[發明專利]電測量儀表仿真校驗方法及其系統

有效

• 申請號: 201310460571.9
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103675741A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 李絲媛;李柳云;陸國俊;黃青丹;裴利強;呂慧媛;李助亞;練穆森;盧青
• 申請（專利權）人: 廣州供電局有限公司
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

技術領域

本發明涉及電測量儀表仿真的技術領域，特別是涉及一種電測量儀表仿真校驗方法，以及一種電測量儀表仿真校驗系統。

背景技術

多功能校準儀是校驗電壓表、電流表、萬用表等電力行業基礎用電測量儀表的常用設備，是量值傳遞的重要工具。正確使用多功能校準儀是保證量值準確一致的必要條件，若量值不能準確傳遞，基礎電測量儀表使用過程中產生數據錯誤，導致工作人員對設備狀態錯誤判斷，可能使設備故障不能及時處理，發生停電事件和人員傷亡。因此，在電力系統、計量檢測行業、大專院校及科研院所、設備制造企業開展多功能校準儀的開發、電測量儀表檢定技術人員的培訓極為必要。上述工作都離不開多功能校準儀。良好的多功能校準儀是電測量儀表檢定、校準、故障診斷研究、試驗人員培訓的重要工具和手段。

目前，無論是校驗儀器開發、運行故障測試，還是技術人員培訓，都需要通過真實的物理設備進行工作，這種方法存在無法克服的固有問題，如：現有技術當中，在進行校驗技術培訓時，都需要配備真實的多功能校準儀，而校準儀不能為每個人配備，不能實現遠程網絡培訓，限制了培訓的開展；多功能校準儀靈敏度高、結構復雜，容易因使用者操作不當造成設備損壞；校準儀工作時需要配備被試設備、占用大量場地設施，這種方式投資費用十分昂貴（如，一臺多功能校準儀的費用可能在3萬元以上），且安全性難以保證；在進行電測量儀表的校驗培訓時，對現場環境要求極為嚴格，且由于條件限制一般的培訓場地難以模擬現場真實背景。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種能夠模擬仿真多功能校準儀校驗測量儀表設備的電測量儀表仿真校驗方法及其系統。

一種電測量儀表仿真校驗方法，包括以下步驟：

建立電測量儀表的基礎檔位的三維模型，定義部件的功能，建立電測量儀表的其他檔位，將所有檔位按照一定的間距排列，構成虛擬電測量儀表模型；

建立虛擬多功能校準儀的外殼，定義多功能校準儀的各個元件的位置和功能，定義顯示屏的顯示模型參數，構成多功能校準儀設備模型；

運行仿真系統，調入所述虛擬電測量儀表模型和多功能校準儀設備模型，進行電測量儀表仿真校驗，獲取電測量儀表的不確定度。

一種電測量儀表仿真校驗系統，包括：

虛擬電測量儀表模塊，用于建立電測量儀表的基礎檔位的三維模型，定義部件的功能，建立電測量儀表的其他檔位，將所有檔位按照一定的間距排列，構成虛擬電測量儀表模型；

虛擬多功能校準儀模塊，用于建立虛擬多功能校準儀的外殼，定義多功能校準儀的各個元件的位置和功能，定義顯示屏的顯示模型參數，構成多功能校準儀設備模型；

校驗模塊，用于運行仿真系統，調入所述虛擬電測量儀表模型和多功能校準儀設備模型，進行電測量儀表仿真校驗，獲取電測量儀表的不確定度。

本發明的電測量儀表仿真校驗方法及其系統，通過構建虛擬點測量儀表，如電壓表、電流表設備的三位模型，以及建立多功能校準儀設備模型。運行仿真系統，調入所述虛擬電測量儀表模型和多功能校準儀設備模型，在所述仿真系統中進行電測量儀表仿真校驗，獲取電測量儀表的不確定度。因此，能夠對多功能校準儀校驗測量儀表設備的過程進行仿真模擬。

結合以高度的沉浸感和良好的交互性為特征的虛擬現實技術，能夠逼真的人工模擬環境，有效地模擬人在自然環境中各種感知系統的行為，極大地提高了虛擬場景的逼真度和操作的真實感，在仿真、培訓、虛擬實驗等應用場合具有良好的應用前景。本發明將虛擬現實技術與真實的多功能校準儀相結合，實現全數字化的虛擬多功能校準儀的外形，按鍵、轉換開關、測量表計、連接頭的位置和功能；能夠仿真多功能校準儀的附件設備；能夠動態的仿真校準儀的各種功能及測得的實時數據；能夠模擬對電測量儀表進行自動檢定的全過程；能夠根據不同的研究、培訓需要，在建立的虛擬校驗場景、虛擬多功能校準儀上進行測量表計校驗；能夠自動進行不確定度分析及計算；校驗儀仿真通過計算機軟件完成，無需校驗場地，避免了安全風險，具有普遍性推廣價值。

附圖說明

圖1是本發明電測量儀表仿真校驗方法的流程示意圖；

圖2是本發明電測量儀表仿真校驗系統的結構示意圖。

具體實施方式

請參閱圖1，圖1是本發明電測量儀表仿真校驗方法的流程示意圖。

所述電測量儀表仿真校驗方法，包括以下步驟：

S101，建立電測量儀表的基礎檔位的三維模型，定義部件的功能，建立電測量儀表的其他檔位，將所有檔位按照一定的間距排列，構成虛擬電測量儀表模型；