[发明专利]一种电能表现场运行环境仿真系统及其仿真方法

说明书

本发明公开了一种电能表现场运行环境仿真系统及其仿真方法，仿真系统包括PCB板，在PCB板上设置有中央处理器和嵌入式单片机，中央处理器上还电性连接有温湿度传感器和pH值采集传感器，嵌入式单片机上设置有若干个用于连接外设装置的IO输出口，在每个IO输出口上均设置有IO引脚，且对应每个IO输出口在嵌入式单片机上设置有GND引脚，所述嵌入式单片机通过内置的监控电路读取各个IO输出口上IO引脚的实时状态；还包括一种仿真方法；本发明通过嵌入式单片机控制加热器、加湿器，从而使装置在预先设定的温度、湿度下运行，结合中央处理器控制分级开关使装置在不同负载下运行，达到真实模拟实际环境的温湿度和电表的负载。

技术领域

本发明实施例涉及模拟系统技术领域，具体涉及一种电能表现场运行环境仿真系统及其仿真方法。

背景技术

电能表损坏是现时配网运维人员和计量运维人员的生产难题，电表的损坏的因素有很多，其中有用电过负荷、接线点的安装方式缺陷等等。目前，需要通过研究明确电能表损坏的主要影响因素，方可进行针对性的维护，而要想明确其影响因素，就必须要通过大量的实验进行模拟，为了保证模拟的效果，需要对电能表的运行环境进行模拟。运行环境的模拟装置可以预设温度、湿度、负载等参数来模仿电表现场运行环境，目的是通过它来观察、分析电表烧坏的原因，从而实施不同的应对措施。

在现有电能表全性能的试验中，在实验室的稳态理想条件下进行试验，由于现场运行环境有时候极为恶劣，常常会遇到负载不断变化和持续高温、高湿度的动态过程，实验室的试验条件在现有技术条件下无法真实再现。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种电能表现场运行环境仿真系统及其仿真方法，以解决现有技术中实验室的试验条件无法真实再现现场运行环境的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

一种电能表现场运行环境仿真系统，包括PCB板，在所述PCB板上设置有中央处理器和与所述中央处理器电性连接的嵌入式单片机，所述中央处理器上还电性连接有温湿度传感器和pH值采集传感器，所述嵌入式单片机上设置有若干个用于连接外设装置的IO输出口，每个所述IO输出口具有相同的特性且相互独立，在每个所述IO输出口上均设置有用于连接外设装置电源正极的IO引脚，且对应每个所述IO输出口在嵌入式单片机上设置有用于连接外设装置电源负极的GND引脚，所述嵌入式单片机通过内置的监控电路读取各个IO输出口上IO引脚的实时状态，所述中央处理器通过拉高或拉低IO输出口上IO引脚的电平控制外设装置的电源开关和功率变化。

作为本发明的一种优选方案，所述温湿度传感器具体为DHT11传感器，所述DHT11传感器包括一个电阻式测湿元件和一个NTC测温元件，所述电阻式测湿元件和NTC测温元件通过封装后设置有VCC引脚、GND引脚和DATA引脚。

作为本发明的一种优选方案，所述VCC引脚为DHT11的正极，与PCB板上的任一可用VCC口连接，所述GND引脚为DHT11的负极，与PCB板上的任一可用GND引脚连接，所述DATA为数据输出口用于接收温湿度传感器的实时数据，与PCB板上的IO引脚连接。

作为本发明的一种优选方案，所述外设装置包括加热器、加湿器和若干个相互独立的负载，所述负载具体为仿真负荷模块。

作为本发明的一种优选方案，所述DATA引脚选择PG9，用于接收温湿度传感器的实时数据。

另外，在本发明中还提供了一种仿真系统的电能表现场运行环境仿真方法，包括如下步骤：

步骤100、对中央处理器、嵌入式单片机、温湿度传感器和pH值采集传感器进行初始化；

步骤200、在完成中央处理器、嵌入式单片机、温湿度传感器和pH值采集传感器的初始化后，通过中央处理器建立脚本进行试运行；