计量专业仪器仪表演示平台的研究与应用

1研究背景

智能电表作为智能电网的智能终端,除具有传统单一的电量计量功能之外,还具有双向多种费率计量、报警等智能化功能。而传统机械表启动电流比智能电表大,且机械表往往会因为机械磨损容易发生计量失准。然而,目前社会普遍反映更换智能电表后用电量增加,对智能电表存在偏见,加之部分用户存在不良用电习惯,无形中增加了使用电量,这些原因都让不少用户产生了"智能电表比普通电表走得快"的错误认知。

纵观目前广东江门电力行业的宣传方式,是以线下活动和借助公司微信公众号、微博等新媒体宣传平台为主。但传统的线下活动以礼品奖励活动为主要方式,并且以用电宣传为主,活动积极性有余,针对性不足。特别是针对智能电表的宣传,因电表仪器的复杂性等局限,智能电表的宣传一直停留在简单口述或者图片科普的层面,难以简单地让用户接受和明白。而新媒体平台因为受众群黏度低,推广度还有待提高,特别是如电表等相对专业的知识更是增加了推广难度。

就目前来说,线下活动是较容易推广的方式。因此,以线下活动为前提,要在线下活动中加强智能电表宣传时用户的交互体验,研发一种能直观、简单地验证智能电表计量准确的装置就显得尤为必要。

2平台设计及工作原理

2.1平台外观设计及视图

本平台装置由电表快速安装夹具、PLC工控板、控制电路、型材机架和显示部分构成。工作原理:通过一只已经过计量检验鉴定的标准电子式电能表与机械表进行计量对比。PLC工控板通过高精度光电头同时分别录入电子式电能表和机械式电能表的脉冲和圈数,然后将读取结果显示在屏幕上。此外,在底板上安装有红蓝LED流水式灯带,用作显示电路中相线、零线走线和电流流向。具体设计如图1和图2所示。

主要电气元器件作用说明:(1)触摸屏。操作界面,显示实时脉冲计数结果。(2)光电感应器。用于接收电能表脉冲信号或表盘圈数。(3)交流变送器。测量主电路中电流值。(4)PLC。接收交流变送器和光电感应器信号,并把结果输出到触摸屏上,同时执行触摸屏输入指令。

2.2平台工作原理

计量专业仪器仪表演示平台模拟现场用电客户的低压电能计量装置使用情况,通过电子显示屏上机械式电能表和电子式电能表的脉冲数目,推算出接入电器消耗的电量,实现电表更换后电量的对比。

参考公式:用电量=实际脉冲数(转数)/脉冲数(转数)。例如:电子式电能表常数为1200imp/kwh,机械式电能表常数为300r/kwh,则走相同电量电子显示屏上左边的数字应是右边数字的4倍。

2.3功能设计及平台特点

平台结合传播学相关知识,加强部分功能设计,流程如图3所示。

平台主要具有以下几方面特点:

(1)可接触。该平台可以外接多种计量仪器,如现场校验仪,同时可以作为现场电能表检定的标准电能表。此外,平台采用便携式设计,安装有移动轮子,方便带到现场给用户解答疑问。

(2)可视化。该平台底板上安装有红蓝LED流水式灯带,用于显示电路中相线、零线走线和电流流向,并且通过电器、电能表、模拟开关、光电头和灯带等的互动,演示电力负荷电能表精准计量功能,让客户更加一目了然[2]。

(3)可感知。该平台采取中达优控触摸屏PLC一体机4.3,现场可接入用户常用的电器,比如电吹风、电风扇、烧水壶和冰箱等进行现场模拟,演示不同电器接入后所用的电量及机械表和智能电表的电量对比。

(4)可接受。平台外观采用亚克力封板,并严格按照实验室标准模拟实验环境,采取HD2010型单相多功能电能表接线装置(挂表)和机械/电子表两用校验光电头,安全性较高且易操作。用户可自己选择电表进行更换,并自己动手接入电器进行实验验证,可信性更高,也更易于接受。

(5)可扩散。计量专业仪器仪表的接触性体现在用户可以接触的场景,演示平台目前可应用于多种场景,分别是营业厅、运维现场及宣传活动等。通过智能电表安装操作、开关通断、调节系统控制模式、家电接入调试、光电感应器测试,还有助于开展相关培训,方便用户了解和学习控制电路原理,以及电能表计量电费的原理、电能表校表原理等。

3结语

综上所述,本次研制的计量专业仪器仪表演示平台用清晰明了的方式做到解答用户疑虑的同时,也为日后进一步普及智能电表知识及科学用电提供了新的模板形式,起到了参考示范的作用。

在不远的未来,演示平台还可接入智能化功能模块,以满足智能家居、智能小区/楼宇、电动汽车充放电和可再生能源接入等需求,通过不断扩展模拟演示平台的功能及内容,提高平台的前瞻性、多样性和普及性。