一种兼容多种表型的并行双线电能表自动化检定单元及方法与流程

1.本发明涉及电能表自动化检定技术领域，且更具体地涉及一种兼容多种表型的并行双线电能表自动化检定单元及方法。


背景技术：

2.电能表自动化检定系统主要能够根据营销系统下达的电能表检定任务，通过生产调度平台协调，由仓储系统将待检箱表出库，检定系统的料箱输送线依次送至相应的电能表上料模块。上料机械手取表放入电能表检定输送线，自动完成耐压试验、功耗测试、外观和标志检查、准确度检定和多功能试验等，根据检定、检测结论，电能表输送线自动完成分拣、输送，对各作业环节的不合格电能表输送至异常下料装箱口，完成不合格电能表装箱；合格电能表完成自动封印、自动贴合格证，并根据相关信息按品规自动完成装箱，装箱后由仓储系统完成合格箱表、不合格箱表的入库工作。同时通知生产调度平台将检定信息、封印信息、装箱信息上传至营销系统。
3.目前的三相电能表检定流水线检定单元具有以下技术弊端：
4.(1)结构单一、线体单一，设计比较单一，检定单元包含有一组设备框架、框架上设置有一条输送线，这种形式占地面积比较大，工作效率低下，生产成本较高。
5.(2)兼容性能差，一种形式的智能电能表接表座仅仅支持一种形式的智能电能表，当三相直接接入式电能表和三相经互感器接入式电能表等多种形式表计接入时，就无法实现多表接入，托盘所载的电能表的接线端子与该表型的接表座匹配性能较差。
6.(3)托盘进入检定单元后，接拆线单元通过气缸推接表座完成自动接线，并在本地控制计算机的控制下，控制本检定单元的电气模块输送检定所需要的电压、电流信号，完成自动检定作业。
7.(4)由于检定项目较多，电能表数据管理性能较差，用户在对电能表各种数据信息管理时，效率低下，故障诊断能力差。


技术实现要素：

8.针对上述技术的不足，本发明公开一种兼容多种表型的并行双线电能表自动化检定单元，能够兼容4种不同类型的表体，可以依据场地宽度灵活选择16～40表位的单层表位数量配置，线体结构设置为上下两层，提高了智能电能表的容积率和单位面积的产能。并采用新型的电能表数据管理方法，提高了电能表数据能力。
9.为了解决上述技术方案，本发明采用以下技术方案：
10.一种上下双线兼容多种表型的电能表自动化检定装置，包括型材框架，其特征在于：所述型材框架上设置有上下互相平行的第一线体和第二线体，所述第一线体和第二线体一端站立式设置有电气柜，所述第一线体和第二线体另一端站立式设置有托盘提升移载机，所述第一线体和第二线体上设置有检定单元，所述检定单元上设置有被检表；其中：
11.所述第一线体上设置有第一线体组件，所述第一线体组件包括第一接拆线机构、
第一托盘顶升定位机构、第一推进气缸、第一接表座、第一载表托盘和第一电气组件；其中所述第一推进气缸与所述第一接拆线机构连接，所述第一接拆线机构与第一接表座连接；所述第一载表托盘设置在所述第一托盘顶升定位机构上，所述被检表设置在所述第一载表托盘内；
12.所述第二线体上设置有第二线体组件，所述第二线体组件包括第二接拆线机构、第二托盘顶升定位机构、第二推进气缸、第二接表座、第二载表托盘和第二电气组件；其中所述第二推进气缸与所述第二接拆线机构连接，所述第二接拆线机构与第二接表座连接；所述第二载表托盘设置在所述第二托盘顶升定位机构上，所述被检表设置在所述第二载表托盘内；其中：
13.所述第一电气组件和第二电气组件分别设置有plc控制器，所述plc控制器连接有总控单元，所述总控单元分别连接有测试电源、标准功率电能表和误差计算单元，所述标准功率电能表和误差计算单元通过can总线与总控单元连接，所述总控单元通过lan网口与控制计算机通信；其中：
14.所述第一接表座和第二接表座为兼容4种不同表型的接表座，分别为三相直接式接表座、三相经互感器式接表座、终端或者集中器接表座、能源控制器接表座；4种不同表型分别为三相直接式电能表、三相经互感器接入式电能表、负荷管理终端和能源控制器；并且所述第一接表座和第二接表座的数量分别至少为4个；
15.所述托盘提升移载机连接有互相平行设置的第一托盘输送线和第二托盘输送线,所述托盘提升移载机内设置有主托盘输送线，所述主托盘输送线内设置有托盘转向机。
16.在本发明中，所述检定单元为分段式框架结构，每段框架长度900mm，宽度1000mm；所述检定单元外部连接设置有双层主输送通道接驳装置或者连接设置托盘提升移载机，所述托盘提升移载机通过第一托盘输送线和第二托盘输送线分别与第一线体和第二线体连通，并且所述检定单元的数量为并排设置的n个，3≤n≤10。
17.在本发明中，所述被检表至少包括直接接入式或者经互感器接入式电能表。
18.在本发明中，所述第一载表托盘和第二载表托盘承载表计数量至少为2块。
19.在本发明中，所述检定单元每段框架对应长度是两个所述第一载表托盘或者第二载表托盘的检测工位长度，单侧检定单元设置4个检测表位，5段检定单元设置20表位，6段检定单元设置24表位，8段检定单元设置32表位。
20.为了解决上述技术方案，本发明采用以下技术方案：
21.一种兼容多种表型的并行双线电能表自动化检定方法，其中所述方法为：
22.启动总控调度检测程序，开始检测任务，控制计算机向不同的检定单元发送任务表型及方案，根据检定表型转换托盘接线方向；启动plc控制器控制程序，然后向下一个检定单元分配待检表托盘；对电能表检定过程进行控制，plc控制器控制电能表检定时，当托盘输送到检定单元仓口时，识别托盘上电能表身份信息，并对接收到的数据信息进行判断，当需要移载或者提升机工作时，对托盘进入检定单元的状态进行控制，当检定结束后，向检定单元发送电能表身份信息，通过本地工控机进行电能表信息处理，然后对计量后的数据信息进行保存和数据处理，通过总控调度检测程序向plc控制程序发送控制命令，通过plc控制程序发出拆线命令，然后托盘将反向运行，将电能表出仓，当出仓完成，判断下一次检定命令，当开始下次检定命令时，则重新发送检定任务，如果检定任务结束，则结束检定。
23.在本发明中，电能表检定过程为控制计算机启动检定程序模块，检定程序模块检定电能表的项目至少包括接线检测、基本误差测试、起动试验、潜动试验、需量示值误差、计度器组合误差、日计时误差、费控功能测试、清零和密钥下装试验，其中所述误差测试方法为：
24.通过lan网口向总控单元发送控制命令，由总控单元控制电源输出电压、电流测试信号给被检电能表及标准功率电能表，plc控制器控制被检电能表的运动状态及检测方法，通过误差计算模块接收标准电能表和被检电能表的电能脉冲，所述误差计算模块通过计算标准电能表的电能脉冲和被检电能表的电能脉冲之间的差值，进而输出误差值，并通过can总经总控单元上传给控制计算机，控制计算机对接收到的数据信息进行存储、计算或应用。
25.在本发明中，所述plc控制器控制检定的方法包括以下步骤：控制计算机开机后，启动检定单元plc控制器处于待机，等待被检电能表进仓状态，接收流水线调度总控发送的进仓命令后，设置相应层、相应接线侧的进仓准备，托盘到达检定单元仓口，经仓口的身份识别单元识别表计身份，如是本单元待进仓托盘，通过仓口的移载及提升机逐个进入检定单元的相应层及检测工位，每进两个托盘，plc控制该单元对应的接线机构自动进行接线，所有表位进线完成，plc智能总控单元进仓完成，总控单元通过检定单元的本地工控机自动开始检定作业，完成检定作业后，本地工控机通知总控及plc检定完成，plc开始拆线扩出仓的逆向作业流程，托盘向后流向下一工位单元。
26.在本发明中，所述数据处理的方法包括以下步骤：被检电能表进仓装成后，将电能表的身份信息上报给流水线总控计算机，流水线总控计算机保存后转发给该单元的本地工控机，工控机依据表身份信息与电能表进行通信及检定作业，所有试验过程通过本地工控机自动完成，数据自动采集并进行大数据计算和处理，通过大数据计算和处理后，输出结果判定，检定完成后将检定数据及检定结果上报至总控计算机。
27.在本发明中，所述大数据计算的方法为：
28.步骤一：初始化，电能表试验数据类型用m表示，m至少包括误差测试、起动试验、潜动试验、需量示值误差、计度器组合误差、日计时误差、费控功能测试、清零和密钥数据信息，试验时，数据信息采集为空时，记作为e，初始化状态为：
29.f(e)＝0
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0030][0031]
公式(2)q表示m种数据试验时，对数据进行处理时的初始状态，电能表试验时无故障发生时，记作为1，电能表试验时发生故障时记作为0；
[0032]
步骤二：构建数据诊断模型，假设进行电能表试验时，数据采集信息为a1和a2，在分析故障数据时，引入了外界影响因子γ1和γ2，则有：
[0033]
γ1＝λ
11
，λ
21
，
…
，λ
i1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0034]
在公式(3)中，λ
11
，λ
21
，
…
，λ
i1
分别表示为影响电能表试验的外界信息类型，影响电能表试验的外界信息类型至少包括磁场、谐波、纹波、电流或者电压；则有：
[0035]
γ1＝λ
11
*(m1 n1) λ
21
*(m2 n2) ... λ
i1
*(m
m
n
n
)，其中m
m
n
n
为电能表综合影响参数，其中m
m
表示第m个影响因素具有的不变特性参数，n
n
表示第n个影响因素具有的可变特性参数；其中：
[0036]
γ2＝λ
12
，λ
22
，
…
，λ
j2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0037]
在公式(4)中，λ
12
，λ
22
，
…
，λ
j2
表示为设备本身影响电能检定效率的外部数据类型，影响数据类型至少包括检定装置型号、通信链路、通信协议或者操作工装；综合影响参数可以记作为：
[0038]
γ2＝λ
12
*k1 λ
22
*k2
…
λ
j2
*k
n
，其中k
n
表示不同类型的影响参数；
[0039]
当出现以下公式时，
[0040]
∑a1(λ
i1
)a2(λ
j1
)＜1
ꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0041]
电能表试验故障诊断函数模型可以为：
[0042][0043]
当出现以下公式时，
[0044]
∑a1(λ
i1
)a2(λ
j1
)≥1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0045]
电能表试验故障诊断函数模型可以为：
[0046][0047]
在公式(8)中，p值存在以下恒等式：
[0048]
p＝∑a1(λ
i1
)a2(λ
j1
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0049]
公式(9)中，参数p值表示为电能表在进行不同数据试验时，不同试验项目之间故障诊断函数的乘积之和，当λ
i1
的值和λ
j2
的值在设置的电能表试验项目中，分别在不同的试验项目出现时，则表示电能表试验过程中出现了故障，则启动报警灯，以进行人工干预。参数p值介于2和15之间。
[0050]
步骤三：然后对不同试验项目的数据信息进行融合，进而实现电能计量数据信息的最佳故障诊断与分配，试验分配函数为：
[0051][0052]
在公式(10)中，f
mn
(q
k
)表示在进行第k次试验时，输出的各种试验数据信息，f
mn
表示在第k次试验下，q个项目时，收到外界各种数据影响因素的综合数值；存在以下函数方程：
[0053][0054]
将公式(10)和公式(11)联立起来，则输出的不同试验项目融合函数通过以下函数表示：
[0055][0056]
在公式(13)中，存在以下关系式：
[0057][0058]
通过公式(13)，能够使用户直接看出多种试验下的数据信息。
[0059]
积极有益效果：
[0060]
1、兼容性强，本发明用于三相电能表、采集终端及能源控制器的自动检定流水线，可以兼容三相直接接入式电能表、三相经互感器接入式电能表、采集终端、能源控制器等表型，检定单元采用标准化单元模块设计，检定单元以4表位为一个标准段，可以依据场地宽度灵活选择16～40表位的单层表位数量配置；
[0061]
2、上下两层，它具有上下层托盘输送线，具有上下双层的结构，双层输送线相互独立，可以进入不同的表型，执行不同的检定任务，可以提升场地使用效率40％以上。每条输送线两侧各设置有一组接拆线单元，分别对应一种表型，载表托盘可通过提升机升降到对应的检定层，且通过转向机构，旋转托盘方向，以对准相应的接线座，上下两层配备两套相互独立的测试设备，能够并行进行独立的检测发明和任务；上下双层输送线两侧可以设置4种不同的表型接表座，可以兼容三相直接式电能表、三相经互感器接入式电能表、负荷管理终端、能源控制器，兼容表型增加一倍，上下两层采用相同的表型配置，即上下两个检定单元为是相同规格配置，在单位场地上实现2倍的产能；
[0062]
3、结构组合方式采用多表型、多配置组合方式，比如结构组合方式采用并列双线、双层接表座，输送线布局采用并列双线布局；结构组合方式采用上下双层线，单层接表座时，输送线布局采用上下双层线布局方式；当结构组合方式采用上下双层线，单层接表座时，输送线布局方式采用上下双层线布局的方式；与主输送线采用可扩展的通用接驳口，实现依据场地和产能需要，方便进行单元配置。
[0063]
4、采用大数据算法模型的数据管理算法，实现接线检测、基本误差测试、起动试验、潜动试验、需量示值误差、计度器组合误差、日计时误差、费控功能测试、清零和密钥下装试验等不同试验数据信息的计算。
附图说明
[0064]
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，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
[0065]
图1为本发明一种兼容多种表型的并行双线电能表自动化检定单元的立体结构示意图；
[0066]
图2为本发明一种兼容多种表型的并行双线电能表自动化检定单元的上层俯视图；
[0067]
图3为本发明一种兼容多种表型的并行双线电能表自动化检定单元的组件平面示意图；
[0068]
图4为本发明一种兼容多种表型的并行双线电能表自动化检定单元中接表座架构示意图；
[0069]
图5为本发明一种兼容多种表型的并行双线电能表自动化检定单元一种实施例示意图；
[0070]
图6为本发明一种兼容多种表型的并行双线电能表自动化检定方法原理示意图；
[0071]
图7为本发明一种兼容多种表型的并行双线电能表自动化检定方法实施例示意
图；
[0072]
图中标识：1
‑
第一线体；2
‑
第二线体；3
‑
电气柜；4
‑
托盘提升移载机；5
‑
检定单元；6
‑
型材框架；7
‑
被检表；11
‑
第一线体组件；12
‑
第一接拆线机构；13
‑
第一托盘顶升定位机构；14
‑
第一推进气缸；15
‑
第一接表座；16
‑
第一载表托盘；21
‑
第二线体组件；22
‑
第二接拆线机构；23
‑
第二托盘顶升定位机构；24
‑
第二推进气缸；25
‑
第二接表座；26
‑
第二载表托盘；31
‑
第一电气组件；32
‑
第二电气组件；41
‑
第一托盘输送线；42
‑
第二托盘输送线；43
‑
主托盘输送线；44
‑
托盘转向机。
具体实施方式
[0073]
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0074]
实施例一
[0075]
如图1
‑
图4所示，一种兼容多种表型的并行双线电能表自动化检定单元，包括型材框架6，其中所述型材框架6上设置有上下互相平行的第一线体1和第二线体2，所述第一线体1和第二线体2一端站立式设置有电气柜3，所述第一线体1和第二线体2另一端站立式设置有托盘提升移载机4，所述第一线体1和第二线体2上设置有检定单元5，所述检定单元5上设置有被检表7。
[0076]
通过上述实施例，能够实现电能表并行双线检测，提高了电能表检测效率，减少了电能表检测的占地面积，提高了电能表检测的产量。
[0077]
在具有实施例中，所述第一线体1上设置有第一线体组件11，所述第一线体组件11包括第一接拆线机构12、第一托盘顶升定位机构13、第一推进气缸14、第一接表座15、第一载表托盘16和第一电气组件31；其中所述第一推进气缸14与所述第一接拆线机构12连接，所述第一接拆线机构12与第一接表座15连接；所述第一载表托盘16设置在所述第一托盘顶升定位机构13上，所述被检表7设置在所述第一载表托盘16内。通过这种方式，实现第一线体1中电能表信息的检测。
[0078]
在具有实施例中，所述第二线体2上设置有第二线体组件21，所述第二线体组件21包括第二接拆线机构22、第二托盘顶升定位机构23、第二推进气缸24、第二接表座25、第二载表托盘26和第二电气组件32；其中所述第二推进气缸24与所述第二接拆线机构22连接，所述第二接拆线机构22与第二接表座25连接；所述第二载表托盘26设置在所述第二托盘顶升定位机构23上，所述被检表7设置在所述第二载表托盘26内。通过这种方式，实现第二线体2中电能表信息的检测。
[0079]
在具有实施例中，所述托盘提升移载机4连接有互相平行设置的第一托盘输送线41和第二托盘输送线42,所述托盘提升移载机4内设置有主托盘输送线43，所述主托盘输送线43内设置有托盘转向机44；通过这种方式，能够同时上下两层电能表检测，提高电能表运转能力。
[0080]
在具有实施例中，所述第一电气组件31和第二电气组件32分别设置有plc控制器，所述plc控制器连接有工控机，所述工控机连接有计算机管理系统，所述计算机管理系统设置有数据管理模块。通过这种方式，能够实现不同形式电能表控制，并通过第一电气组件31和第二电气组件32实现电能表运行状态控制。
[0081]
在进一步的实施例中，所述第一接表座15和第二接表座25为兼容4种不同表型的接表座，分别为三相直接式接表座、三相经互感器式接表座、终端或者集中器接表座、能源控制器接表座；4种不同表型分别为三相直接式电能表、三相经互感器接入式电能表、负荷管理终端和能源控制器；并且所述第一接表座15和第二接表座25的数量分别至少为4个。通过这种方式，能够实现电能表不同形式的接线和拆线，提高了电能表检定兼容性。在本实施例中，在确定兼容的表计类型时间，依据国网公司电能表扩终端相关技术产品和标准发展，以及结合本发明研究成果在冀北计量中心及其它网省公司等单位的推广应用，本发明要求能够满足以下表型的接线检定、检测，表型有2020版及智能物联三相直接接入式电能表和2020版及智能物联三相经互感器接入式电能表。其中新型能源控制器有13版集中器型及专变采集终端iii型等。在对不同表型的配比时，考虑不同的结构及实现型式、设备实施可行性、可维护性、实际产能应用需求、综合建设成本等因素，不同表型的表位配置原则遵循以下先后优先级原则：
[0082]
1)三相直接式电能表型表位数量最大化；
[0083]
2)三相经互感器接入、能源控制器、13版集中器型及专变采集终端iii型在满足产能条件下如果无法实现与直接式1：1配置，可按比例分配；
[0084]
3)13版集中器型及专变采集终端iii型为可选配表型。
[0085]
依据上述原则，可选择的配置方案研究针对下表1所列3种方案进行重点研究评估：
[0086]
表1可选择的不同表型配置组合方式
[0087][0088]
在进一步的实施例中，所述检定单元5为分段式框架结构，每段框架长度900mm，宽度1000mm；所述检定单元5外部连接设置有双层主输送通道接驳装置或者连接设置托盘提升移载机4，所述托盘提升移载机4通过第一托盘输送线41和第二托盘输送线42分别与第一线体1和第二线体2连通，并且所述检定单元5的数量为并排设置的n个，3≤n≤10。
[0089]
在进一步的实施例中，所述被检表7至少包括直接接入式或者经互感器接入式电能表。所述第一载表托盘16和第二载表托盘26承载表计数量至少为2块。所述检定单元5每段框架对应长度是两个所述第一载表托盘16或者第二载表托盘26，单侧检定单元5设置4个检测表位，5段检定单元5设置20表位，6段检定单元5设置24表位，8段检定单元5设置32表位。
[0090]
综上，本发明一种实施例的三相电能表检定单元技术指标如下所示：
[0091]
装置准确度等级：经互感器接入式为0.05级；直接接入式为0.1级；装置测量范围：
3
×
(57.7～380)v，3
×
(0.001～100)a；标准电能表：采用数字式标准电能表，多量程，准确度等级为0.02级；标准电能表测量范围：3
×
(57.7～380)v，3
×
(0.001～100)a；标准表不同电流量限下的准确度要求：
±
0.02％rd(60v～480v，50ma≤i≤120a，pf≥0.5)；
±
0.05％rd(60v～480v，5ma≤i<50ma，pf≥0.5)；
±
0.2％rd(60v～480v，1ma≤i<5ma，pf≥0.5)；
±
0.5％rd(60v～480v，0.1ma≤i<1ma，pf＝1.0)；隔离ct:隔离ct准确度等级：0.01级,隔离ct不同电流量限下的准确度要求：
±
0.01％rd(60v～480v，1a≤i≤120a，pf≥0.5)；
±
0.02％rd(60v～480v，100ma≤i<1a，pf≥0.5)；
±
0.1％rd(60v～480v，5ma≤i<100ma，pf≥0.5)；隔离ct容量每相不小于40va；输出电压：电压量程：57.7v、100v、220v、380v；电压调节范围：0～120％；调节细度：≤0.01％。输出电流：电流量程：0.001a、0.0025a、0.005a、0.01a、0.025a、0.05a、0.1a、0.25a、0.5a、1a、2.5a、5a、10a、25a、50a、100a。电流调节范围：每档的0～120％；调节细度：≤0.01％。输出容量：电压：每表位不低于15va；电流：每表位不低于50va，能满足120a输出时正常工作；每表位空载和满载情况下，输出容量满足jjg597
‑
2005标准要求；在满表位最大电流满载情况下，输出冗余度20％。输出相位：0～360
°
范围连续可调，调节细度：≤0.01
°
；输出频率：45hz～65hz，频率调节细度：≤0.01hz；输出功率稳定度：≤0.03％/3min，负荷点切换过程的稳定时间应小于10s；输出电压、电流波形失真度：≤0.5％；监视仪表的误差限：电压、电流、功率、频率
±
0.05％，相位
±
0.05
°
；磁感应强度：i≤10a，b≤0.0025mt；10a和100a之间的磁感应强度极限值可按内插法求得(i＝100a，b＝0.025mt)；标准偏差估计值(s)：≤0.005％；接入电能表的装置，被检品和电能表相连的同相两对电压端钮间电位差之和与输出电压的百分比应≤0.016％。标准表和电能表相连的同相两对电压端钮间电位差之和与标准表参比电压的百分比≤0.012％；绝缘：输出电压、电流回路对外壳：>5mω；输出电压回路对电流回路：>5mω；电源对外壳：>5mω。单台装置表位数：20表位。其它指标应符合jjg597
‑
2005及国家相关标准要求。能源控制器检测单元技术指标要求：装置准确度等级：经互感器接入式：0.05级；装置测量范围：3
×
(57.7～380)v，3
×
(0.001～10)a；标准电能表：采用数字式标准电能表，多量程，准确度等级为0.02级；标准电能表测量范围：3
×
(57.7～380)v，3
×
(0.001～100)a；标准表不同电流量限下的准确度要求：
±
0.02％rd(60v～480v，50ma≤i≤100a，pf≥0.5)；
±
0.05％rd(60v～480v，5ma≤i<50ma，pf≥0.5)；
±
0.2％rd(60v～480v，1ma≤i<5ma，pf≥0.5)；
±
0.5％rd(60v～480v，0.1ma≤i<1ma，pf＝1.0)；输出电压：电压量程：57.7v、100v、220v、380v；电压调节范围：0～120％；调节细度：≤0.01％。输出电流：电流量程：0.001a、0.0025a、0.005a、0.01a、0.025a、0.05a、0.1a、0.25a、0.5a、1a、2.5a、5a、10a；电流调节范围：每档的0～120％；调节细度：≤0.01％。输出容量中电压：每表位不低于15va；电流：每表位不低于10va；每表位空载和满载情况下，输出容量满足jjg597
‑
2005标准要求；在满表位最大电流满载情况下，输出冗余度20％。输出相位：0～360
°
范围连续可调，调节细度：≤0.01
°
；输出频率：45.00hz～65.00hz，频率调节细度：≤0.01hz；输出功率稳定度：≤0.03％/3min，负荷点切换过程的稳定时间应小于10s；输出电压、电流波形失真度：≤0.5％；监视仪表的误差限：电压、电流、功率、频率
±
0.05％，相位
±
0.05
°
；标准偏差估计值(s)：≤0.005％；绝缘；输出电压、电流回路对外壳：>5mω；输出电压回路对电流回路：>5mω；电源对外壳：>5mω。单台装置表位数：20表位。其它指标应符合jjg597
‑
2005及国家相关标准要求。接拆线单元技术指标要求是：压接时每只电能表的电流、电压端子承受的轴向动作压力不应大于60n；压接时每只电能表的辅助端
子承受的轴向动作压力不应大于10n；每个表位接线成功率不应小于99.5％。在参比温度时，对被检电能表施加额定电压和电能表检定装置的最大测量电流，功率因数1.0，通电10min，电流接线柱温升不应大于45k；在直接接入式每一表位的电流接线柱上设置温度保护装置，当检测到电流接线柱温升超过设置的触发阈值时，电能表自动化检定系统应采取切断该表位电流等保护措施，温度保护触发动作成功率应为100％。测测传感器测量最大允许误差不应大于
±
1℃，测温范围20℃～80℃。
[0092]
下面结合具体实施例，对本发明做进一步地说明，以更好地理解本发明。
[0093]
如图5所示，系统主要能够根据营销系统下达的电能表检定任务，通过生产调度平台协调，由仓储系统将待检箱表出库，检定系统的料箱输送线依次送至相应的电能表上料模块。上料机械手取表放入电能表检定输送线，自动完成耐压试验、功耗测试、外观和标志检查、准确度检定和多功能试验等，根据检定、检测结论，电能表输送线自动完成分拣、输送，对各作业环节的不合格电能表输送至异常下料装箱口，完成不合格电能表装箱；合格电能表完成自动封印、自动贴合格证，并根据相关信息按品规自动完成装箱，装箱后由仓储系统完成合格箱表、不合格箱表的入库工作。同时通知生产调度平台将检定信息、封印信息、装箱信息上传至营销系统。电能表自动化检定流水线的主要功能是完成电能表的检定作业，每条流水线设置多个并行的准确度及多功能检定单元，每个检定单元是一个相对独立的检定装置，待检电能表在载表托盘上通过托盘输送单元输送至检定单元，每个托盘上放置2只三相电能表，如一个检定单元为20表位，进满10个托盘为一个检定批次，进满电能表后，物流系统通知本单元的控制计算机，计算机软件自动开检定作业，依据相关标准和jjg 596
‑
2012《电子式交流电能表检定规程》规定，自动进行电能表的多功能试验、误差试验、电气要求功能、通信功能、费控安全等检定项目，检定完成后将检定结果上报上层平台，并将每只表合格与否通知流水线总控，通知物流控制系统开始出表，从而完成一个批次的检定作业。
[0094]
本发明在工作时，在上下两层(第一线体1、第二线体2)两侧共4个接表座位置，分别设置三相直接式接表座、三相经互感器式接表座、终端/集中器接表座、能源控制器接表座，分别对应四种不同的表型，四种不同的表型的排列顺序和位置可以依据实际需要进行组合调整。在上下两层输送线的两侧，各设置有一组气动推进自动接拆线机构，每个机构通过气缸推动可以带动接表座向输送线中心线一侧前进接线或后退拆线。每段框架对应长度是两个载表托盘，单侧4个检测表位，一个流水线检定单元可以是多个标准段的组合，如5段对应20表位，6段对应24表位，8段对应32表位。检定单元采用分段式铝型材框架结构，每段框架长度900mm，宽度1000mm，具有上下两层，可以放置上下两层气动推进的自动接拆线机构。
[0095]
在设备框架两层接拆线机构对应输送线中间，每个托盘设置有一个气缸顶升的定位机构，每两个托盘位设置有一个挡停器，在载表托盘输送到位后，先由挡停器挡停托盘，两个托盘一组均到位后，两个托盘下方的托盘顶升定位机构同步上升，将托盘顶升脱离输送线，且通过定位机构上平板上的两个定位销，与托盘上的两个定位孔配合，实现对托盘的定位，且保障在接表座的侧向受力情况下，托盘保持位置不动。在托盘顶升定位完成后，plc控制器依据所进入的表型号，控制对应侧的气动接拆线机构动作，推进接表座的接线端子自动压入被检电能表的接表座，完成自动接线，另一侧的接拆线机构保持在不接线位置不
动作。
[0096]
在检定单元的入口之前设置有托盘提升移载机，提升移载机下方设置有举升装置，可提升两个高度，对应检定单元的上下两层输送线，提升移载机包含一段横向移载输送线，在托盘到达该双层检定单元后，该输送线启动运行，将托盘横向移入该层检定单元的输送线。在检定单元的入口之前设置有托盘旋转机，在托盘进入检定单元之前，plc总控系统会依据当前所检定的表型号以及该表型所对应的接拆线位置，确定是否将托盘旋转方向，以便在托盘进入检定单元后，该表型的表尾接表座对应该侧的接线机构和接表座，在检定完成后，再通过一个旋转机，将托盘转回默认的方向。在一层的检定单元进满托盘后，plc电控系统通知本地该单元的检定控制工控机，并将每表位的身份信息发送给检定软件，检定软件开始自动检定，检定方案可以在本地进行配置，也可以通过上层的总控平台下发检定任务。上下两层是检定单元各有一套电气单元模块，托盘进出和检定作业是独立的，并各配备一台工控机，用于本地检定作业控制。在检定单元的另一端部，设置有两个电气模块柜，用于放置上下两层检定单元的电气模块，如测试电源、标准表、工控机等。
[0097]
实施例二
[0098]
如图6
‑
图7所示，一种兼容多种表型的并行双线电能表自动化检定方法，其中所述方法为：启动总控调度检测程序，开始检测任务，控制计算机向不同的检定单元发送任务表型及方案，根据检定表型转换托盘接线方向；启动plc控制器控制程序，然后向下一个检定单元分配待检表托盘；对电能表检定过程进行控制，plc控制器控制电能表检定时，当托盘输送到检定单元仓口时，识别托盘上电能表身份信息，并对接收到的数据信息进行判断，当需要移载或者提升机工作时，对托盘进入检定单元的状态进行控制，当检定结束后，向检定单元发送电能表身份信息，通过本地工控机进行电能表信息处理，然后对计量后的数据信息进行保存和数据处理，通过总控调度检测程序向plc控制程序发送控制命令，通过plc控制程序发出拆线命令，然后托盘将反向运行，将电能表出仓，当出仓完成，判断下一次检定命令，当开始下次检定命令时，则重新发送检定任务，如果检定任务结束，则结束检定。
[0099]
在本发明的实施例中，电能表检定过程为控制计算机启动检定程序模块，检定程序模块检定电能表的项目至少包括接线检测、基本误差测试、起动试验、潜动试验、需量示值误差、计度器组合误差、日计时误差、费控功能测试、清零和密钥下装试验，其中所述误差测试方法为：
[0100]
通过lan网口向总控单元发送控制命令，由总控单元控制电源输出电压、电流测试信号给被检电能表及标准功率电能表，plc控制器控制被检电能表的运动状态及检测方法，通过误差计算模块接收标准电能表和被检电能表的电能脉冲，所述误差计算模块通过计算标准电能表的电能脉冲和被检电能表的电能脉冲之间的差值，进而输出误差值，并通过can总经总控单元上传给控制计算机，控制计算机对接收到的数据信息进行存储、计算或应用。
[0101]
在本发明的实施例中，所述plc控制器控制检定的方法包括以下步骤：控制计算机开机后，启动检定单元plc控制器处于待机，等待被检电能表进仓状态，接收流水线调度总控发送的进仓命令后，设置相应层、相应接线侧的进仓准备，托盘到达检定单元仓口，经仓口的身份识别单元识别表计身份，如是本单元待进仓托盘，通过仓口的移载及提升机逐个进入检定单元的相应层及检测工位，每进两个托盘，plc控制该单元对应的接线机构自动进行接线，所有表位进线完成，plc智能总控单元进仓完成，总控单元通过检定单元的本地工
控机自动开始检定作业，完成检定作业后，本地工控机通知总控及plc检定完成，plc开始拆线扩出仓的逆向作业流程，托盘向后流向下一工位单元。
[0102]
在本发明的实施例中，所述数据处理的方法包括以下步骤：被检电能表进仓装成后，将电能表的身份信息上报给流水线总控计算机，流水线总控计算机保存后转发给该单元的本地工控机，工控机依据表身份信息与电能表进行通信及检定作业，所有试验过程通过本地工控机自动完成，数据自动采集并进行大数据计算和处理，通过大数据计算和处理后，输出结果判定，检定完成后将检定数据及检定结果上报至总控计算机。
[0103]
在本发明中，所述大数据计算的方法为：
[0104]
步骤一：初始化，电能表试验数据类型用m表示，m至少包括误差测试、起动试验、潜动试验、需量示值误差、计度器组合误差、日计时误差、费控功能测试、清零和密钥数据信息，试验时，数据信息采集为空时，记作为e，初始化状态为：
[0105]
f(e)＝0
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0106][0107]
公式(2)q表示m种数据试验时，对数据进行处理时的初始状态数据表示，电能表试验时无故障发生时，记作为1，电能表试验时发生故障时记作为0。通过将电能表检测的宏观数据行为转换为数学思维，提高了电能检测数据信息分析能力
[0108]
步骤二：构建数据诊断模型，假设进行电能表试验时，电能表试验数据采集信息为a1和a2，在分析电能表试验故障数据时，引入了外界影响因子γ1和γ2，则有：
[0109]
γ1＝λ
11
，λ
21
，
…
，λ
i1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0110]
在公式(3)中，λ
11
，λ
21
，
…
，λ
i1
分别表示为影响电能表试验的外界信息类型，影响电能表试验的外界信息类型至少包括磁场、谐波、纹波、电流或者电压；假设磁场的影响系数为0.1，谐波的影响系数为0.15，纹波的影响系数为0.21，电流的影响系数为0.19，电压的影响系数为0.23，则外界综合考虑后，外界影响因素为：
[0111]
γ1＝λ
11
*0.1 λ
21
*0.15 λ
31
*0.21 λ
41
*0.19 λ
51
*0.23 λ
i1
*n，其中n为其他外界影响因素的影响系数，该系数为用户在长期工作过程中通过反复得出的影响能力参数。这需要根据具体的试验环境和电能表工作场合而定。在本实施例中，仅仅作为一种示例性说明，不局限于该实施例。其综合影响计算公式为：γ1＝λ
11
*(m1 n1) λ
21
*(m2 n2) ... λ
i1
*(m
m
n
n
)，其中m
m
n
n
为电能表综合影响参数，其中m
m
表示第m个影响因素具有的不变特性参数，n
n
表示第n个影响因素具有的可变特性参数。
[0112]
在本实施例中，还存在：
[0113]
γ2＝λ
12
，λ
22
，
…
，λ
j2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0114]
在公式(4)中，λ
12
，λ
22
，
…
，λ
j2
表示为设备本身影响电能检定效率的外部数据类型，影响数据类型至少包括检定装置型号、通信链路、通信协议或者操作工装；综合影响参数可以记作为：γ2＝λ
12
*k1 λ
22
*k2
…
λ
j2
*k
n
，其中k
n
表示不同类型的影响参数。
[0115]
当出现以下公式时，
[0116]
∑a1(λ
i1
)a2(λ
j1
)＜1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0117]
电能表试验故障诊断函数模型可以为：
[0118][0119]
当出现以下公式时，
[0120]
∑a1(λ
i1
)a2(λ
j1
)≥1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0121]
电能表试验故障诊断函数模型可以为：
[0122][0123]
在公式(6)和(8)中，p值存在以下恒等式：
[0124]
p＝∑a1(λ
i1
)a2(λ
j1
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0125]
公式(9)中，参数p值表示为电能表在进行不同数据试验时，不同试验项目之间故障诊断函数的乘积之和，当λ
i1
的值和λ
j2
的值在设置的电能表试验项目中，分别在不同的试验项目出现时，则表示电能表试验过程中出现了故障，则启动报警灯，以进行人工干预；参数p值介于2和15之间。
[0126]
步骤三：然后对不同试验项目的数据信息进行融合，进而实现电能计量数据信息的最佳故障诊断与分配，试验分配函数为：
[0127][0128]
在公式(10)中，f
mn
(q
k
)表示在进行第k次试验时，输出的各种试验数据信息，f
mn
表示在第k次试验下，q个项目时，收到外界各种数据影响因素的综合数值；存在以下函数方程：
[0129][0130]
将公式(10)和公式(11)联立起来，则输出的不同试验项目融合函数通过以下函数表示：
[0131][0132]
在公式(12)中，存在以下关系式：
[0133][0134]
通过公式(13)，能够使用户直接看出多种试验下的数据信息。进而实现多种环境下电能表检定数据信息的计算与管理，提高了电能数据信息分析的能力。
[0135]
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本发明的范围。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。