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专利名称：一种无线采样相位测试仪

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202111304367.9

专利申请（专利权）人：国网青海省电力公司检修公司,国网青海省电力公司,国家电网有限公司
权利人地址：青海省西宁市城中区总寨镇城南新城大道131号

专利发明（设计）人：发明人:朱国超,石哇麻才让,陈姣,盛永才,马全英,官振华,李勇,高超群,马玉龙,张玉辉,赵生军,李辉,韦梓清,马英杰

专利摘要：本发明涉及一种无线采样相位测试仪，包括接收计算主机装置、采样无线辅机传输装置和微机，且均设置有无线传输模块，接收计算主机器与采样无线辅机传输装置和微机通过无线传输模块进行数据交换，用于被测线路的电参数测试；采样无线辅机传输装置与微机通过无线传输模块进行数据交换，用于数据处理和显示；并且包括了其测试方法。本发明基于集成电路技术和无线网络通信技术，利用集成电路将各模块集成为便携式测试仪，并且利用了无线网络通信技术，在采用传统有线传输模拟量的测试方法基础上，增加了无线传输数字信号的测试方法，既改变了测试仪的采样方式，又降低了工作量，并且避免了与北斗、GPS需要对时的繁琐和难度，从而提高了工作效率。

主权利要求：
1.一种无线采样相位测试仪，其特征在于，包括接收计算主机装置（1）、采样无线辅机传输装置（2）和微机（3），并且均设置有无线传输模块，进而，所述接收计算主机装置（1）与采样无线辅机传输装置（2）通过无线传输模块进行数据交换，所述接收计算主机装置（1）与微机（3）通过无线传输模块进行数据交换，所述采样无线辅机传输装置（2）与微机（3）通过无线传输模块进行数据交换；所述接收计算主机装置（1）和采样无线辅机传输装置（2）用于被测线路的出线电压、有功P、无功Q、视在功率S、三相电压之间夹角、三相电流之间夹角、同相电压电流之间夹角、相位测试和核相测试，所述微机（3）用于对接收数据进行计算处理和数据显示；其中，所述接收计算主机装置（1）包括主机锂电池及充电接口模块（10）、主机高精度计时模块（11）、数据存储模块（12）、数据传输天线（13）、主机编译模块（14）、电压电流模拟量采样模数转换模块（15）、中心数据处理模块（16）、显示驱动模块（17）、彩色高分辨率显示屏（18）、按键模块（19）和主机PCB电路板；
所述采样无线辅机传输装置（2）包括辅机高精度计时模块（20）、数据处理模块（21）、辅机编译模块（22）、辅机数据传输天线（23）、电压模拟量采样及模数转换模块（24）、辅机锂电池充电接口模块（25）、对时按钮（26）、对时指示灯（27）和辅机PCB电路板；
所述数据传输天线（13）设置于接收计算主机装置（1）的顶部面板左上部，两者之间为螺纹连接，其与主机编译模块（14）的输出端连接，用于数据信息的接收和发送；
所述主机编译模块（14）设置于接收计算主机装置（1）的内部主机PCB电路板上，其输入端与中心数据处理模块（16）的输出端连接，用于对数据信息进行编码和效验；
所述中心数据处理模块（16）设置于接收计算主机装置（1）的内部主机PCB电路板上，其输出端分别与显示驱动模块（17）、按键模块（19）、主机高精度计时模块（11）、数据存储模块（12）和主机锂电池及充电接口模块（10）的输入端连接，其输入端与电压电流模拟量采样模数转换模块（15）的输出端连接，用于对数据信息的运算和处理；
所述电压电流模拟量采样模数转换模块（15）设置于接收计算主机装置（1）的内部主机PCB电路板上，其输入端设置有用于测试被测线路的UA、UB、UC、UN、IA、IB和IC的测试线接口，该测试线接口固定设置于接收计算主机装置（1）的顶部面板上右面位置，用于完成三相电流、四相电压幅值之相位测量，以及模数信号的转换，并向中心数据处理模块（16）输入数据信息；
所述显示驱动模块（17）设置于接收计算主机装置（1）的内部主机PCB电路板上，其输出端与彩色高分辨率显示屏（18）的输入端连接，以驱动彩色高分辨率显示屏（18）显示数据信息，该彩色高分辨率显示屏（18）设置于接收计算主机装置（1）的前部面板上部位置，用于人机交互；
所述按键模块（19）设置于接收计算主机装置（1）的内部主机PCB电路板上，与设置于接收计算主机装置（1）前部面板下部的按键盘连接，用于电网运维人员输入命令字符、选择及查看数据信息；
所述主机高精度计时模块（11）设置于接收计算主机装置（1）的内部主机PCB电路板上，为中心数据处理模块（16）提供计时服务，用于保证所处理计算数据为同一时刻数据；
所述数据存储模块（12）设置于接收计算主机装置（1）的内部主机PCB电路板上，用于数据信息的存储，其采用大容量ROM内存；
所述主机锂电池及充电接口模块（10）设置于接收计算主机装置（1）的内部，其输入端包括开关和数据充电接口，设置于接收计算主机装置（1）的左部面板上，其输出端通过主机PCB电路板的输入端与中心数据处理模块（16）连接，所述开关用于接收计算主机装置（1）的启停，所述数据充电接口用于快速充电和数据信息的交换；
所述辅机数据传输天线（23）设置于采样无线辅机传输装置（2）的顶部面板左上部，两者之间为螺纹连接，其与辅机编译模块（22）的输出端连接，用于数据信息的接收和发送；
所述辅机编译模块（22）设置于采样无线辅机传输装置（2）的内部辅机PCB电路板上，其输入端与数据处理模块（21）的输出端连接，以对数据信息进行编码和效验；
所述数据处理模块（21）设置于采样无线辅机传输装置（2）的内部辅机PCB电路板上，其输出端分别与辅机高精度计时模块（20）和辅机锂电池充电接口模块（25）的输入端连接，其输入端与电压模拟量采样及模数转换模块（24）的输出端连接，用于对数据信息的运算和处理；
所述电压模拟量采样及模数转换模块（24）设置于采样无线辅机传输装置（2）的内部辅机PCB电路板上，其输入端设置有用于测试被测线路的UA、UB、UC和UN的测试线接口，该测试线接口固定设置于采样无线辅机传输装置（2）的顶部面板位置，用于完成四相电压幅值之相位测量，以及模数信号的转换，并向数据处理模块（21）输入数据信息；
所述辅机高精度计时模块（20）设置于采样无线辅机传输装置（2）的内部辅机PCB电路板上，为数据处理模块（21）提供计时服务，用于保证所处理计算数据为同一时刻数据；
所述辅机锂电池充电接口模块（25）设置于采样无线辅机传输装置（2）的内部，其输入端包括开关和数据充电接口，设置于采样无线辅机传输装置（2）的左部面板上，其输出端通过辅机PCB电路板的输入端与数据处理模块（21）连接，所述开关用于采样无线辅机传输装置（2）的启停，所述数据充电接口用于快速充电和数据信息的交换；
所述对时按钮（26）设置于采样无线辅机传输装置（2）的前部面板中间位置，与辅机高精度计时模块（20）接触式连接，用于电网运维人员同接收计算主机装置（1）对时；
所述对时指示灯（27）设置于采样无线辅机传输装置（2）的前部面板左上方位置，与辅机高精度计时模块（20）接触式连接，当电网运维人员同接收计算主机装置（1）对时成功时，其以常亮的方式进行提示；并且，2
所述测试线接口采用适用于4mm测试导线的插口；
所述数据充电接口为Type?c型。
2.根据权利要求1所述的一种无线采样相位测试仪，其特征在于，所述数据传输天线（13）和辅机数据传输天线（23）外表面包敷有绝缘软橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种无线采样相位测试仪，其特征在于，所述按键盘和对时按钮（26）采用触摸硅胶。
4.根据权利要求1所述的一种无线采样相位测试仪，其特征在于，所述接收计算主机装置（1）和采样无线辅机传输装置（2）的顶部、底部均包覆有防摔保护橡胶壳。
5.根据权利要求1所述的一种无线采样相位测试仪，其特征在于，所述接收计算主机装置（1）和采样无线辅机传输装置（2）对时后的时间误差不超过0.1ms。
6.一种无线采样相位测试仪的测试方法，其特征在于，根据权利要求1所述的一种无线采样相位测试仪，其采用的测试方法包括无线相位测试、有线相位测试和远距离无线核相，三种情形下的具体操作步骤：第一、无线相位测试，其包括以下具体操作步骤：
S1、匹配：
将接收计算主机装置（1）和采样无线辅机传输装置（2）开机后，并放置在一起，通过接收计算主机装置（1）输入采样无线辅机传输装置（2）的识别ID进行互联，当互联成功后则接收计算主机装置（1）提示连接成功；
S2、对时：
按下采样无线辅机传输装置（2）的对时按钮（26），则将自动与接收计算主机装置（1）进行对时，当对时指示灯（27）常亮时则完成对时，此后接收计算主机装置（1）和采样无线辅机传输装置（2）使用相同的时钟进行计时；
S3、接入测试线路：
先将接收计算主机装置（1）调整为相位测试模式和无线接收采样数据模式，将其机身上IA、IB和IC的电流输入接口，分别与被测线路的电流IA、IB和IC线路通过带有测试线的测量钳夹夹紧并连接；再将采样无线辅机传输装置（2）机身上的UA、UB、UC和UN的电压输入接口，分别与远距离的被测线路的电压UA、UB、UC和UN线路通过带有测试线的测量钳夹夹紧并连接；
S4、数据信息获。
通过接收计算主机装置（1）计算出所需的信息，通过显示屏以显示所需的信息包括出线电压、电流幅值角度、有功P、无功Q、视在功率S、三相电压之间夹角、三相电流之间夹角和同相电压电流之间夹角信息；所述电流幅值角度以UA角度0°为基准；
S5、计算机端操作：
将接收计算主机装置（1）与微机（3）无线连接，并上传数据，则微机（3）通过预设程序进行数据计算及数据展示；
第二、有线相位测试，其包括以下具体操作步骤：
S1、接入测试线路：
将接收计算主机装置（1）调整为相位测试模式，将其机身上的UA、UB、UC、UN、IA、IB和IC分别与被测线路的电压UA、UB、UC和UN与电流IA、IB和IC线路通过带有测试线的测量钳夹夹紧并连接，则被测线路的模拟量被采集，再通过接收计算主机装置（1）显示屏显示出线电压、电流幅值角度、有功P、无功Q、视在功率S、三相电压之间夹角、三相电流之间夹角和同相电压电流之间夹角信息；所述电流幅值角度以UA角度0°为基准；
S2、计算机端操作：将接收计算主机装置（1）与微机（3）无线连接，并上传数据，则微机（3）通过预设程序进行数据计算及数据展示；
第三、远距离无线核相，其包括以下具体操作步骤：
S1、匹配：
将接收计算主机装置（1）和采样无线辅机传输装置（2）开机后，并放置在一起，通过接收计算主机装置（1）输入采样无线辅机传输装置（2）识别ID进行互联，当互联成功后则接收计算主机装置（1）提示连接成功；
S2、对时：
按下采样无线辅机传输装置（2）的对时按钮（26），则将自动与接收计算主机装置（1）进行对时，当对时指示灯（27）常亮时则完成对时，此后接收计算主机装置（1）和采样无线辅机传输装置（2）使用相同的时钟进行计时；
S3、接入测试线路：
先将接收计算主机装置（1）调整为核相模式，将其机身上UA、UB、UC和UN的电压输入接口，分别与被测线路的电压UA、UB、UC和UN线路通过带有测试线的测量钳夹夹紧并连接；
再将采样无线辅机传输装置（2）机身上的UA、UB、UC和UN的电压输入接口，分别与远距离的被测线路的电压UA、UB、UC和UN线路通过带有测试线的测量钳夹夹紧并连接；则通过接收计算主机装置（1）的显示屏显示出两组电压幅值角度、以及采样无线辅机传输装置（2）的每相电压分别与接收计算主机装置（1）采集每相电压的矢量和大。凰龅缪狗到嵌纫愿ɑ鶸A角度0°为基准。 说明书 : 一种无线采样相位测试仪技术领域[0001] 本发明涉及电网辅助工具领域，特别涉及一种无线采样相位测试仪。背景技术[0002] 随着电力系统高电压输电技术的不断成熟，越来越多的高电压变电站被建起来，对于220kV级以上高电压输电线路的智能变电站，其中保护装置、测控装置等电压普遍采用线路电压，二次电压回路电压端子设置在线路PT端子箱内，并非和二次电流回路同屏布置，这就对在进行六角图测试和相试验等工作增加很大难度；在传统方法中，通常是使用一根很长的电缆将电压并接至二次电流回路处，存在人员触电，二次电压短路接地、保护装置误动作等巨大风险，现急需有一种不需要远距离引线的相位测试仪，来规避这些可能危及电网稳定运行的风险。发明内容[0003] 本发明针对背景技术缺陷，提供一种无线采样相位测试仪，目的在于提高电网运维人员的工作效率。[0004] 本发明的第一方面，在于提供一种无线采样相位测试仪，包括接收计算主机装置1、采样无线辅机传输装置2和微机3，并且均设置有无线传输模块，进而，所述接收计算主机装置1与采样无线辅机传输装置2通过无线传输模块进行数据交换，所述接收计算主机装置1与微机3通过无线传输模块进行数据交换，所述采样无线辅机传输装置2与微机3通过无线传输模块进行数据交换；所述接收计算主机装置1和采样无线辅机传输装置2用于被测线路的出线电压、有功P、无功Q、视在功率S、三相电压之间夹角、三相电流之间夹角，同相电压电流之间夹角、相位测试和核相测试，所述微机3用于对接收数据进行计算处理和数据显示。[0005] 进一步的，所述接收计算主机装置1包括主机锂电池及充电接口模块10、主机高精度计时模块11、数据存储模块12、数据传输天线13、主机编译模块14、电压电流模拟量采样模数转换模块15、中心数据处理模块16、显示驱动模块17、彩色高分辨率显示屏18、按键模块19和主机PCB电路板；[0006] 所述数据传输天线13设置于接收计算主机装置1的顶部面板左上部，两者之间为螺纹连接，便于拆卸收纳，其与主机编译模块14的输出端连接，用于数据信息的接收和发送；[0007] 所述主机编译模块14设置于接收计算主机装置1的内部主机PCB电路板上，其输入端与中心数据处理模块16的输出端连接，并对数据信息进行编码和效验；[0008] 所述中心数据处理模块16设置于接收计算主机装置1的内部主机PCB电路板上，其输出端分别与显示驱动模块17、按键模块19、主机高精度计时模块11、数据存储模块12和主机锂电池及充电接口模块10的输入端连接，其输入端与电压电流模拟量采样模数转换模块15的输出端连接，用于对数据信息的运算和处理；[0009] 所述电压电流模拟量采样模数转换模块15设置于接收计算主机装置1的内部主机PCB电路板上，其输入端设置有用于测试被测线路的UA、UB、UC、UN、IA、IB、IC测试线接口，且固定设置于接收计算主机装置1的顶部面板上右面位置，用于完成三相电流、四相电压幅值之相位测量，以及模数信号的转换，并向中心数据处理模块16输入数据信息；[0010] 所述显示驱动模块17设置于接收计算主机装置1的内部主机PCB电路板上，其输出端与彩色高分辨率显示屏18的输入端连接，并驱动彩色高分辨率显示屏18显示数据信息，该彩色高分辨率显示屏18设置于接收计算主机装置1的前部面板上部位置，实现人机交互；[0011] 所述按键模块19设置于接收计算主机装置1的内部主机PCB电路板上，与设置于接收计算主机装置1前部面板下部的按键盘连接，用于电网运维人员输入命令字符、选择及查看数据信息；[0012] 所述主机高精度计时模块11设置于接收计算主机装置1的内部主机PCB电路板上，为中心数据处理模块16提供计时服务，用于保证所处理计算数据为同一时刻数据；[0013] 所述数据存储模块12设置于接收计算主机装置1的内部主机PCB电路板上，用于数据信息的存储，其采用大容量ROM内存。[0014] 所述主机锂电池及充电接口模块10设置于接收计算主机装置1的内部，其输入端包括开关和数据充电接口，且设置于接收计算主机装置1的左部面板上，其输出端通过主机PCB电路板的输入端与中心数据处理模块16连接，所述开关用于接收计算主机装置1的启停，所述数据充电接口用于快速充电和数据信息的交换。[0015] 进一步的，所述采样无线辅机传输装置2包括辅机高精度计时模块20、数据处理模块21、辅机编译模块22、辅机数据传输天线23、电压模拟量采样及模数转换模块24、辅机锂电池充电接口模块25、对时按钮26、对时指示灯27和辅机PCB电路板；[0016] 所述辅机数据传输天线23设置于采样无线辅机传输装置2的顶部面板左上部，两者之间为螺纹连接，便于拆卸收纳，其与辅机编译模块22的输出端连接，用于数据信息的接收和发送；[0017] 所述辅机编译模块22设置于采样无线辅机传输装置2的内部辅机PCB电路板上，其输入端与数据处理模块21的输出端连接，并对数据信息进行编码和效验；[0018] 所述数据处理模块21设置于采样无线辅机传输装置2的内部辅机PCB电路板上，其输出端分别与辅机高精度计时模块20和辅机锂电池充电接口模块25的输入端连接，其输入端与电压模拟量采样及模数转换模块24的输出端连接，用于对数据信息的运算和处理；[0019] 所述电压模拟量采样及模数转换模块24设置于采样无线辅机传输装置2的内部辅机PCB电路板上，其输入端设置有用于测试被测线路的UA、UB、UC、UN测试线接口，且固定设置于采样无线辅机传输装置2的顶部面板位置，用于完成四相电压幅值之相位测量，以及模数信号的转换，并向数据处理模块21输入数据信息；[0020] 所述辅机高精度计时模块20设置于采样无线辅机传输装置2的内部辅机PCB电路板上，为数据处理模块21提供计时服务，用于保证所处理计算数据为同一时刻数据；[0021] 所述辅机锂电池充电接口模块25设置于采样无线辅机传输装置2的内部，其输入端包括开关和数据充电接口，且设置于采样无线辅机传输装置2的左部面板上，其输出端通过辅机PCB电路板的输入端与数据处理模块21连接，所述开关用于采样无线辅机传输装置2的启停，所述数据充电接口用于快速充电和数据信息的交换；[0022] 所述对时按钮26设置于采样无线辅机传输装置2的前部面板中间位置，且与辅机高精度计时模块20接触式连接，用于电网运维人员同接收计算主机装置1对时；[0023] 所述对时指示灯27设置于采样无线辅机传输装置2的前部面板左上方位置，且与辅机高精度计时模块20接触式连接，当电网运维人员同接收计算主机装置1对时成功时，其以常亮的方式进行提示。[0024] 优选的，所述数据传输天线13和辅机数据传输天线23外表面包敷有绝缘软橡胶，既具有绝缘性，也不影响数据的传输。[0025] 优选的，所述测试线接口采用4mm2测试导线的插口。[0026] 优选的，所述按键盘和对时按钮26采用触摸硅胶。[0027] 优选的，所述数据充电接口为Type?c型。[0028] 优选的，所述接收计算主机装置1和采样无线辅机传输装置2的顶部、底部均包覆有防摔保护橡胶壳，避免损伤。[0029] 优选的，接收计算主机装置1和采样无线辅机传输装置2的对时后的时间误差不超过0.1ms测量精度，提高了测量精度。[0030] 本发明的另一方面是一则可对于线路进行无线相位测试或有线相位测试，二则可以进行远距离无线核相，以下分别为该仪器的测试方法：[0031] 第一、无线相位测试：[0032] S1、匹配：[0033] 将接收计算主机装置1和采样无线辅机传输装置2开机后，并放置在一起，通过接收计算主机装置1输入采样无线辅机传输装置2识别ID进行互联，当互联成功后则接收计算主机装置1提示连接成功；[0034] S2、对时：[0035] 按下采样无线辅机传输装置2的对时按钮26，则将自动与接收计算主机装置1进行对时，当对时指示灯27常亮时则完成对时，此后接收计算主机装置1和采样无线辅机传输装置2使用相同的时钟进行计时；[0036] S3、接入测试线路：[0037] 先将接收计算主机装置1调整为相位测试模式和无线接收采样数据模式，将其机身上IA、IB、IC的电流输入接口，分别与被测线路的电流IA、IB、IC线路通过带有测试线的测量钳夹夹紧并连接；再将无线辅机传输装置2机身上的UA、UB、UC、UN的电压输入接口，分别与远距离的被测线路的电压UA、UB、UC、UN线路通过带有测试线的测量钳夹夹紧并连接；[0038] S4、数据信息获。篬0039] 通过接收计算主机装置1即可计算出所需信息，其显示屏则显示出线电压、电流幅值角度（角度以UA角度0°为基准）、有功P、无功Q、视在功率S、三相电压之间夹角、三相电流之间夹角，同相电压电流之间夹角等信息；[0040] S5、计算机端操作：[0041] 将接收计算主机装置1与微机3无线连接，并上传数据，则微机3通过预设程序进行数据计算及数据展示。[0042] 第二、有线相位测试[0043] S1、接入测试线路：[0044] 将接收计算主机装置1调整为相位测试模式，将其机身上的UA、UB、UC、UN、IA、IB、IC分别与被测线路的电压UA、UB、UC、UN与电流IA、IB、IC线路通过带有测试线的测量钳夹夹紧并连接，则被测线路的模拟量被采集，再通过接收计算主机装置1显示屏显示出线电压、电流幅值角度（角度以UA角度0°为基准）、有功P、无功Q、视在功率S、三相电压之间夹角、三相电流之间夹角，同相电压电流之间夹角等信息；[0045] S2、计算机端操作：将接收计算主机装置1与微机3无线连接，并上传数据，则微机3通过预设程序进行数据计算及数据展示。[0046] 第三、远距离无线核相：[0047] S1、匹配：[0048] 将接收计算主机装置1和采样无线辅机传输装置2开机后，并放置在一起，通过接收计算主机装置1输入采样无线辅机传输装置2识别ID进行互联，当互联成功后则接收计算主机装置1提示连接成功；[0049] S2、对时：[0050] 按下采样无线辅机传输装置2的对时按钮26，则将自动与接收计算主机装置1进行对时，当对时指示灯27常亮时则完成对时，此后接收计算主机装置1和采样无线辅机传输装置2使用相同的时钟进行计时；[0051] S3、接入测试线路：[0052] 先将接收计算主机装置1调整为核相模式，将其机身上UA、UB、UC、UN的电压输入接口，分别与被测线路的电压UA、UB、UC、UN线路通过带有测试线的测量钳夹夹紧并连接；再将无线辅机传输装置2机身上的UA、UB、UC、UN的电压输入接口，分别与远距离的被测线路的电压UA、UB、UC、UN线路通过带有测试线的测量钳夹夹紧并连接；则通过接收计算主机装置1的显示屏显示出两组电压幅值角度（角度以辅机UA角度0°为基准）、以及无线辅机传输装置2的每相电压分别与接收计算主机装置1采集每相电压的矢量和大小。[0053] 本发明所述的无线采样相位测试仪基于集成电路技术和无线网络通信技术，利用集成电路将各模块集成为便携式测试仪，并且利用了无线网络通信技术，在采用传统有线传输模拟量的测试方法基础上，增加了无线传输数字信号的测试方法，既改变了测试仪的采样方式，又降低了工作量，并且避免了与北斗、GPS需要对时的繁琐和难度，从而提高了工作效率；本发明的实施，具有以下有益效果：[0054] 1.使用无线传输数据的方式，解决了在实际负荷六角图测试、核相等工作时因距离远，无法单纯使用原有仪器完成此类工作的缺点；[0055] 2.接收计算主机装置1和采样无线辅机传输装置2均可使用待测试电压工作，更加延长了使用时间；并且采用可拆除式天线，增强信号同时，方便收纳；[0056] 3.采用硬件使用高精度计时模块，数据传输时带有时间标志的方式，保证数据的同步性，提高了测试精度；[0057] 4.采用大容量高品质锂电池供电，锂电池容量大，设计TypeC快速充电接口与及模块，充电更快，使用时间更久，同时体积更轻，携带方便；[0058] 5.整体采用高绝缘材料，仪器绝缘性能良好；[0059] 6.大屏幕、高亮度、高分辨率彩色液晶显示，适应现场不同条件下工作；[0060] 7.触摸硅胶按键，仪器顶部，底部均由防摔保护橡胶壳，可使仪器避免大部分外来损伤；[0061] 8.接收计算主机装置1内部设置有大容量ROM可存储测试数据，同时可以使用TypeC接口拷贝数据；[0062] 9.采样无线辅机传输装置2拥有唯一连接身份识别ID，通过接收计算主机装置1输入ID即可与其连接，操作简单，同型号接收计算主机装置1和采样无线辅机传输装置2可互换使用，在其中任一个损坏时可使用其他主机或辅机继续工作，减小了维护成本。附图说明[0063] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0064] 图1：无线采样相位测试仪网络结构示意图；[0065] 图2：接收计算主机装置主视图；[0066] 图3：接收计算主机装置左视图；[0067] 图4：接收计算主机装置俯视图；[0068] 图5：接收计算主机装置连接结构示意图；[0069] 图6：采样无线传输装置主视图；[0070] 图7：采样无线传输装置左视图；[0071] 图8：采样无线传输装置俯视图；[0072] 图9：采样无线传输装置连接结构示意图；[0073] 图中：1、接收计算主机装置；10、主机锂电池及充电接口模块；11、主机高精度计时模块；12、数据存储模块；13、数据传输天线；14、主机编译模块；15、电压电流模拟量采样模数转换模块；16、中心数据处理模块；17、显示驱动模块；18、彩色高分辨率显示屏；19、按键模块；2、采样无线辅机传输装置；20、辅机高精度计时模块；21、数据处理模块；22、辅机编译模块；23、辅机数据传输天线；24、电压模拟量采样及模数转换模块；25、辅机锂电池充电接口模块；26、对时按钮；27、对时指示灯。3、微机。具体实施方式[0074] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0075] 在附图1中，本发明所述的无线采样相位测试仪包括接收计算主机装置1、采样无线辅机传输装置2和微机3，并且均设置有无线传输模块，进而，所述接收计算主机装置1与采样无线辅机传输装置2通过无线传输模块进行数据交换，所述接收计算主机装置1与微机3通过无线传输模块进行数据交换，所述采样无线辅机传输装置2与微机3通过无线传输模块进行数据交换；所述接收计算主机装置1和采样无线辅机传输装置2用于被测线路的出线电压、有功P、无功Q、视在功率S、三相电压之间夹角、三相电流之间夹角，同相电压电流之间夹角、相位测试和核相测试，所述微机3用于对接收数据进行计算处理和数据显示。[0076] 本发明所述的无线采样相位测试仪基于集成电路技术和无线网络通信技术，利用集成电路将各模块集成为便携式测试仪，并且利用了无线网络通信技术，在采用传统有线传输模拟量的测试方法基础上，增加了无线传输数字信号的测试方法，既改变了测试仪的采样方式，又降低了工作量，并且避免了与北斗、GPS需要对时的繁琐和难度，从而提高了工作效率；另外，所述接收计算主机装置1和采样无线辅机传输装置2均可以与预装相关软件的微机3进行无线数据传输，微机3可进行数据计算及本地展示保存。[0077] 在附图2至附图5中，所述接收计算主机装置1包括主机锂电池及充电接口模块10、主机高精度计时模块11、数据存储模块12、数据传输天线13、主机编译模块14、电压电流模拟量采样模数转换模块15、中心数据处理模块16、显示驱动模块17、彩色高分辨率显示屏18、按键模块19和主机PCB电路板；[0078] 所述数据传输天线13设置于接收计算主机装置1的顶部面板左上部，两者之间为螺纹连接，便于拆卸收纳，该数据传输天线13外表面包敷有绝缘软橡胶，既具有绝缘性，也不影响数据的传输，其与主机编译模块14的输出端连接，用于数据信息的接收和发送；[0079] 所述主机编译模块14设置于接收计算主机装置1的内部主机PCB电路板上，其输入端与中心数据处理模块16的输出端连接，并对数据信息进行编码和效验；[0080] 所述中心数据处理模块16设置于接收计算主机装置1的内部主机PCB电路板上，其输出端分别与显示驱动模块17、按键模块19、主机高精度计时模块11、数据存储模块12和主机锂电池及充电接口模块10的输入端连接，其输入端与电压电流模拟量采样模数转换模块15的输出端连接，用于对数据信息的运算和处理；[0081] 所述电压电流模拟量采样模数转换模块15设置于接收计算主机装置1的内部主机PCB电路板上，其输入端设置有用于测试被测线路的UA、UB、UC、UN、IA、IB、IC测试线接口，该接2口采用4mm 测试导线的插口，且固定设置于接收计算主机装置1的顶部面板上右面位置，用于完成三相电流、四相电压幅值之相位测量，以及模数信号的转换，并向中心数据处理模块16输入数据信息；[0082] 所述显示驱动模块17设置于接收计算主机装置1的内部主机PCB电路板上，其输出端与彩色高分辨率显示屏18的输入端连接，并驱动彩色高分辨率显示屏18显示数据信息，该彩色高分辨率显示屏18设置于接收计算主机装置1的前部面板上部位置，实现人机交互；[0083] 所述按键模块19设置于接收计算主机装置1的内部主机PCB电路板上，与设置于接收计算主机装置1前部面板下部的触摸硅胶按键盘连接，用于电网运维人员输入命令字符、选择及查看数据信息；[0084] 所述主机高精度计时模块11设置于接收计算主机装置1的内部主机PCB电路板上，为中心数据处理模块16提供计时服务，用于保证所处理计算数据为同一时刻数据，提高了测量精度，且对时后的时间误差不超过0.1ms；[0085] 所述数据存储模块12设置于接收计算主机装置1的内部主机PCB电路板上，用于数据信息的存储，其采用大容量ROM内存。[0086] 所述主机锂电池及充电接口模块10设置于接收计算主机装置1的内部，其输入端包括开关和Type?c型接口，且设置于接收计算主机装置1的左部面板上，其输出端通过主机PCB电路板的输入端与中心数据处理模块16连接，所述开关用于接收计算主机装置1的启停，所述Type?c型接口用于快速充电和数据信息的交换。[0087] 优选的，所述接收计算主机装置1的顶部、底部均包覆有防摔保护橡胶壳，避免损伤。[0088] 在附图6至附图9中，所述采样无线辅机传输装置2包括辅机高精度计时模块20、数据处理模块21、辅机编译模块22、辅机数据传输天线23、电压模拟量采样及模数转换模块24、辅机锂电池充电接口模块25、对时按钮26、对时指示灯27和辅机PCB电路板；[0089] 所述辅机数据传输天线23设置于采样无线辅机传输装置2的顶部面板左上部，两者之间为螺纹连接，便于拆卸收纳，该辅机数据传输天线23外表面包敷有绝缘软橡胶，既具有绝缘性，也不影响数据的传输，其与辅机编译模块22的输出端连接，用于数据信息的接收和发送；[0090] 所述辅机编译模块22设置于采样无线辅机传输装置2的内部辅机PCB电路板上，其输入端与数据处理模块21的输出端连接，并对数据信息进行编码和效验；[0091] 所述数据处理模块21设置于采样无线辅机传输装置2的内部辅机PCB电路板上，其输出端分别与辅机高精度计时模块20和辅机锂电池充电接口模块25的输入端连接，其输入端与电压模拟量采样及模数转换模块24的输出端连接，用于对数据信息的运算和处理；[0092] 所述电压模拟量采样及模数转换模块24设置于采样无线辅机传输装置2的内部辅机PCB电路板上，其输入端设置有用于测试被测线路的UA、UB、UC、UN测试线接口，该接口采用24mm测试导线的插口，且固定设置于采样无线辅机传输装置2的顶部面板位置，用于完成四相电压幅值之相位测量，以及模数信号的转换，并向数据处理模块21输入数据信息；[0093] 所述辅机高精度计时模块20设置于采样无线辅机传输装置2的内部辅机PCB电路板上，为数据处理模块21提供计时服务，用于保证所处理计算数据为同一时刻数据，提高了测量精度，且对时后的时间误差不超过0.1ms；[0094] 所述辅机锂电池充电接口模块25设置于采样无线辅机传输装置2的内部，其输入端包括开关和Type?c型接口，且设置于采样无线辅机传输装置2的左部面板上，其输出端通过辅机PCB电路板的输入端与数据处理模块21连接，所述开关用于采样无线辅机传输装置2的启停，所述Type?c型接口用于快速充电和数据信息的交换；[0095] 所述对时按钮26设置于采样无线辅机传输装置2的前部面板中间位置，采用触摸硅胶按键，且与辅机高精度计时模块20接触式连接，用于电网运维人员同接收计算主机装置1对时；[0096] 所述对时指示灯27设置于采样无线辅机传输装置2的前部面板左上方位置，且与辅机高精度计时模块20接触式连接，当电网运维人员同接收计算主机装置1对时成功时，其以常亮的方式进行提示；[0097] 优选的，所述采样无线辅机传输装置2的顶部、底部均包覆有防摔保护橡胶壳，避免损伤。[0098] 本发明一方面可对于线路进行无线相位测试或有线相位测试，另一方面可以进行远距离无线核相，以下分别为该仪器的的测试方法：[0099] 1、无线相位测试：[0100] S1、匹配：[0101] 将接收计算主机装置1和采样无线辅机传输装置2开机后，并放置在一起，通过接收计算主机装置1输入采样无线辅机传输装置2识别ID进行互联，当互联成功后则接收计算主机装置1提示连接成功；[0102] S2、对时：[0103] 按下采样无线辅机传输装置2的对时按钮26，则将自动与接收计算主机装置1进行对时，当对时指示灯27常亮时则完成对时，此后接收计算主机装置1和采样无线辅机传输装置2使用相同的时钟进行计时；[0104] S3、接入测试线路：[0105] 先将接收计算主机装置1调整为相位测试模式和无线接收采样数据模式，将其机身上IA、IB、IC的电流输入接口，分别与被测线路的电流IA、IB、IC线路通过带有测试线的测量钳夹夹紧并连接；再将无线辅机传输装置2机身上的UA、UB、UC、UN的电压输入接口，分别与远距离的被测线路的电压UA、UB、UC、UN线路通过带有测试线的测量钳夹夹紧并连接；[0106] S4、数据信息获。篬0107] 通过接收计算主机装置1即可计算出所需信息，其显示屏则显示出线电压、电流幅值角度（角度以UA角度0°为基准）、有功P、无功Q、视在功率S、三相电压之间夹角、三相电流之间夹角，同相电压电流之间夹角等信息；[0108] S5、计算机端操作：[0109] 将接收计算主机装置1与微机3无线连接，并上传数据，则微机3通过预设程序进行数据计算及数据展示。[0110] 测试例1：[0111] 发明人通过实测，某某电力公司要求所辖某某750kV智能变电站进行全站带负荷测试，该站主要有4条750kV线路，其电压均采用线路电压，现场线路电压PT柜与二次电流回路端子所在汇控柜距离均在100m左右，原有相位表均需要使用电压回路并联引线至汇控柜进行测试，危险性极高，本次工作工作人员在使用本测试仪的采样无线辅机传输装置2采集采样数据，使用接收计算主机装置1采集电流数据，不用引线即完成了带负荷测试工作，同时减少了人员工作量，提高了工作效率。[0112] 2、有线相位测试[0113] S1、接入测试线路：[0114] 将接收计算主机装置1调整为相位测试模式，将其机身上的UA、UB、UC、UN、IA、IB、IC分别与被测线路的电压UA、UB、UC、UN与电流IA、IB、IC线路通过带有测试线的测量钳夹夹紧并连接，则被测线路的模拟量被采集，再通过接收计算主机装置1显示屏显示出线电压、电流幅值角度（角度以UA角度0°为基准）、有功P、无功Q、视在功率S、三相电压之间夹角、三相电流之间夹角，同相电压电流之间夹角等信息；[0115] S2、计算机端操作：将接收计算主机装置1与微机3无线连接，并上传数据，则微机3通过预设程序进行数据计算及数据展示。[0116] 3、远距离无线核相：[0117] S1、匹配：[0118] 将接收计算主机装置1和采样无线辅机传输装置2开机后，并放置在一起，通过接收计算主机装置1输入采样无线辅机传输装置2识别ID进行互联，当互联成功后则接收计算主机装置1提示连接成功；[0119] S2、对时：[0120] 按下采样无线辅机传输装置2的对时按钮26，则将自动与接收计算主机装置1进行对时，当对时指示灯27常亮时则完成对时，此后接收计算主机装置1和采样无线辅机传输装置2使用相同的时钟进行计时；[0121] S3、接入测试线路：[0122] 先将接收计算主机装置1调整为核相模式，将其机身上UA、UB、UC、UN的电压输入接口，分别与被测线路的电压UA、UB、UC、UN线路通过带有测试线的测量钳夹夹紧并连接；再将无线辅机传输装置2机身上的UA、UB、UC、UN的电压输入接口，分别与远距离的被测线路的电压UA、UB、UC、UN线路通过带有测试线的测量钳夹夹紧并连接；则通过接收计算主机装置1的显示屏显示出两组电压幅值角度（角度以辅机UA角度0°为基准）、以及无线辅机传输装置2的每相电压分别与接收计算主机装置1采集每相电压的矢量和大小。[0123] 测试例2：[0124] 某330kV智能变电站投运，该站主要有330kV线路5条，投运进行核相工作时，发现两个电压PT端子箱相距200m左右，现场又无备用的长电缆供并接引用电压，验收人员通过仅使用本测试仪的核相功能，将其中一组电压数据使用本测试仪的采样无线辅机传输装置2采集，另一组电压采用使用接收计算主机装置1采集，即轻松完成了核相工作，减少了大量人员劳动并快速完成了工作。[0125] 该无线采样相位测试仪可直接使用测试线采集被测线路的电压电流模拟量，接收计算主机装置1显示屏显示电压电流角度并自动绘制出负荷六角图，同时对于高电压等级变电站内电压电流端子不同柜设置或距离较远时，电压电流信息采集可使用采样无线辅机传输装置2，通过无线局域网络定向发送电压数据，发送数据带有时间标志，接收计算主机装置1可根据时间标志与同时间所采集的电流数据进行计算，显示屏显示电压电流角度并自动绘制出负荷六角图，同时采样无线辅机传输装置2可与预装相关软件的电脑连接，利用电脑进行数据运算并在软件中显示电压电流角度及自动绘制的负荷六角图；此外，接收计算主机装置1和采样无线辅机传输装置2可同时使用采样功能，进行核相操作。[0126] 该无线采样相位测试仪使用无线传输数据的方式，解决了在实际负荷六角图测试、核相等工作时因距离远，无法单纯使用原有仪器完成此类工作的缺点，同时可使用电脑作为运算主机，接收无线采样数据，完成数据运算处理及数据本地展示保存，增加了实用性；接收计算主机装置1和采样无线辅机传输装置2均可使用待测电压供电工作，更加延长了使用时间；采用可拆除式天线，增强信号同时，方便收纳；采用硬件使用高精度计时模块，数据传输时带有时间标志的方式，保证数据的同步性，提高了测试精度；采用大容量高品质锂电池供电，锂电池容量大，设计TypeC快速充电接口与及模块，充电更快，使用时间更久，同时体积更轻，携带方便；整体采用高绝缘材料，仪器绝缘性能良好；大屏幕、高亮度、高分辨率彩色液晶显示，适应现场不同条件下工作；触摸硅胶按键，仪器顶部，底部均由防摔保护橡胶壳，可使仪器避免大部分外来损伤；接收计算主机装置1内部设置有大容量ROM可存储测试数据，同时可以使用TypeC接口拷贝数据；辅机拥有唯一连接身份识别ID，通过主机输入ID即可与采样无线辅机传输装置2连接，操作简单，同型号de可互换使用，任一个损坏时可使用其他的替代并继续工作，也可以使用电脑作为介质进行数据处理，减小了维护成本。[0127] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

专利地区：青海

专利申请日期：2021-11-05

专利公开日期：2024-10-18

专利公告号：CN114113784B