[发明专利]一种高压计量箱接线仿真培训系统及其操作方法

权利要求书

1.一种高压计量箱接线仿真培训系统，其特征在于：包括依次连接的上位机、控制机、虚拟仿真三相功率源、仿真高压计量组合互感器以及仿真高压计量表箱；所述控制机还分别与仿真高压计量组合互感器、仿真高压计量表箱连接；

所述虚拟仿真三相功率源，用于在上位机的控制下选择输出三相三线控制信号或三相四线控制信号，模拟真实的三相高电压和大电流功率源功能；

所述仿真高压计量组合互感器，用于模拟真实的电压互感器和电流互感器功能；

所述仿真高压计量表箱，用于模拟真实的三相电能表功能；

所述控制机，用于采集仿真高压计量组合互感器和仿真高压计量表箱接线端子的接线情况信息，并上传给上位机，同时执行上位机发送的控制指令；

所述上位机，用于对控制机发送控制指令、接收控制机上传的信息，并进行信号处理与分析，将实际试验接线情况在上位机的仿真界面上显示。

2.如权利要求1所述的高压计量箱接线仿真培训系统，其特征在于：所述仿真高压计量组合互感器包括第一仪表箱以及设置在第一仪表箱内的仿真电压互感器和仿真电流互感器；所述仿真电压互感器和仿真电流互感器的一次输入接线端子分别与虚拟仿真三相功率源的输出端、控制机连接，其二次输出接线端子分别与仿真高压计量表箱的接线端子、控制机连接。

3.如权利要求1所述的高压计量箱接线仿真培训系统，其特征在于：所述仿真高压计量表箱包括第二仪表箱以及设置在第二仪表箱内的三相三线仿真电能表和三相四线仿真电能表；所述三相三线仿真电能表或三相四线仿真电能表的接线端子分别与仿真高压计量组合互感器的二次输出接线端子、控制机连接。

4.如权利要求3所述的高压计量箱接线仿真培训系统，其特征在于：所述三相三线仿真电能表和三相四线仿真电能表的外观均与实际的三相三线电能表和三相四线电能表一致，且均包括接线端子和显示单元。

5.如权利要求1所述的高压计量箱接线仿真培训系统，其特征在于：所述控制机包括头接线端驱动输出模块、尾接线端采集输入模块、极性与信号判别模块、RS232收发器模块、MCU模块以及供电单元模块；所述MCU模块分别与所述头接线端驱动输出模块、尾接线端采集输入模块、极性与信号判别模块以及供电单元模块连接；所述MCU模块还与RS232收发器模块连接；

所述头接线端驱动输出模块，用于接收MCU模块发出的驱动控制信号，给待判断的接线端子施加逻辑电平；

所述尾接线端采集输入模块，用于对与其连接的接线端子扫描并将接线端子的电平信号传输给MCU模块，逐一查询除待判断接线以外的其他接线端子的电平状态；

所述极性与信号判别模块，用于实现信号的放大和模数转换；

所述RS232收发器模块，用于将尾接线端采集输入模块的信号传输至上位机或者将上位机的控制指令传输至控制机；

所述MCU模块，用于控制头接线端驱动输出模块驱动待判断接线端子，并不断扫描尾接线端采集输入模块的电平信号，判断各个模拟接线端子之间接线的通断关系；同时还负责控制头接线端驱动输出模块具体驱动哪根接线端子对应的导线；

所述供电单元模块，用于为整个控制机提供电源。

6.如权利要求5所述的高压计量箱接线仿真培训系统，其特征在于：所述头接线端驱动输出模块采用74HC374或8位锁存器集成电路。

7.如权利要求5所述的高压计量箱接线仿真培训系统，其特征在于：所述尾接线端采集输入模块采用75HC244或8位3态门集成电路。

8.如权利要求5所述的高压计量箱接线仿真培训系统，其特征在于：所述极性与信号判别模块是由跨导放大器与过零检测电路组成。

9.如权利要求5所述的高压计量箱接线仿真培训系统，其特征在于：所述MCU模块采用PQFP44封装的MPC82G 516A单片机芯片。

10.一种高压计量箱接线仿真培训系统的操作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：上位机加载测试设置高压计量箱接线仿真界面，打开RS232串口与控制机连接，如果连接成功，则跳转至步骤2，否则返回上位机仿真界面；

步骤2：在上位机仿真界面上创建数据缓冲区，并通过RS232串口发送控制指令和接收信息，实时侦听控制机上传的数据；

步骤3：当侦听到数据缓冲区有数据时，接收数据，并进行验证，验证失败直接抛弃数据，验证成功则储存数据，达到接收数据目的；

步骤4：在接线后，控制机根据虚拟仿真三相功率源、仿真互感器和仿真电能表的数据进行处理显示；

步骤5：接线正确，则在上位机仿真界面上显示对应连接线；接线错误，则在上位机仿真界面上显示错误接线并给出显著标识。