兼容国网物联电能表和能源控制器的光电采样装置及方法

摘要

本发明提供了兼容国网物联电能表和能源控制器的光电采样装置及方法，包括第一光线传感器、第二光线传感器、第三光线传感器、第一信号比较放大电路以及第二信号比较放大电路；所述第一光线传感器用于采集国网物联电能表的有功脉冲灯输出和能源控制器的无功脉冲灯输出；所述第二光线传感器用于采集所述国网物联电能表的无功脉冲灯输出；第三光线传感器用于采集所述能源控制器的有功脉冲灯输出；应用本技术方案可减少在表型更换时需要重复调节光电采样器进行对光的操作，提高检定效率。

说明书

技术领域

本发明涉及电能表计量检测技术领域，特别是一种兼容国网物联电能表和能源控制器的光电采样装置及方法。

背景技术

随着电力计量行业的不断发展，被检表的种类越来越多。电能表的误差检定需要采集被检表代表电能量的脉冲灯发出的光脉冲信号，将采集到的被检表的光脉冲信号转换为电脉冲信号，这个光电采样的过程需要光电采样器去完成，被检电能表的脉冲都两个脉冲输出,有功电能脉冲灯和无功电能脉冲灯各一个。

现在市面上销售的光电采样器多为单路光脉冲采集，或者仅能实现一种被检表型脉冲采集的光电采样器。若检测不同类型的电能表，就需要多次调节光电采样器与被检表脉冲的的相对位置或者采用针对不同类型电能表的光电采样器，每次更换被检表型就更换相应的光电采样器。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种兼容国网物联电能表和能源控制器的光电采样装置及方法，实现减少检定人员操作步骤，优化产品结构，提高检定效率，降低成本，具有非常大的现实意义。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：兼容国网物联电能表和能源控制器的光电采样装置，包括第一光线传感器、第二光线传感器、第三光线传感器、第一信号比较放大电路以及第二信号比较放大电路；所述第一光线传感器用于采集国网物联电能表的有功脉冲灯输出和能源控制器的无功脉冲灯输出；所述第二光线传感器用于采集所述国网物联电能表的无功脉冲灯输出；第三光线传感器用于采集所述能源控制器的有功脉冲灯输出；

所述第一光线传感器连接第一信号比较放大电路的同相输入端，用于将所述第一光线传感器输出的电脉冲进行放大；所述第二光线传感器连接第二信号比较放大电路的同相输入端，用于将与其连接的光线传感器和第三光线传感器输出的电脉冲进行放大；

当国网电能表的有功脉冲信号灯亮时第一光线传感器导通，第一信号比较放大电路的同相输入端电压大于反相输入端的第二电阻和第三电阻的分压电压，第一脉冲输出端输出低电平；当国网电能表的有功脉冲信号灯灭时，第一脉冲输出端输出高电平；第一电容做为输入滤波电容，第一电阻为第一电容提供放电回路，第四电阻做为第一脉冲输出端的上拉电阻；

当国网电能表的无功脉冲信号灯亮时光线传感器导通，比较第二信号比较放大电路的同相输入端电压大于反相输入端的第六电阻和第七电阻，第二脉冲输出端输出低电平；当国网电能表的无功脉冲信号灯灭时，第二脉冲输出端输出高电平；第二电容做为输入滤波电容，第五电阻为第二电容提供放电回路，第八电阻做为第二脉冲输出端的上拉电阻。

在一较佳的实施例中，还包括光电采样器固定支架，主要用于三轴调节，方便使用时采样光点对正操作。

在一较佳的实施例中，还包括非金属不透明外壳，第一光线传感器、第二光线传感器、第三光线传感器、第一信号比较放大电路以及第二信号比较放大电路置于非金属不透明外壳内部，用于防止环境光线干扰。

本发明提供了兼容国网物联电能表和能源控制器的光电采样方法，采用了上述的兼容国网物联电能表和能源控制器的光电采样装置，当光电采样装置对国网物联电能表进行脉冲采样时，有功脉冲灯在上面，无功脉冲灯在下面，对应第一光线传感器对应国网物联电能表的有功脉冲灯，第二光线传感器对应国网物联电能表的无功脉冲灯；当第一光线传感器检测到有功灯发出的信号时，通过第一信号比较放大电路进行信号处理，第一脉冲输出输出低电平信号，进行有功脉冲计量；当第二光线传感器检测到无功信号时，通过第二信号比较放大电路进行信号处理，第二脉冲输出输出低电平信号，进行无功脉冲计量；

当采样装置对能源控制器进行脉冲采样时，有功脉冲在左边，无功脉冲灯在右边，第三光线传感器对应能源控制器的有功脉冲灯，第一光线传感器对应能源控制器的无功脉冲灯；当第三光线传感器检测到有功灯发出的信号时，通过第二信号比较放大电路进行信号处理，第二脉冲输出输出低电平信号，进行有功脉冲计量；当第一光线传感器检测到无功信号时，通过第一信号比较放大电路进行信号处理，第一脉冲输出输出低电平信号，进行无功脉冲计量。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供了一种兼容国网物联电能表和能源控制器的光电采样装置及方法，减少了在表型更换时需要重复调节光电采样器进行对光的操作，提高了检定效率。兼容性设计减少了光电采样器的种类，节约成本；增加了遮光设计，避免了外界环境光对脉冲采样的影响。

附图说明

图1为本发明优选实施例的国网物联电能表采样方式；

图2为本发明优选实施例的能源控制器采样方式；

图3为本发明优选实施例的光电采样装置外壳结构示意图；

图4为本发明优选实施例的国网物联电能表结构示意图；

图5为本发明优选实施例的能源控制器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式；如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明专利涉及了一种应用于国网物联电能表和能源控制器光电脉冲兼容采样的方法及装置。由于国网物联电能表和能源控制器的脉冲输出信号灯位置不同，国网物联电能表脉冲输出指示灯，上面为有功脉冲指示灯，下面为无功指示灯如图4所示；能源控制器脉冲输出指示灯，左边为有功脉冲指示灯，右边为无功脉冲指示灯，如图5所示。由于脉冲输出指示灯位置的差别，造成电能表生产厂家在检定国网电能表和能源控制器的时候，需要根据国网物联表和能源控制器有无功脉冲灯的位置频繁升降、扭动、旋转来调整光电采集器的高度和方向，使图1所示的光线传感器与脉冲灯位置对准，来适应国网物联电能表和能源控制器脉冲输出的脉冲输出信号。

本发明专利包括第一光线传感器1，用于采集所述国网物联电能表的有功脉冲灯输出和能源控制器的无功脉冲灯输出；第二光线传感器2，用于采集所述国网物联电能表的无功脉冲灯输出；第三光线传感器3，用于采集所述能源控制器的有功脉冲灯输出；所述第一信号比较放大电路用于将所述第一光线传感器1输出的电脉冲进行放大；所述第二信号比较放大电路用于将所述第二光线传感器2和第三光线传感器3输出的电脉冲进行放大。还包括光电采样器固定支架，主要用于三轴调节，方便使用时采样光点对正操作；还包括非金属不透明外壳，所述光线传感器和信号放大电路置于非金属不透明外壳内部，用于防止环境光线干扰。

如图1和图3所示，当采样装置对国网物联电能表进行脉冲采样时，有功脉冲灯在上面，无功脉冲灯在下面，对应第一光线传感器1对应国网物联电能表的有功脉冲灯，第二光线传感器2对应国网物联电能表的无功脉冲灯。当第一光线传感器1检测到有功灯发出的信号时，通过第一信号比较放大电路进行信号处理，脉冲输出1输出低电平信号，进行有功脉冲计量；当第二光线传感器2检测到无功信号时，通过第二信号比较放大电路进行信号处理，脉冲输出2输出低电平信号，进行无功脉冲计量；

如图2和图3所示，当采样装置对能源控制器进行脉冲采样时，有功脉冲在左边，无功脉冲灯在右边，第三光线传感器3对应能源控制器的有功脉冲灯，第一光线传感器1对应能源控制器的无功脉冲灯。当第三光线传感器3检测到有功灯发出的信号时，通过第二信号比较放大电路进行信号处理，脉冲输出2输出低电平信号，进行有功脉冲计量；当第一光线传感器1检测到无功信号时，通过第一信号比较放大电路进行信号处理，脉冲输出1输出低电平信号，进行无功脉冲计量

采集国网电能表有功脉冲灯的第一光线传感器1，用于采集国网电能表有功电能脉冲，第一光线传感器1连接第一信号比较放大电路的同相输入端；当国网电能表的有功脉冲信号灯亮时第一光线传感器1导通，第一信号比较放大电路同相输入端电压大于反相输入端的第二电阻R2和第三电阻R3的分压电压，第一脉冲输出端输出低电平；当国网电能表的有功脉冲信号灯灭时，第一脉冲输出端输出高电平；第一电容C1做为输入滤波电容，第一电阻R1为第一电容C1提供放电回路，第四电阻R4做为第一脉冲输出端的上拉电阻；

在其中一个实施例中如图1所示，包括：采集国网电能表无功脉冲灯的第二光线传感器2，用于采集国网电能表无功电能脉冲，第二光线传感器2连接第二信号比较放大电路的同相输入端；当国网电能表的无功脉冲信号灯亮时第二光线传感器2导通，第二信号比较放大电路的同相输入端电压大于反相输入端的第六电阻R6和第七电阻R7的分压电压，第二脉冲输出端输出低电平；当国网电能表的无功脉冲信号灯灭时，第二脉冲输出端输出高电平；第二电容C2做为输入滤波电容，第五电阻R5为第二电容C2提供放电回路，第八电阻R8做为第二脉冲输出端的上拉电阻；

在其中一个实施例中如图2所示，包括：采集能源控制器有功脉冲灯的第三光线传感器3，用于采集能源控制器有功电能脉冲，第三光线传感器3连接第二信号比较放大电路的同相输入端；当能源控制器的有功脉冲信号灯亮时第三光线传感器3导通，第二信号比较放大电路的同相输入端电压大于反相输入端的第六电阻R6和第七电阻R7的分压电压，第二脉冲输出端输出低电平；当能源控制器的有功脉冲信号灯灭时，第二脉冲输出端输出高电平；第二电容C2做为输入滤波电容，第五电阻R5为第二电容C2提供放电回路，第八电阻R8做为第二脉冲输出端的上拉电阻；

在其中一个实施例中如图2所示，包括：采集能源控制器无功脉冲灯的第一光线传感器1，用于采集能源控制器无功电能脉冲，第一光线传感器1连接第一信号比较放大电路的同相输入端；当能源控制器的无功脉冲信号灯亮时第一光线传感器1导通，第一信号比较放大电路的同相输入端电压大于反相输入端的第二电阻R2和第三电阻R3的分压电压，第一脉冲输出端输出低电平；当能源控制器的无功脉冲信号灯灭时，第一脉冲输出端输出高电平，第一电容C1做为输入滤波电容，第一电阻R1为第一电容C1提供放电回路，第四电阻R4做为第一脉冲输出端的上拉电阻；

在其中一个实施例中如图3所示，包括：采样装置固定外壳，通过结合国网物联电能表和能源控制器脉冲灯的位置布局，采用上下和左右分布方式，同时兼容国网物联电能表和能源控制器两种类型的有功电能脉冲灯信号和无功电能脉冲灯信号的采集，减少了在表型更换时需要重复调节光电采样器进行对光的操作，提高了检定效率。兼容性设计减少了光电采样器的种类，节约成本；增加了遮光设计，避免了外界环境光对脉冲采样的影响；

其中光线传感器采用了光敏三极管，具有灵敏度高，成本低廉等优点；

其中信号放大电路包括：滤波电容、比较器电路、上拉电阻组成信号放大电路。