1、概述

能源和电力是支撑国家经济高速持续发展的支柱，建设坚强智能电网是服务低碳社会，实现能源可持续发展的国家战略。随着我国电力事业的快速发展，精密电流互感器在计量领域使用日益广泛，而精密电流互感器在使用前必须经过计量检定部门的检定，合格后才能使用，使得互感器计量检定部门，尤其是省市级互感器计量检定部门的互感器检定量也随之上升。目前，有些省份互感器的校验管理模式正逐步过渡到由省市集中招标、集中采购、集中检验、统一配送的管理模式。管理模式的转变使省市级计量检定部门的工作量大幅度上升，人工接线工序繁复、效率低、进展慢。

物联网是将物体按照约定的协议进行信息通讯和交换，实现物体和物体之间的互联互通以及智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。本系统采用先进的物联网技术和合理化管理手段和互感器校验方法，只需将设备发往客户,由客户自行接线操作,过程全程监控,使互感器的校验工作能够高效、准确的完成，以适应电力事业的发展需要。

2、功能特色

1）、电流互感器误差自动测量

2）、电压互感器误差自动测量

3）、互感器的极性检查。

4）、电流互感器的退磁试验。

5）、互感器二次负荷测量（准确度达到1级）。

6）、装置可进行互感器的规程和非规程的测量，测量时用户可指定对任何百分点的测量。

7）、能自动也能手动地进行电流互感器误差测试，并对测试结果进行分析、计算、化整、打印证书、对测试数据通讯的系统功能。

8）、可通过视频，全程监控工作状态，通过接入5G网路，将视频和数据传送到终端客户，实现远程校验，无需派人员上门,保证数据得准确性和法定性。

9)、校验结果快速准确得出，证书高效完成到客户手中。

10）、提供基于WINDOWS主版本的设置和检验软件，并有测量互感器数据管理功能，可方便地用EXCEL软件进行分析管理软件查询功能强大，统计功能齐全，数据能及时保存，并保存成Oracle\Access等标准数据库格式；能提供与用电MIS连接的标准接口，提供在服务器或其他机器上的查询及打印的程序。

11)、具有极性错误提示、接线错误提示、变比错误提示、过流保护、过压保护等安全措施。

12）、通过互联网或4G/5G将检测数据传输到计量检验中心后台的服务器系统(或数据库)。

13）、软件分采用B/S架构，客户和计量检验中心检验员可同时登陆系统，测试前客户可以观看校准指导视频，客户根据指导将试验场所即试验接线布置好。

14）、远程计量中心检验员开启数据采集器，实时观看客户试验过程及测试数据，试验完毕，远程检验员启动数据上传功能将试验过程影像记录和测试数据，现场温湿度，传回计量检验中心。

15）、计量检验中心将收到数据经过审核确认后生成电子证书。

3、设计依据

JJG1021－2007电力互感器检定规程

JJG169－1993互感器校验仪检定规程

JJG313－2010测量用电流互感器检定规程

GB50150-2016电气装置安装工程电气设备交接试验标准

JB-T5357-1991_电压互感器试验导则

DL/T 596－1996电力设备预防性试验规程

GB/T20840.1-2010互感器第一部分：通用技术要求

GB/T22071.1电流互感器试验导则

GB/T22071.2电压互感器试验导则

GB5226.1-2002）《机械安全机械电气设备第1部分（GB5226.1-2002）》

4、实行方案

4.1、总成结构

基于WINDOWS架构的系统平台，采用B/S架构，开源关系型数据库将本系统与各子平台系统进行综合智能化监控及流程智能管理。如图4.1总成结构图。

图4.1总成结构

1）、建立统一的综合管理平台，实现对系统的统一管理；同时引入视频质量诊断技术，保障系统稳定运行。

2）、前端设备均采用高清IPC，从而实现高清视频采集，同时为满足前端多种应用场景的不同需求，推荐不同类型、不同功能的IPC。

3）、采用具备流直存技术的专业存储设备对视频、图像进行存储，并采用多种技术手段提升存储系统的可靠性和可用性。

4）、部署模块化、集成化的视频综合平台，结合高清显示大屏实现视频图像、电子地图、电脑信号的上墙显示、拼接控制等功能。

5）、通过工作人员正确接线，设置正确的测量方案，一键启动全自动测量，系统将按照规程全部做完所有的测量方案，将数据通过5G网络自动保存到平台终端。

6）、系统采用高清视频监控技术，实现视频图像信息的高清采集、高清编码、高清传输、高清存储、高清显示；系统基于IP网络传输技术，提供视频质量诊断等智能分析技术，实现全网调度、管理及智能化应用，为用户提供一套“高清化、网络化、智能化”的视频图像监控系统，满足用户在视频图像业务应用中日益迫切的需求。

4.2、硬件组成

远程互感器校准系统集成了嵌入式微机型互感器校验仪、电流或电压负载箱、控制操作台、调压器及监视系统等几个部分。工作人员在全程监控下接线，然后自动测试、自动保存、自动将数据通过5G网络上传到终端。同目前市场上传统的互感器校验装置相比，在互感器的快速测量、测试点的快速定位、以及负荷箱控制等方面有了极大的提高。通过远程监控和试验，使互感器的检定工作变得高效、安全、轻松，所有工作只需一位工作人员就可以完成。既大大提高了工作效率，又可以降低人员成本。硬件结构如图4.2。

图4.2硬件结构图

4.2.1硬件整体技术指标：

1）电源

输入电压: 220V

输出容量：7KVA

2）可测互感器准确度等级：

1、0.5、0.2、0.1、0.05、0.02、0.01（S）级。

其输出电流能达到所连接被检互感器额定电压或电流的150%，其波形失真度﹤5%。

3）装置的电流量程：

一次电流：5A～2000A

二次电流：1A、5A

4）装置的电压互感器检测范围：

电压等级：35kV及以下

5）装置的体积长、宽、高= 420*420*650

6）装置重量<40Kg

7）抗干扰能力：通过 IEC61000-4 标准中相关 EMC的抗扰度等级要求。

4.2.2微机型精密互感器校验仪

1）准确度：2.0级

2）测量范围：

同相分量（%）：0.0001~200.0 分辨率：0.0001

正交分量（分）：0.001~999.9 分辨率：0.001

阻抗（Ω）：0.0001~60.0 分辨率：0.0001

导纳（ms）：0.0001~60.0 分辨率：0.0001

3）基本误差：

同相分量： ΔX=±（X×2%+Y×2%±2个字）

正交分量： ΔY=±（X×2%+Y×2%±2个字）

“X”、“Y”——仪器的显示值

“2个字”——仪器的量化误差

百分表： 1级

4）工作范围：

电流： （1%-200%）In （In=5A）

电压： （5%-149%）Un （Un=150V）

（5%-199%）Un （Un=100V ,100V/3, 100V/）

5）工作负荷：

电流： To对Tx<0.12Ω cos?=1

电压： a对x<0.25VA (100V)

6）极性错误指示

额定工作电流（电压）的5%以上，误差超过180%时，有极性指示。

7）变比错误指示

额定工作电流（电压）的5%以上，误差超过30%而小于180%时，有变比错误指示。

8）绝缘和耐压试验及说明：

端子Tx和（）端子相通

K和D端子均与（）端子不通

电源插座对外壳能承受1.5KV，1min耐压

9）人机部分：

工控显示屏：12寸触摸液晶屏显示；

CPU:Intel Celeron J900 四核

硬盘：32G

内存：2G

系统：Windows7

网络：集成千兆网卡，无线通信，可通过4G或5G通信连接到网络。

通信接口：232或485

集成软件：互感器专用控制测试平台

4.2.3电流互感器负荷箱

1）额定负荷：

5A/COSΦ=0.8（2.5、3.75、5、6.25、7.5、10、12.5、15、20、25、30、40VA）

5A/COSΦ=1.0（2.5、3.75、5、6.25、7.5、10、12.5、15、20VA）

1A/COSΦ=0.8（2.5、3.75、5、6.25、7.5、10、12.5、15、20VA）

1A/COSΦ=1.0（2.5、3.75、5、6.25、7.5、10VA）

2）测量范围： 电流： 1%~150% （满足S级测量要求）

3）二次电流： 5A、1A

4）准 确 度： 3级

5）试验电压： 2kV

4.2.4电压互感器负荷箱

1）额定容量： 电压： 1.25VA~158.75VA COSΦ=0.8

2）测量范围： 电压： 20%~150%

3）二次电压： 100V、100/V

4）准 确 度： 3级

5）试验电压： 2kV

6）外形尺寸： L 360×W 350×H 180

4.2.5视频监控系统

1）图像大小：<3K；

2）识别率：>96%；

3）最大传输距离：不低于1.2km；

4）环境温度：-40至+80摄氏度；

5）工作电压：220伏；

6）支持VGA/HDMI、主辅视频及辅助视频端口的本地输出；
7）支持1/4/9/16画面预览，预览通道顺序可调；
8）支持预览分组切换、手动切换或自动轮巡预览，自动轮巡周期可设置；
9）支持预览的电子放大；

10）支持屏蔽指定的预览通道；
11）支持视频移动侦测、视频丢失检测、视频遮挡检测、视频输入异常检测；
12）支持视频隐私遮盖；
13）支持多种主流云台解码器控制协议，支持预置点、巡航路径及轨迹；
云台控制时，支持鼠标点击放大、鼠标拖动跟踪功能。
14）支持循环写入和非循环写入两种模式；
15）支持定时和事件两套压缩参数；
16）录像触发模式包括手动，自动等；
17）支持按检验记录查询录像文件；
18）支持录像文件的锁定和解锁；
19）支持本地冗余录像；
20）支持指定硬盘内的录像资料仅供读取，只读属性；
21）支持按通道号、录像类型、文件类型、起止时间等条件进行录像资料的检索和回放；
22）支持回放时对任意区域进行局部电子放大；
23）支持回放时的暂停、快放、慢放、前跳、后跳，支持鼠标拖动定位；
24）支持多路同步回放，可通过资源配置加以调整。

4.3软件设计

4.3.1软件架构图

系统按业务逻辑分为采集层，数据处理层，应用层，如下图4.3所示：

图4.3软件件结构图

4.3.2功能模块设计

子系统也采用B/S结构，包含测试子平台、中心平台、数据库三大模块，如图4.4所示：

图4.4试验项目列表

4.3.3系统数据传输方式图

图4.5系统数据传输方式

4.3.4软件应用程序流程图

图4.6　软件应用流程图

4.3.5平台软件性能指标：

结构形式： B/S结构；

响应时间： <2S；

并发用户数：>2000；

吞吐量: 40000；

TPS：20

系统可用率>99.99%；

远程校验系统可同屏同时监看的画面个数应≥4个；

远程校验系统的视频控制切换响应时间<1s；
系统时钟精度<1s；
系统平均无故障工作时间MTBF>30000h；
系统平均维护时间MTTR<0.5h；
计算机CPU负荷率平均<30%；
系统响应时间：

监控画面显示与实际事件发生时间差<1s；
事件报警到系统自动记录相应画面时间差<1s；
人机交互界面：交互界面友好；

导航形式：左侧导航；

适应分辨率：组态图片能够自动匹配；

数据查询：日志查询，设备查询、测试结果查询等；

历史数据显示形式：表格、曲线；

权限管理：分级、分层，可自由添加和删除；

4.3.6软件基本功能

1) 登陆管理功能：密码权限分级登陆 ，支持流程审批介入功能；

2) 产品信息录入功能：支持扫码录入或人工键盘录入；

3) 测试方案管理功能：根据录入的产品信息，自动生成用户信息及校验周期查询，历年检定信息及结果查询及试验标准判断等；

4) 数据采集与监控/数据分析处理/数据交互功能：子平台数据测试结果及视频、温湿度都可上传数据库或服务器，子平台要求具备数据库功能，能将测试结果及相关信息上传存储到服务器(在网络出现问题时，又到达检定周期，可先行检定将测试结果及相关信息存储在本地，待网络恢复正常后自动上传结果到服务器)；

5) 查询存储记录功能：测试完成数据等相关信息均可保存在本地服务器的数据库内并上传到计量中心服务器内；可以根据日期、编号、条形码、等条件查询产品测试历史数据相关信息；

6) 试验报告内容接入二维码功能；

7）信息交互功能：单元子平台------本系统-------上一级平台系统；

5、设备集成清单

6项目培训及服务

6.1设备操作和培训

技术培训分理论讲解培训和操作应用培训两部分。理论讲解培训主要是指使用PPT投影等方式对试验系统/仪器设备相关知识、测试方法和原理等理论知识进行集中系统的讲解；操作应用培训主要是指对试验系统/仪器设备硬件的操作、接线和软件操作、使用相关的指导。我单位可根据客户的实际需要来灵活调整安排理论讲解培训和操作应用培训。

6.2售后服务

我单位在产品售出后，会提供首次免费现场技术支持服务。在首次现场技术支持服务后，若用户由于人员变动、产品升级等情况，再次提出现场技术支持要求时，我单位会综合各方情况酌情再次提供现场技术支持服务。现场技术支持服务主要由技术部负责。当用户提出需要进行现场技术服务时，我单位工程技术人员会在以下规定时间内响应，并与用户确认行程，约定时间、地点和其他注意事项。

表1响应时间

当试验系统/仪器设备在使用过程中出现故障，用户向我单位发起售后申请，我单位需要先确认故障、判断故障类型，以采取不同的售后措施。

我单位可根据实际情况采用现场维修或者返回维修的方式执行售后故障维修服务。但对于紧急、特殊情况，会采用指派技术人员现场维修或者另外提供正常设备先使用、先解决问题的方式，保证用户的实验和生产计划能够顺利进行。当试验系统/设备出现故障时，我单位技术部门接到维修服务的书面通知后，15分钟内响应，最迟24小时内到达客户现场进行维修和调试处理。