本发明专利技术提供了智能电表专用LED智能灯光检测装置及方法，光电流产生模块包括依次连接的反光镜、光导纤维，信号转换模块包括依次连接的I/V转换电路和运算放大电路，光电倍增管接转换开关的一端，转换开关另一端接I/V转换电路输入端，运算放大电路的输出端、转换开关、光电倍增管分别连接微处理器，微处理器上位机实现数据通信。方法包括以下步骤：采集LED灯光；将光转换为光电流；将光电流转换为电信号；电信号多级放大；生成所需的数字信号状态量；判断LED灯的状态。采用光谱分析技术，结合数字信号处理，对设备的LED信号灯进行非介入、非破坏、独立的在线监测，特别适合大批量流水线作业生产的表企。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能电表运行状态检测领域，具体地说是智能电表专用LED智能灯光 检测装置及方法。
技术介绍
智能电表运行的状态一般都会通过它们面板上的LED信号灯反映出来，在生产车 间内，作为智能电表必要的检测工序，要求工作人员对有功、无功、跳闸、背光等信号灯进行 逐一检查，排出LED灯故障，从而对及时查找电表其它故障提供有效帮助。 目前，对于LED灯的检测判断，都是通过人眼来观察，人工目检信号灯很费时间， 连续长时间检查人工疲劳、粗心等原因容易出现遗漏和差错。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了智能电表专用LED智能灯光检测装置及方法， 采用光谱分析技术，并应用了最先进的数字信号处理，对设备的LED信号灯进行非介入、非 破坏、独立的在线监测，一旦发现LED灯异常就以声、光主动上报给计算机，特别适合大批 量流水线作业生产的表企。 本专利技术采用以下技术方案：智能电表专用LED智能灯光检测装置，其特征在于，包 括若干光电流产生模块、转换开关、信号转换模块、微处理器、报警器、上位机，所述的光电 流产生模块包括依次连接的反光镜、光导纤维，信号转换模块包括依次连接的I/V转换电 路和运算放大电路，光电倍增管的输出端连接转换开关的一端，转换开关的另一端连接1/ V转换电路输入端，运算放大电路的输出端、转换开关、光电倍增管分别连接微处理器，微处 理器通过RS485总线或USB接口与上位机实现数据通信。 进一步的，还包括FLASH，所述的FLASH通过SPI通信方式与微处理器连接。 进一步的，还包括显示器，所述的显示器通过数据线与微处理器连接。 优选的，所述的反光镜采用非球面反光镜。 优选的，所述的光导纤维采用反射型光导纤维。 优选的，所述的微处理器的型号为Z8S180芯片。 进一步的，所述的运算放大电路包括多级运放。 进一步的，所述的FLASH采用铁电存储器。 智能电表专用LED智能灯光检测方法，所述的方法包括以下步骤： 采集LED灯的光线； 将光线转换为光电流； 将光电流转换为电信号； 电信号多级放大； 生成所需的数字信号状态量； 比对采集到的信号与数据库中预存信号的信息，判断LED灯的状态。 进一步的，如果判断LED灯的状态正常，则不发出报警，不记录信息；如果判断LED 灯的状态异常，则发出报警，并将报警信息记录在存储器内。 本专利技术的有益效果是： 1、只要将带有LED灯的电表放在检测仪对应位置，对设备的LED信号灯进行非介 入、非破坏、独立的在线监测，通过检测信号灯的状态即可发现LED元器件的好坏，一旦发 现LED灯异常就以声、光主动上报给计算机，因此，利用此种检测仪器能够有效脱离人为检 测产生纰漏的问题，节省了人力，而且检测的速度快，大概0.5秒至3秒的范围内检测一只 电表，特别适合大批量流水线作业生产的表企。 2、采用非球面反光镜，非球面反光镜光斑小，聚光效果好，可以获得近似平行光束 的光线，不仅可以获得最大的光线亮度，而且能够有效的将光束聚集在光导纤维上，防止传 输损耗。 3、利用了反射型光纤结构，在光纤内部，要求光线传播必须是全反射，可以有效减 少光线的损耗，增强原始采集信号的强度，从而获得更加准确、可靠的信号。 4、FLASH采用铁电存储器，可以提供更快的写入速度和更长的使用寿命，由于在短 时间内，微处理器与上位机之间需要进行大量的数据交互，采用铁电存储器，可以及时处理 即时数据的存储，同时，更长的使用寿命，可以进一步降低费用损耗。【附图说明】 图1是本专利技术的整体结构框图； 图2是本专利技术电路原理示意图； 图3是本专利技术方法的流程图。【具体实施方式】 如图1所示，智能电表专用LED智能灯光检测装置，包括三个光电流产生模块、转 换开关、信号转换模块、微处理器、报警器、FLASH、显示器、上位机，所述的光电流产生模块 包括依次连接的反光镜、光导纤维，信号转换模块包括依次连接的I/V转换电路和运算放 大电路，光电倍增管的输出端连接转换开关的一端，转换开关的另一端连接I/V转换电路 输入端，运算放大电路的输出端、转换开关、光电倍增管、显示器分别连接微处理器，所述的 FLASH通过SPI通信方式与微处理器连接，微处理器通过RS485总线或USB接口与上位机实 现数据通信。 优选的，所述的反光镜采用非球面反光镜，所述的光导纤维采用反射型光导纤维， 所述的微处理器的型号为Z8S180芯片，所述的运算放大电路包括多级运放，所述的FLASH 采用铁电存储器。 如图2所示，反光镜左侧为需要测量的LED灯，与图1相对应，LED灯有三个，分别 是有功LED、无功LED和跳闸LED。 SI为转换开关，转换开关包含3组单刀双掷开关，3组开关具体接通哪一通道，由 输入地址码ABC来决定，微处理器输出地址译码信号选择相应的通道打开与关闭。 Ul为光电倍增管，光电倍增建立在外光电效应、二次电子发射和电子光学理论基 础上，结合了高增益、低噪声、高频率响应和大信号接收区等特征，是一种具有极高灵敏度 和超快时间响应的光敏电真空器件，可以工作在紫外、可见和近红外区的光谱区。将光子入 射到光阴极后，由于光电效应，产生光电子，然后在极间电厂的加速和聚焦作用下，产生大 量的光电子从而输出光电流，形成电流信号。 U4为微处理器Z8S180-QFP(64)，内置数字信号处理器，利用特定的算法生成所需 的数字信号的状态量，传递到上位机进行分析做出判断，同时负责控制转换开关、显示器、 FLASH、报警器等设备的正常运行。 DI、D2、R4、CI、Rl、Rl0构成I/V转换电路，因为光电倍增管输出微弱的电流信号， 所以要将电流信号转换为电压信号才能进行检测如果利用负载电阻，在负载电阻较大而光 电流信号较小时，则会影响光电倍增管的频率响应和线性度，为了使用较小的负载电阻，设 计了 I/V转换电路来代替之。 运放U2以及与运放U2配合的C2、R5构成一级运算放大电路，运放U3以及与运放 U3配合的R3、R6构成二级运算放大电路，R2、R7、C3、R9、C4、R8主要起到稳压的作用。二 级运放将转换输出的电压信号进行放大，便于微控制器内部的A/D能够有效的采集。要克 服零点漂移、温度漂移、噪声电压等情况，保证在无信号输入时，输出电阻无穷大。 本专利技术还提供了一种智能电表专用LED智能灯光检测方法，如图3所示，所述的方 法包括以下步骤： 采集LED灯的光线； 将光线转换为光电流； 将光电流转换为电信号； 电信号多级放大； 生成所需的数字信号状态量； 比对采集到的当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
智能电表专用LED智能灯光检测装置，其特征在于，包括若干光电流产生模块、转换开关、信号转换模块、微处理器、报警器、上位机，所述的光电流产生模块包括依次连接的反光镜、光导纤维，信号转换模块包括依次连接的I/V转换电路和运算放大电路，光电倍增管的输出端连接转换开关的一端，转换开关的另一端连接I/V转换电路输入端，运算放大电路的输出端、转换开关、光电倍增管分别连接微处理器，微处理器通过RS485总线或USB接口与上位机实现数据通信。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：牟向阳，郭飞，任晓峰，王利宁，邵珊珊，马杰，秦涛，张在国，
申请(专利权)人：中电装备山东电子有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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