計(jì)量專業(yè)儀器儀表演示平臺(tái)的研究與應(yīng)用

1研究背景

智能電表作為智能電網(wǎng)的智能終端,除具有傳統(tǒng)單一的電量計(jì)量功能之外,還具有雙向多種費(fèi)率計(jì)量、報(bào)警等智能化功能。而傳統(tǒng)機(jī)械表啟動(dòng)電流比智能電表大,且機(jī)械表往往會(huì)因?yàn)闄C(jī)械磨損容易發(fā)生計(jì)量失準(zhǔn)。然而,目前社會(huì)普遍反映更換智能電表后用電量增加,對智能電表存在偏見,加之部分用戶存在不良用電習(xí)慣,無形中增加了使用電量,這些原因都讓不少用戶產(chǎn)生了"智能電表比普通電表走得快"的錯(cuò)誤認(rèn)知。

縱觀目前廣東江門電力行業(yè)的宣傳方式,是以線下活動(dòng)和借助公司微信公眾號(hào)、微博等新媒體宣傳平臺(tái)為主。但傳統(tǒng)的線下活動(dòng)以禮品獎(jiǎng)勵(lì)活動(dòng)為主要方式,并且以用電宣傳為主,活動(dòng)積極性有余,針對性不足。特別是針對智能電表的宣傳,因電表儀器的復(fù)雜性等局限,智能電表的宣傳一直停留在簡單口述或者圖片科普的層面,難以簡單地讓用戶接受和明白。而新媒體平臺(tái)因?yàn)槭鼙娙吼ざ鹊?推廣度還有待提高,特別是如電表等相對專業(yè)的知識(shí)更是增加了推廣難度。

就目前來說,線下活動(dòng)是較容易推廣的方式。因此,以線下活動(dòng)為前提,要在線下活動(dòng)中加強(qiáng)智能電表宣傳時(shí)用戶的交互體驗(yàn),研發(fā)一種能直觀、簡單地驗(yàn)證智能電表計(jì)量準(zhǔn)確的裝置就顯得尤為必要。

2平臺(tái)設(shè)計(jì)及工作原理

2.1平臺(tái)外觀設(shè)計(jì)及視圖

本平臺(tái)裝置由電表快速安裝夾具、PLC工控板、控制電路、型材機(jī)架和顯示部分構(gòu)成。工作原理:通過一只已經(jīng)過計(jì)量檢驗(yàn)鑒定的標(biāo)準(zhǔn)電子式電能表與機(jī)械表進(jìn)行計(jì)量對比。PLC工控板通過高精度光電頭同時(shí)分別錄入電子式電能表和機(jī)械式電能表的脈沖和圈數(shù),然后將讀取結(jié)果顯示在屏幕上。此外,在底板上安裝有紅藍(lán)LED流水式燈帶,用作顯示電路中相線、零線走線和電流流向。具體設(shè)計(jì)如圖1和圖2所示。

主要電氣元器件作用說明:(1)觸摸屏。操作界面,顯示實(shí)時(shí)脈沖計(jì)數(shù)結(jié)果。(2)光電感應(yīng)器。用于接收電能表脈沖信號(hào)或表盤圈數(shù)。(3)交流變送器。測量主電路中電流值。(4)PLC。接收交流變送器和光電感應(yīng)器信號(hào),并把結(jié)果輸出到觸摸屏上,同時(shí)執(zhí)行觸摸屏輸入指令。

2.2平臺(tái)工作原理

計(jì)量專業(yè)儀器儀表演示平臺(tái)模擬現(xiàn)場用電客戶的低壓電能計(jì)量裝置使用情況,通過電子顯示屏上機(jī)械式電能表和電子式電能表的脈沖數(shù)目,推算出接入電器消耗的電量,實(shí)現(xiàn)電表更換后電量的對比。

參考公式:用電量=實(shí)際脈沖數(shù)(轉(zhuǎn)數(shù))/脈沖數(shù)(轉(zhuǎn)數(shù))。例如:電子式電能表常數(shù)為1200imp/kwh,機(jī)械式電能表常數(shù)為300r/kwh,則走相同電量電子顯示屏上左邊的數(shù)字應(yīng)是右邊數(shù)字的4倍。

2.3功能設(shè)計(jì)及平臺(tái)特點(diǎn)

平臺(tái)結(jié)合傳播學(xué)相關(guān)知識(shí),加強(qiáng)部分功能設(shè)計(jì),流程如圖3所示。

平臺(tái)主要具有以下幾方面特點(diǎn):

(1)可接觸。該平臺(tái)可以外接多種計(jì)量儀器,如現(xiàn)場校驗(yàn)儀,同時(shí)可以作為現(xiàn)場電能表檢定的標(biāo)準(zhǔn)電能表。此外,平臺(tái)采用便攜式設(shè)計(jì),安裝有移動(dòng)輪子,方便帶到現(xiàn)場給用戶解答疑問。

(2)可視化。該平臺(tái)底板上安裝有紅藍(lán)LED流水式燈帶,用于顯示電路中相線、零線走線和電流流向,并且通過電器、電能表、模擬開關(guān)、光電頭和燈帶等的互動(dòng),演示電力負(fù)荷電能表精準(zhǔn)計(jì)量功能,讓客戶更加一目了然[2]。

(3)可感知。該平臺(tái)采取中達(dá)優(yōu)控觸摸屏PLC一體機(jī)4.3,現(xiàn)場可接入用戶常用的電器,比如電吹風(fēng)、電風(fēng)扇、燒水壺和冰箱等進(jìn)行現(xiàn)場模擬,演示不同電器接入后所用的電量及機(jī)械表和智能電表的電量對比。

(4)可接受。平臺(tái)外觀采用亞克力封板,并嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境,采取HD2010型單相多功能電能表接線裝置(掛表)和機(jī)械/電子表兩用校驗(yàn)光電頭,安全性較高且易操作。用戶可自己選擇電表進(jìn)行更換,并自己動(dòng)手接入電器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,可信性更高,也更易于接受。

(5)可擴(kuò)散。計(jì)量專業(yè)儀器儀表的接觸性體現(xiàn)在用戶可以接觸的場景,演示平臺(tái)目前可應(yīng)用于多種場景,分別是營業(yè)廳、運(yùn)維現(xiàn)場及宣傳活動(dòng)等。通過智能電表安裝操作、開關(guān)通斷、調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制模式、家電接入調(diào)試、光電感應(yīng)器測試,還有助于開展相關(guān)培訓(xùn),方便用戶了解和學(xué)習(xí)控制電路原理,以及電能表計(jì)量電費(fèi)的原理、電能表校表原理等。

3結(jié)語

綜上所述,本次研制的計(jì)量專業(yè)儀器儀表演示平臺(tái)用清晰明了的方式做到解答用戶疑慮的同時(shí),也為日后進(jìn)一步普及智能電表知識(shí)及科學(xué)用電提供了新的模板形式,起到了參考示范的作用。

在不遠(yuǎn)的未來,演示平臺(tái)還可接入智能化功能模塊,以滿足智能家居、智能小區(qū)/樓宇、電動(dòng)汽車充放電和可再生能源接入等需求,通過不斷擴(kuò)展模擬演示平臺(tái)的功能及內(nèi)容,提高平臺(tái)的前瞻性、多樣性和普及性。