智能电表与采集设备自动化检测系统

智能电表与采集设备自动化检测系统

靳方

（国网山东省电力公司曲阜市供电公司息陬供电所山东曲阜273145）

摘要：随着国家电网公司加快推进用电信息采集系统建设，对用电信息采集设备的质量提出了更高的要求。需将传统的手动检测转变为自动化检测，提高工作效率和检测准确度。而要实现用电信息采集设备自动化检测，需要达到一定的技术要求，并在一定的科学原则的指导下，构建自动化检测系统。

关键词：智能电表；采集设备；自动化；检测系统

1推进智能电表高速发展期对节能减排意义重大

智能电表是智能电网的重要组成部分，其发展状况在很大程度上影响着智能电网的使用效率。随着我国智能电网进入大规模建设阶段，加大对智能电网终端的建设工程也成为其配套发展的当务之急，其中智能电表发展在此环境下，将进入一个高速发展时期。随着智能电网建设的力度不断加大，2020年我国智能电表上千亿的市场容量将会得到有效释放。随着智能电网的全面建设，作为连接电网与客户的关键环节，智能电能表作用非常重要。它不仅决定客户用电的智能化水平，还将帮助客户合理用电，并实现节能减排。智能电表需求量的大增将带动诸多相关产业链条的快速发展，芯片、电解电容、液晶显示屏等核心部件的生产研发将成为重点领域，电表维护修理等相关企业也将迎来利好消息。相关产业链条的快速发展对于智能电表和智能电网的建设有重大意义，我国智能电网建设的速度和规模迈入新的阶段。

2系统基本要求

2.1自动化

检测系统能全自动实现仓储接驳、采集设备装入或取出纸箱、空箱拆码垛、采集设备上下料、采集设备接拆线、身份识别、外观检查、工频耐压、功率消耗、信道检测、功能及误差检测、贴标、封印、合格与不合格品分拣、传输控制等功能。自动化检测系统能够有效的实现各环节自动化衔接，作业环节实现柔性过渡，达到不间断流程化作业要求。

2.2兼容化

自动化检测系统需完成型式规范、功能要求不同的多种采集设备的自动检测。为了满足多种产品的兼容性检测，自动化检测系统需具有高度的兼容性。输送系统、耐压试验单元、外观检查单元、功耗检测单元、接拆线单元、功能及误差检测装置和信道检测单元等都必须兼容多种采集设备的检测。

2.3优化设计与处理

根据采集设备检测要求，合理设置采集设备检测流程，设置各功能单元布局，表位数量和单元数量。优化采集设备输送路径，合理设置缓存区，实现检测系统设计的高效性、最优化。合理布局，减小占地面积。纸箱输送区设置空箱缓存区，用于放置空纸箱；设置暂缓存储区，预留不少于1个批次并行处理的待检采集设备。在检测输送区设置合理的缓存，以满足系统运行需要。系统各检测环节产生的不合格采集设备在后续检测环节均不对其处理，在下料区最后集中下料分拣。耐压、外观不合格的采集设备，进入检测单元系统不插接，从检测仓流出，后续作业不处理，在下料区最后集中下料分拣。

3采集设备自动化流水线检测的实现方式研究

3.1容多种终端的输送系统

3.1.1检测输送载体——工件托盘

采集设备自动化流水线检测的输送系统是一套面向三种用电信息采集终端。为了达到高度兼容性，将采用一种工件托盘。由于目前国网公司已将将专变终端III型和集中器I型统一外形，相对来说实现起来比较容易，但同时兼容采集器III型则具有相当的困难。第一，工件托盘可选用博世公司统一规格的聚酰胺框架模块，并针对专变终端Ⅲ型、集中器I型和采集器II型三种不同的被检终端在框架模块上进行差异性设计，形成全兼容工件托盘。整个托盘尺寸为400mm*320mm，为了便于检测的兼容性，每块托盘均放置两块专变终端Ⅲ型、集中器I型和采集器II型。第二，托盘本体上将设置有无线232通讯插头。为了保证可靠地进行232通讯，并进行可靠地插拔，可以采用目前终端检测技术中最前沿的ZIGBEE传输技术。为了简化模块的充电需要及减小整个无线232通讯插头的体积，研究从终端上的232口获取小功率5v直流电源，这在技术上是完全可行的。

3.1.2仓储输送载体——料箱

目前，专变终端Ⅲ型和集中器I型已经具有统一的兼容料箱，一箱四表。因为采集器II型的体积相比较另外两种终端，显得非常小，为了同时兼顾每只料箱的盛表数量和兼容定位的可靠性，将是一个难点。初步考虑采用跃层方式设计该兼容料箱，采集器II型的就位基面将更加低，且不会影响专变终端Ⅲ型和集中器I型的放置，一箱八表。

3.2适用于多种终端的外观检查单元

采集设备自动化流水线检测需要兼容三种型式规范不同的用电信息采集终端产品的检测，由于三种产品外观存在较大型式差异和采用的液晶屏不同，因此需设计出同时适用于三种终端的外观检查单元。一是通过三坐标调节机构的设计实现了对专变终端Ⅲ型、集中器I型和采集器II型三种产品外观检查的兼容性。二是可实现对用电信息采集终端各种类型产品不同液晶屏的显示识别检查。三是通过系统建模完成了用电信息采集终端各类型产品标准图片的分区建模，可新旧拍摄比对，完成对外观、铭牌、指示灯、结构等内容的检查，终端液晶显示检测，液晶屏显示字符缺失检查。

3.3检测装置接拆线单元兼容性技术

由于采集设备自动化流水线检测需要完成三种产品的兼容检测，因此从工艺角度考虑，检测装置的接拆线单元要满足三种产品的接拆线，但是三种产品的接线端子方式均有所区别，因此为满足兼容性，需要设计一种既能与集中器I型对接，又能与采集器II型对接的特殊接线表托故根据这一思路，该表托内部安装有复合驱动机构，当需要与集中器I型对接时，该驱动装置退回避让；当需要与采集器II型对接时，该驱动装置推出。

3.4合一采集设备检测装置

多合一终端检测装置主要有功率源，标准表，信号源误差处理系统，测试信号处理系统，载波通信系统组成。其中功率源，标准表，信号源误差处理系统，采用了跟校表系统相同的部件，误差处理系统主要用来测试采集终端的有功无功电能误差，秒信号误差。测试信号处理系统每表位一个，其主要功能有测试终端的跳闸信号，测试终端的脉冲采集功能，测试终端的遥信信号。载波通信系统主要用来测试集中器和采集器的载波通信功能。

总结：电气系统是我国电力系统和能源系统的关键组成部分。随着国家电网的飞速扩建、电力系统的高度信息化发展、国家智能电网的发展，用电信息采集工作必须向着自动化方向发展。要实现自动采集、智能检测的功能，需要通过用电信息釆集的自动化检测，来保证电力系统的可靠运行，提高电网运行效益和社会效益。

参考文献：

[1]张帆.浅谈用电信息采集设备自动化检测系统应用[J].科技创新导报，2015（36）.

[2]Q／GDWlll97-2014，用电信息采集终端检测装置技术规范[S]，国家电网公司，014—10-15．

[3]鲍进等.高加速寿命试验在智能电能表可靠性研究中的应用[J].电测与仪表，2014，51（19）.