本發(fā)明屬于電力電子，具體涉及電能表時鐘誤差校準系統(tǒng)及校準方法。

背景技術：

1、實時時鐘是一種能為電子系統(tǒng)提供精確的時間基準的集成電路。在電能表中，時鐘可保存各種帶時標的信息以及記錄各種事件的發(fā)生、恢復時間，以保證數(shù)據(jù)采集、計量計算和控制的準確性。電能表的時鐘大多基于晶振實現(xiàn)，由于晶振的頻率會隨環(huán)境溫度的變化而變化，因此需要通過溫度補償來保證晶振頻率的準確性，進而保證時鐘的準確性。

2、電能表的晶振所使用的溫度-頻率曲線是一條二次曲線，受溫度影響大；因此需采用多溫度點的時鐘誤差補償，以保障晶振擬合曲線的精度，同時減小擬合誤差。這就需要將電能表置入高低溫箱中，分別在-25℃，23℃，27℃，55℃下進行低溫、常溫和高溫的日計時誤差修調，才能滿足國網(wǎng)送檢的誤差需求。然而，現(xiàn)有技術的日計時誤差修調測試需要依賴人工手動操作時鐘儀和高低溫箱設備，以及逐次的修改溫箱運行溫度和抄讀時鐘儀的日計時誤差，耗時且易疲勞；并且，單次抄讀日計時誤差需要記錄幾分鐘內誤差的平均值，只能單表按序號順序測試，無法實現(xiàn)批量的修調測試；再者，操作人員可能錯記、漏記時鐘誤差或寫入錯誤的修調值到表計中，從而導致日計時誤差修調失敗，測試修調效果的穩(wěn)定性與可靠性不足；另外，電表日計時需在數(shù)個溫度點重復修調才能擬合為標準曲線，而高低溫箱一輪運行時間長，僅憑手動測試時間利用率低。由此可見，現(xiàn)有的時鐘溫度補償測試過程需要投入大量人力進行重復性操作，不符合工業(yè)自動化的趨勢；且測試修調效果的穩(wěn)定性和可靠性不足；也未考慮時鐘誤差修調結果的記錄，無法做到對時鐘誤差超差表計的追溯。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種電能表時鐘誤差校準系統(tǒng)及校準方法，能夠實現(xiàn)自動化且精準地進行時鐘誤差修調，顯著提高校準效率和校準精度。

2、為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的第一個技術方案為：

3、一種電能表時鐘誤差校準系統(tǒng)，包括：上位機、高低溫箱、時鐘儀、時鐘信號繼電器以及多個的被測電能表；上位機分別與所述高低溫箱、時鐘儀、時鐘信號繼電器以及多個的被測電能表連接；所述時鐘儀還與所述時鐘信號繼電器連接；所述時鐘信號繼電器還分別與多個的被測電能表的時鐘信號端子連接；所述多個的被測電能表置于所述高低溫箱中；

4、所述上位機，被配置為預設有高低溫箱的控制時間表和至少兩種的自動修調方案，其中，所述控制時間表包括至少三輪測試對應的溫度點及其運行時間、表號；以及

5、執(zhí)行高低溫修調模式時，依據(jù)所述控制時間表，對高低溫箱的溫度進行調節(jié)；以及

6、在每輪測試通過所述時鐘信號繼電器切換所連接的表號，獲取當前所連接的表號，以及通過時鐘儀獲取當前所連接的表號在每輪測試的日計時誤差報文；以及

7、解析接收到的日計時誤差報文，獲取ppm和s/d數(shù)據(jù)，并與當前所連接的表號進行關聯(lián)存儲；以及

8、對各表號在每輪測試中獲取的所有ppm和所有s/d數(shù)據(jù)分別進行均值計算，獲取包括ppm均值和s/d均值的時鐘誤差值；以及

9、在每輪測試結束后，依據(jù)對應各表號所選定的自動修調方案，由各表號對應的時鐘誤差值組裝獲取rtc修調幀后發(fā)送至對應的被測電能表；以及

10、驗證接收到所述rtc修調幀的被測電能表的rtc修調結果，直至rtc修調結果符合要求或達到rtc修調次數(shù)。

11、可選地，所述上位機與所述高低溫箱、時鐘儀、時鐘信號繼電器以及多個的被測電能表分別通過串行端口進行連接。

12、可選地，所述時鐘信號繼電器包括單片機、第一電阻、第二電阻、第三電阻、三極管、發(fā)光二極管、續(xù)流二極管和繼電器；

13、所述單片機的控制引腳通過第一電阻與三極管的基極連接；所述單片機的接地引腳通過第二電阻與三極管的基極連接，以及直接與三極管的發(fā)射極連接；所述單片機的vcc引腳分三路，一路依序經(jīng)由第三電阻和發(fā)光二極管再與所述三極管的集電極連接，一路經(jīng)由續(xù)流二極管與所述三極管的集電極連接，一路經(jīng)由繼電器的輸入回路與所述三極管的集電極連接；繼電器的輸出回路中的公共端與被測電能表的時鐘脈沖端連接，常開端與所述時鐘儀連接。

14、本發(fā)明提供的另一個技術方案為：

15、一種電能表時鐘誤差校準方法，其基于上述的電能表時鐘誤差校準系統(tǒng)實現(xiàn)，包括：

16、s1：預設高低溫箱的控制時間表和至少兩種的自動修調方案，其中，所述控制時間表包括至少三輪測試對應的溫度點及其運行時間、表號；

17、s2：上位機執(zhí)行高低溫修調模式，依據(jù)所述控制時間表，對高低溫箱的溫度進行調節(jié)；

18、s3：上位機在每輪測試通過所述時鐘信號繼電器切換所連接的表號，獲取當前所連接的表號，以及通過時鐘儀獲取當前所連接的表號在每輪測試的日計時誤差報文；

19、s4：上位機解析接收到的日計時誤差報文，獲取ppm和s/d數(shù)據(jù)，并與當前所連接的表號進行關聯(lián)存儲；

20、s5：上位機對各表號在每輪測試中獲取的所有ppm和所有s/d數(shù)據(jù)分別進行均值計算，獲取包括ppm均值和s/d均值的時鐘誤差值；

21、s6：上位機在每輪測試結束后，依據(jù)對應各表號所選定的自動修調方案，由各表號對應的時鐘誤差值組裝獲取rtc修調幀后發(fā)送至對應的被測電能表；

22、s7：上位機驗證接收到所述rtc修調幀的被測電能表的rtc修調結果，直至rtc修調結果符合要求或達到rtc修調次數(shù)。

23、可選地，所述至少兩種的自動修調方案包括：

24、所述兩種以上的自動修調方案分別對應不同的電能表mcu類型，包括：

25、第一種自動修調方案，包括：依據(jù)本輪測試中表號對應的時鐘誤差值，獲取其中的s/d均值，再按照單相表幀格式進行組裝，并加入其總加和驗證碼，拼接得到rtc修調幀；

26、第二自動修調方案，包括：依據(jù)本輪測試中表號對應的時鐘誤差值，獲取其中的s/d均值，再按照三相表幀格式進行組裝，并加入其總加和驗證碼，拼接得到rtc修調幀；

27、第三自動修調方案，包括：關閉rtc溫度補償，依據(jù)本輪測試中表號對應的時鐘誤差值，獲取其中的ppm均值，并將其與上一輪測試中的ppm均值進行加法累加計算后進行組裝，并加入其總加和驗證碼，同時抄讀表號當前的adc值，拼接得到rtc修調幀。

28、可選地，所述s7，具體包括：

29、上位機再一次獲取表號的時鐘誤差值；若所述時鐘誤差值位于誤差門限之內，則對應的被測電能表在本輪測試下的修調結束；若所述時鐘誤差值位于誤差門限之外，則返回執(zhí)行s3步驟，直至rtc修調結果符合要求或達到rtc修調次數(shù)。

30、可選地，所述s3，具體包括：

31、s31：在本輪測試中，是否所有選定的表號均遍歷完成？若是，則返回執(zhí)行s2，切換至下一輪測試；若否，則執(zhí)行s32步驟；

32、s32：上位機通過所述時鐘信號繼電器切換所連接的表號，抄讀當前所連接的表號及其表內溫度，并通過時鐘儀獲取當前所連接的表號在本輪測試所有的日計時誤差報文。

33、可選地，還包括：

34、ss2：上位機執(zhí)行常溫修調模式；

35、ss3：上位機通過所述時鐘信號繼電器切換所連接的表號，抄讀當前所連接的表號及其表內溫度，并通過時鐘儀獲取當前所連接的表號的日計時誤差報文；

36、ss4：上位機解析接收到的日計時誤差報文，獲取ppm和s/d數(shù)據(jù)，獲取包括所述ppm和s/d數(shù)據(jù)的時鐘誤差值；

37、ss5：上位機依據(jù)對應當前所連接的表號所選定的自動修調方案，由所述時鐘誤差值組裝獲取rtc修調幀后發(fā)送至對應的被測電能表；

38、ss6：上位機驗證接收到所述rtc修調幀的被測電能表的rtc修調結果，直至rtc修調結果符合要求或達到rtc修調次數(shù)。

39、可選地，還包括：

40、s8：上位機實時渲染生成各被測電能表對應的ppm和s/d數(shù)據(jù)關于時間的波動曲線圖，并顯示所述波動曲線圖。

41、可選地，還包括：

42、s9：上位機在執(zhí)行完高低溫修調模式之后，生成對應的結構化報告，所述結構化報告包括各表號的修調前后誤差報表、高低溫箱執(zhí)行時間及其對應溫度統(tǒng)計表和所述波動曲線圖。

43、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明在時鐘誤差測試過程可以基于預配置的高低溫箱控制時間表實現(xiàn)高、低和常溫下多溫度點的自動化切換控制；在時鐘誤差修調過程可以基于預配置的多種rtc自動修調方案實現(xiàn)對多種不同類型的電能表mcu的rtc自動修調選擇。由此實現(xiàn)的電能表時鐘誤差測試和校準自動化流程，能夠顯著提升測試和校準的效率和精度；能夠做到實時測試數(shù)據(jù)分析和可視化，更好地滿足不同場景的應用需求。