[发明专利]电测量仪表仿真校验方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及电测量仪表仿真的技术领域，特别是涉及一种电测量仪表仿真校验方法，以及一种电测量仪表仿真校验系统。

背景技术

多功能校准仪是校验电压表、电流表、万用表等电力行业基础用电测量仪表的常用设备，是量值传递的重要工具。正确使用多功能校准仪是保证量值准确一致的必要条件，若量值不能准确传递，基础电测量仪表使用过程中产生数据错误，导致工作人员对设备状态错误判断，可能使设备故障不能及时处理，发生停电事件和人员伤亡。因此，在电力系统、计量检测行业、大专院校及科研院所、设备制造企业开展多功能校准仪的开发、电测量仪表检定技术人员的培训极为必要。上述工作都离不开多功能校准仪。良好的多功能校准仪是电测量仪表检定、校准、故障诊断研究、试验人员培训的重要工具和手段。

目前，无论是校验仪器开发、运行故障测试，还是技术人员培训，都需要通过真实的物理设备进行工作，这种方法存在无法克服的固有问题，如：现有技术当中，在进行校验技术培训时，都需要配备真实的多功能校准仪，而校准仪不能为每个人配备，不能实现远程网络培训，限制了培训的开展；多功能校准仪灵敏度高、结构复杂，容易因使用者操作不当造成设备损坏；校准仪工作时需要配备被试设备、占用大量场地设施，这种方式投资费用十分昂贵（如，一台多功能校准仪的费用可能在3万元以上），且安全性难以保证；在进行电测量仪表的校验培训时，对现场环境要求极为严格，且由于条件限制一般的培训场地难以模拟现场真实背景。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种能够模拟仿真多功能校准仪校验测量仪表设备的电测量仪表仿真校验方法及其系统。

一种电测量仪表仿真校验方法，包括以下步骤：

建立电测量仪表的基础档位的三维模型，定义部件的功能，建立电测量仪表的其他档位，将所有档位按照一定的间距排列，构成虚拟电测量仪表模型；

建立虚拟多功能校准仪的外壳，定义多功能校准仪的各个元件的位置和功能，定义显示屏的显示模型参数，构成多功能校准仪设备模型；

运行仿真系统，调入所述虚拟电测量仪表模型和多功能校准仪设备模型，进行电测量仪表仿真校验，获取电测量仪表的不确定度。

一种电测量仪表仿真校验系统，包括：

虚拟电测量仪表模块，用于建立电测量仪表的基础档位的三维模型，定义部件的功能，建立电测量仪表的其他档位，将所有档位按照一定的间距排列，构成虚拟电测量仪表模型；

虚拟多功能校准仪模块，用于建立虚拟多功能校准仪的外壳，定义多功能校准仪的各个元件的位置和功能，定义显示屏的显示模型参数，构成多功能校准仪设备模型；

校验模块，用于运行仿真系统，调入所述虚拟电测量仪表模型和多功能校准仪设备模型，进行电测量仪表仿真校验，获取电测量仪表的不确定度。

本发明的电测量仪表仿真校验方法及其系统，通过构建虚拟点测量仪表，如电压表、电流表设备的三位模型，以及建立多功能校准仪设备模型。运行仿真系统，调入所述虚拟电测量仪表模型和多功能校准仪设备模型，在所述仿真系统中进行电测量仪表仿真校验，获取电测量仪表的不确定度。因此，能够对多功能校准仪校验测量仪表设备的过程进行仿真模拟。

结合以高度的沉浸感和良好的交互性为特征的虚拟现实技术，能够逼真的人工模拟环境，有效地模拟人在自然环境中各种感知系统的行为，极大地提高了虚拟场景的逼真度和操作的真实感，在仿真、培训、虚拟实验等应用场合具有良好的应用前景。本发明将虚拟现实技术与真实的多功能校准仪相结合，实现全数字化的虚拟多功能校准仪的外形，按键、转换开关、测量表计、连接头的位置和功能；能够仿真多功能校准仪的附件设备；能够动态的仿真校准仪的各种功能及测得的实时数据；能够模拟对电测量仪表进行自动检定的全过程；能够根据不同的研究、培训需要，在建立的虚拟校验场景、虚拟多功能校准仪上进行测量表计校验；能够自动进行不确定度分析及计算；校验仪仿真通过计算机软件完成，无需校验场地，避免了安全风险，具有普遍性推广价值。

附图说明

图1是本发明电测量仪表仿真校验方法的流程示意图；

图2是本发明电测量仪表仿真校验系统的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明电测量仪表仿真校验方法的流程示意图。

所述电测量仪表仿真校验方法，包括以下步骤：

S101，建立电测量仪表的基础档位的三维模型，定义部件的功能，建立电测量仪表的其他档位，将所有档位按照一定的间距排列，构成虚拟电测量仪表模型；