檢定。

電快速瞬變脈衝群抗擾度試驗是利用電快速瞬變脈衝群抗擾度測試儀，對電力計量設備的供電電源埠、信號、控制和接地埠在受到電快速瞬變(脈衝群)幹擾時的性能進行檢定。

雷擊浪湧抗擾度試驗是利用雷擊浪湧模擬器，模擬由於開關切換及自然界雷擊所引起的高能量瞬變幹擾，並利用測試裝置對電力計量設備的電源線和內部連接線的抗浪湧幹擾能力進行檢定。

射頻場感應的傳導騷擾抗擾度試驗是通過施加一定電平的模擬騷擾信號到被試電纜上，以此檢定被試電力計量設備對射頻場感應的傳導騷擾的抗擾度能力。

振鈴波抗擾度試驗是利用振鈴波發生器，模擬由於電源和控制開關切換時(或雷擊)產生的瞬變現象，而在電力計量設備的電力線、控制線和信號線上產生振鈴波幹擾，並由測試裝置對電力計量設備對振動波幹擾的抗擾度能力進行檢定。

脈衝磁場抗擾度試驗是對電力計量設備的脈衝磁場抗擾度能力進行試驗檢定。

電壓驟降/中斷抗擾度試驗是利用周波跌落模擬發生器，模擬電壓驟降、電壓短時中斷和電壓變化，再由周波跌落試驗儀對電壓驟降和中斷狀態下，電力計量設備的抗擾度能力進行檢定。

射頻電磁場輻射抗擾度試驗是當電力計量設備受到80MHz-2000MHz以上頻率範圍內射頻輻射源產生的電磁場幹擾時，對電力計量設備的抗擾度能力進行檢定。

傳導騷擾敏感度試驗是通過施加一定電平的模擬騷擾信號到被試電纜上，以此檢定被試電力計量設備對射頻場感應的傳導騷擾的敏感度。

無線電幹擾抑制試驗是測試被試電力計量設備對空間無線電幹擾騷擾的抗擾性。

所述機械振動試驗裝置104，用於接收所述機械振動試驗指令，所述機械振動試驗指令包括：防水試驗指令、IP防護試驗指令、耐熱與阻燃試驗指令、防塵試驗指令、彈簧錘試驗指令、振動試驗指令和衝擊試驗指令；根據所述機械振動試驗指令，對電力計量設備進行相應的機械振動試驗；將機械振動試驗數據發送至所述伺服器；

防水試驗是用於檢定電力計量設備在使用過程中的防水能力，即檢定當設備表面被液態水浸溼時，設備性能是否會受到影響。

IP(Ingress Protection，防護等級)試驗是將電力計量設備根據防塵防溼氣特性加以分級的試驗。IP防護等級是由兩個數字組成，第1個數字表示電力計量設備防塵和防外物侵入等級，第2個數字表示電力計量設備防溼氣和防水侵入的密閉程度，數字越大表示其防護等級越高。

耐熱與阻燃試驗是用來檢定電力計量設備的耐熱性和阻燃性的試驗。耐熱試驗是用於檢定電力計量設備的絕緣材料或絕緣結構，在受熱的條件下是否仍能保持優良的物理機械性能和絕緣性能；阻燃性試驗是用於檢定電力計量設備的材料是否具有良好的減慢、終止或防止有焰燃燒的能力。

防塵試驗是用於檢定電力計量設備在使用過程中的防塵能力，即檢定當設備內部侵塵後，設備性能是否會受到影響。

彈簧錘試驗是評定電力計量設備的機械強度；振動試驗是指評定電力計量設備在預期的使用環境中抗振能力；衝擊試驗是對電力計量設備在動負荷下的抗衝擊性能進行檢定。

伺服器與氣候環境試驗裝置之間、伺服器與電磁兼容試驗裝置之間、以及伺服器與機械振動試驗裝置之間可以採用多種通信方式。第一種通信方式為有線通信方式，以伺服器與氣候環境試驗裝置的通信為例，可在伺服器與氣候環境試驗裝置之間設置一中轉的客戶機，客戶機與伺服器之間通過交換機相連接。此時，由客戶機接收伺服器發出的氣候環境試驗指令，並根據試驗指令，啟動相應的試驗設備進行相應的氣候環境試驗；客戶機存儲試驗數據，並將試驗數據上傳至伺服器。系統支持客戶機運行多種形式的作業系統，如Windows 7、Window 8、Windows 10和Linux等。

第二種通信方式為無線通信方式，伺服器可通過WIFI或藍牙(Bluetooth)的方式將試驗指令發送至移動終端設備，然後由移動終端設備根據試驗指令啟動相應的試驗設備進行相應的氣候環境試驗；移動終端設備存儲試驗數據，並將試驗數據上傳至伺服器。所述移動終端設備可以是智慧型手機或可攜式平板電腦等，支持移動終端設備運行ios和Android系統，能夠滿足移動式的特殊試驗要求，使伺服器與試驗裝置之間始終保持通信。

第三種通信方式可以將有線通信和無線通信相結合，可以根據客戶的需要，靈活選擇通信方式，且提供傳統光電滑鼠及當代流行多點觸屏技術，以多種方式對設備進行管控。伺服器與電磁兼容試驗裝置之間，以及伺服器與機械振動試驗裝置之間的通信方式如伺服器與氣候環境試驗裝置的通信方式，在此不再贅述。

所述伺服器101，還用於接收所述氣候環境試驗數據、所述電磁兼容試驗數據和所述機械振動試驗數據；確定所述氣候環境試驗數據、所述電磁兼容試驗數據和所述機械振動試驗數據的數據類型，所述數據類型包括模型參數、頻譜圖、試驗曲線、誤差數據和電參量；根據試驗裝置類型和數據類型，對所述氣候環境試驗數據、所述電磁兼容試驗數據和所述機械振動試驗數據進行分類和存儲。

進一步地，所述系統還包括查詢分析終端；所述查詢分析終端，用於向所述伺服器101發送數據查詢指令；

所述伺服器101，還用於接收所述數據查詢指令；根據所述數據查詢指令對應的試驗裝置類型，查找出與所述試驗裝置類型相匹配的試驗數據；根據所述數據查詢指令對應的數據類型，查找出與所述試驗裝置類型相匹配的試驗數據中與所述數據類型相匹配的試驗數據，作為目標試驗數據；將所述目標試驗數據發送至所述查詢分析終端；

所述查詢分析終端，還用於接收所述目標試驗數據，並對所述目標試驗數據進行分析。

查詢分析終端可以為客戶機或移動終端設備，用戶可以通過客戶機了解電力計量設備的當前試驗狀態和試驗進程，獲取試驗數據，並通過對試驗數據進行分析，實現對電力計量設備的全方位性能評定，以及長期跟蹤電力計量設備性能的目的。此外，查詢分析終端還可輸出查詢的試驗數據，以生成標準試驗證書或報告。查詢分析終端如果為客戶機，則客戶機與所述伺服器101之間通過交換機連接並通信；如果查詢分析終端為移動終端設備，則移動終端設備與所述伺服器101之間通過WIFI或藍牙(Bluetooth)進行通信。

進一步地，所述系統還包括：監控攝像頭；所述監控攝像頭，用於分別採集所述氣候環境試驗、所述電磁兼容試驗和所述機械振動試驗的圖像；將所述氣候環境試驗、所述電磁兼容試驗和所述機械振動試驗的實時圖像發送給所述伺服器101；

所述伺服器101，還用於接收所述實時圖像；判斷所述實時圖像是否是目標圖像；如果實時圖像是目標圖像，則根據所述目標圖像對應的試驗裝置類型，對所述目標圖像進行分類和存儲。

更進一步地，所述查詢分析終端，還用於向所述伺服器101發送圖像查詢指令；

所述伺服器101，還用於接收所述圖像查詢指令；根據所述圖像查詢指令對應的試驗裝置類型，查找出與所述試驗裝置類型相匹配的目標圖像。

所述目標圖像可以是被試電力計量設備的關鍵部位的監控圖像，也可以是被試電力計量設備試驗的關鍵時刻的監控圖像，可根據用戶需要進行設定。此外，所述伺服器101還用於保存監控攝像頭的視頻信息，便於用戶隨時觀察被試電力計量設備的試驗過程，以及調取不同試驗、不同時刻和不同關鍵點的圖像信息。

所述系統支持多種類型的電力計量設備的型式試驗，所述電力計量設備包含但不限於電能表、費控終端、電壓互感器、電流互感器、測控裝置、電壓表、電流表、功率表和接地電阻測試儀。

由以上技術方案可知，本發明實施例提供一種電力計量設備型式試驗的測試系統，包括：伺服器、氣候環境試驗裝置、電磁兼容試驗裝置和機械振動試驗裝置。伺服器分別控制氣候環境試驗裝置、電磁兼容試驗裝置和機械振動試驗裝置進行相應的型式試驗；各試驗裝置分別將試驗數據發送至所述伺服器；所述伺服器根據試驗裝置類型和數據類型，對氣候環境試驗數據、電磁兼容試驗數據和機械振動試驗數據進行分類和存儲。本發明採用分布式終端連接管理方式，將電磁兼容類、氣候環境類和機械振動類型式試驗的試驗設備和待測電力計量設備進行整合，通過將所有型式試驗的數據進行分類整理，並完整錄入到測試系統中，可達到對被測電力計量設備全性能的充分了解和把握，以及長期追蹤電力計量設備性能的目的。

如圖2所示，本發明實施例提供了一種電力計量設備型式試驗的測試方法，用於電力計量設備型式試驗的測試系統，所述系統包括：伺服器、氣候環境試驗裝置、電磁兼容試驗裝置和機械振動試驗裝置，所述方法包括：

步驟S201，所述伺服器向所述氣候環境試驗裝置發送氣候環境試驗指令，向所述電磁兼容試驗裝置發送電磁兼容試驗指令，向所述機械振動試驗裝置發送機械振動試驗指令；

步驟S202，所述氣候環境試驗裝置接收所述氣候環境試驗指令，根據所述氣候環境試驗指令，對電力計量設備進行相應的氣候環境試驗，並將氣候環境試驗數據發送至所述伺服器；

步驟S203，所述電磁兼容試驗裝置接收所述電磁兼容試驗指令，根據所述電磁兼容試驗指令，對電力計量設備進行相應的電磁兼容試驗，並將電磁兼容試驗數據發送至所述伺服器；

步驟S204，所述機械振動試驗裝置接收所述機械振動試驗指令，根據所述機械振動試驗指令，對電力計量設備進行相應的機械振動試驗，並將機械振動試驗數據發送至所述伺服器；

步驟S205，所述伺服器接收所述氣候環境試驗數據、所述電磁兼容試驗數據和所述機械振動試驗數據；

步驟S206，確定所述氣候環境試驗數據、所述電磁兼容試驗數據和所述機械振動試驗數據的數據類型，所述數據類型包括模型參數、頻譜圖、試驗曲線、誤差數據和電參量；

步驟S207，根據試驗裝置類型和數據類型，對所述氣候環境試驗數據、所述電磁兼容試驗數據和所述機械振動試驗數據進行分類和存儲。

如圖3所示，上述步驟S207之後還包括目標試驗數據的查詢，目標試驗數據查詢方法包括：

步驟S301，查詢分析終端向所述伺服器發送數據查詢指令；

步驟S302，所述伺服器接收所述數據查詢指令；

步驟S303，所述伺服器根據所述數據查詢指令對應的試驗裝置類型，查找出與所述試驗裝置類型相匹配的試驗數據；

步驟S304，所述伺服器根據所述數據查詢指令對應的數據類型，查找出與所述試驗裝置類型相匹配的試驗數據中與所述數據類型相匹配的試驗數據，作為目標試驗數據；

步驟S305，所述伺服器將所述目標試驗數據發送至所述查詢分析終端；

步驟S306，所述查詢分析終端接收所述目標試驗數據，並對所述目標試驗數據進行分析。

如圖4所示，上述步驟S201之後還包括試驗圖像的實時採集，試驗圖像實時採集方法包括：

S401，監控攝像頭分別採集所述氣候環境試驗、所述電磁兼容試驗和所述機械振動試驗的圖像；

S402，所述監控攝像頭將所述氣候環境試驗、所述電磁兼容試驗和所述機械振動試驗的實時圖像發送給所述伺服器；

S403，所述伺服器接收所述實時圖像。

如圖5所示，上述步驟S207之後還包括目標圖像的查詢，目標圖像查詢方法包括：

S501，所述伺服器判斷所述實時圖像是否是目標圖像；

S502，如果實時圖像是目標圖像，則所述伺服器根據所述目標圖像對應的試驗裝置類型，對所述目標圖像進行分類和存儲；

S503，所述查詢分析終端向所述伺服器發送圖像查詢指令；

S504，所述伺服器接收所述圖像查詢指令；

S505，所述伺服器根據所述圖像查詢指令對應的試驗裝置類型，查找出與所述試驗裝置類型相匹配的目標圖像。

由以上技術方案可知，本發明實施例提供的一種電力計量設備型式試驗的測試方法，用於電力計量設備型式試驗的測試系統，所述系統包括：伺服器、氣候環境試驗裝置、電磁兼容試驗裝置和機械振動試驗裝置。伺服器分別控制氣候環境試驗裝置、電磁兼容試驗裝置和機械振動試驗裝置進行相應的型式試驗；各試驗裝置分別將試驗數據發送至所述伺服器；所述伺服器根據試驗裝置類型和數據類型，對氣候環境試驗數據、電磁兼容試驗數據和機械振動試驗數據進行分類和存儲。本發明採用分布式終端連接管理方式，將電磁兼容類、氣候環境類和機械振動類型式試驗的試驗設備和待測電力計量設備進行整合，通過將所有型式試驗的數據進行分類整理，並完整錄入到測試系統中，可達到對被測電力計量設備全性能的充分了解和把握，以及長期追蹤電力計量設備性能的目的。

本領域技術人員在考慮說明書及實踐這裡公開的發明後，將容易想到本發明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發明的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本發明的一般性原理並包括本發明未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發明的真正範圍和精神由下面的權利要求指出。

應當理解的是，本發明並不局限於上面已經描述並在附圖中示出的精確結構，並且可以在不脫離其範圍進行各種修改和改變。本發明的範圍僅由所附的權利要求來限制。