一种计量装置远程校准系统和方法与流程

1.本发明涉及计量校准领域，并且更具体地，涉及一种计量装置远程校准系统和方法。


背景技术：

2.随着社会的进步、科技的发展，人们对产品的质量要求也越来越高。高技术产品的生产复杂性增加、制造难度增大，所以对生产设备的计量校准要求也随之提高。然而部分传统的计量标准装置庞大不易搬动，或者属于在线校准无法搬动，更有部分属于高端精密设备禁止搬动，所以增加了量值传递和计量校准的难度，还有多设备间的同步计量误差等。因此，基于网络实现远程计量装置校准及检测对降低成本、提升校准准确度都很有必要。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中计量标准装置不易搬运，禁止搬运造成的计量标准标准与待标准计量装置之间量值传递和计量校准难度大的问题，本发明提供一种计量装置远程校准系统和方法。
4.根据本发明的一方面，本发明提供一种计量装置远程校准系统，所述系统包括北斗卫星，地面卫星站和北斗主站板卡，以及至少一个北斗测量板卡，北斗主站板卡与计量标准装置连接，北斗测量板卡与待校准计量装置连接，其中：
5.北斗主站板卡，用于接收北斗卫星信号获取授时，并与地面卫星站通信获取授时校准，生成第一pps信号和第一时间信息，并采集计量标准装置传输的外部信号，以及根据所述pps信号、时间信息和外部信号生成加密信息，通过地面卫星站与北斗卫星发送所述加密信息至北斗测量板卡；
6.北斗测量板卡，用于接收北斗卫星信号获取授时，并与地面卫星站通信获取授时校准，通过北斗卫星接收所述加密信息，并对所述加密信息进行解密，并基于解密后的数据向待校准计算装置输出相应的模拟信号。
7.可选地，所述北斗主站板卡包括第一处理单元，第一adc芯片，第一北斗芯片，数据监测模块，以及与计量标准装置连接的数据输入接口，其中：
8.第一处理单元，用于与第一北斗芯片进行数据通信，获取第一pps信号和第一时间信息；接收频率监测模块传输的第一频率信号；以及运行算法对第一频率信号、第一数字电压信号和第一数字电流信号进行解析和编码，生成第一编码信息传输至第一北斗芯片；
9.第一北斗芯片，用于接收卫星信号获取授权，并与地面卫星站通过获取授时校准，以及与第一处理单元进行数据通信，将第一编码信息、第一pps信号和第一时间信息进行加密，生成加密信息，并通过地面卫星站和北斗卫星传输至北斗测量板卡；
10.数据监测模块，用于采集计量标准装置传输的外部信号，所述数据监测模块包括频率监测模块，电压监测模块和电流监测模块，与计量标准装置连接的数据输入接口包括频率输入接口，电压输入接口和电流输入接口，其中，电压监测模块和电流监测模块分别通
过电压输入接口和电流输入接口采集第一模拟电压信号和第一模拟电流信号，频率监测模块通过频率输入接口采集第一频率信号；
11.第一adc芯片，用于将第一模拟电压信号和第一模拟电流信号转换为第一数字电压信号和第一数字电流信号后传输至第一处理单元。
12.可选地，所述第一处理单元和第一北斗芯片之间采用uart协议进行数据通信，所述第一adc芯片和第一处理单元之间采用spi协议进行数据通信。
13.可选地，所述北斗测量板卡包括第二处理单元，dac芯片，第二adc芯片，第三adc芯片，第二北斗芯片，第一vfc压频和频压转换器，第二vfc压频和频压转换器，电流源模块，频率/电压监控模块、频率/电压输出接口和电流输出接口，其中：
14.第二处理单元，用于与第二北斗芯片进行数据通信，获取所述加密信息并进行解密，获取解密后数据，以及获取第二pps信号和第二时间信息；将解密后数据和第二pps信号送入第一vfc压频和频压转换器；运行算法对第二数据电压信号进行解析和编码，生成第二编码信息传输至dac芯片；对第二数据电流信号和第二频率信号进行校准；
15.第二北斗芯片，用于接收卫星信号获取授权，并与地面卫星站通过获取授时校准，以及与第二处理单元进行数据通信；
16.第一vfc压频和频压转换器，用于根据解密后数据和第二pps信号生成第二模拟电压信号；
17.第二adc芯片，用于将第二模拟电压信号转换为第二数字电压信号，并传输至第二处理单元；
18.dac芯片，用于将第二编码信息进行数模转换后生成的模拟信号传输至电流源模块；
19.电流源模块，用于根据所述模拟信号输出第三模拟电压信号和第二模拟电流信号，其中，第二模拟电流信号通过线圈组件的非接触感应方式进行比例放大后输出至电流输出接口，并通过电流输出接口传输至待校准计量装置；以及将第二模拟电流信号传输至第三adc芯片，将第三模拟电压信号传输至第二vfc压频和频压转换器；
20.第三adc芯片，用于采集第二模拟电流信号，并将第二模拟电流信号转换为第二数字电流信号后传输至第二处理单元；
21.第二vfc压频和频压转换器，用于将第三模拟电压信号转换为第二频率信号；
22.频率/电压监控模块，用于采集第二频率信号，并通过频率/电压输出接口传输至待校准计量装置，以及将第二频率信号传输至第二处理单元。
23.可选地，所述第二处理单元和第二北斗芯片之间采用uart协议进行通信，所述第二处理单元和dac芯片之间，以及第三adc芯片和第二处理单元之间采用spi协议进行通信。
24.根据本发明的另一方面，本发明提供一种计量装置远程校准方法，所述方法包括:
25.与计量标准装置连接的北斗主站板卡接收北斗卫星信号获取授时，并与地面卫星站通信获取授时校准，生成第一pps信号和第一时间信息，采集计量标准装置传输的外部信号，以及根据所述pps信号、时间信息和外部信号生成加密信息，通过地面卫星站与北斗卫星发送所述加密信息至北斗测量板卡；
26.与待校准计量装置连接的至少一个北斗测量板卡接收北斗卫星信号获取授时，并与地面卫星站通信获取授时校准，通过北斗卫星接收所述加密信息，对所述加密信息进行
解密，并基于解密后的数据向待校准计算装置输出相应的模拟信号。
27.可选地，所述与计量标准装置连接的北斗主站板卡接收北斗卫星信号获取授时，并与地面卫星站通信获取授时校准，生成第一pps信号和第一时间信息，采集计量标准装置传输的外部信号，以及根据所述pps信号、时间信息和外部信号生成加密信息，通过地面卫星站与北斗卫星发送所述加密信息至北斗测量板卡，包括：
28.接收卫星信号获取授权，并与地面卫星站通过获取授时校准；
29.获取第一pps信号和第一时间信息；
30.采集计量标准装置传输的外部信号，所述外部信号包括第一模拟电压信号，第一模拟电流信号和第一频率信号；
31.运行算法对第一频率信号、第一数字电压信号和第一数字电流信号进行解析和编码，生成第一编码信息；
32.将第一编码信息、第一pps信号和第一时间信息进行加密，生成加密信息，并通过地面卫星站和北斗卫星传输至北斗测量板卡。
33.可选地，所述与待校准计量装置连接的至少一个北斗测量板卡接收北斗卫星信号获取授时，并与地面卫星站通信获取授时校准，通过北斗卫星接收所述加密信息，对所述加密信息进行解密，并基于解密后的数据向待校准计算装置输出相应的模拟信号，包括：
34.接收卫星信号获取授权，并与地面卫星站通过获取授时校准；
35.获取所述加密信息并进行解密，获取解密后数据，以及获取第二pps信号和第二时间信息；
36.根据解密后数据和第二pps信号生成第二模拟电压信号；
37.将第二模拟电压信号转换为第二数字电压信号，以及运行算法对第二数据电压信号进行解析和编码，生成第二编码信息；
38.根据将第二编码信息进行数模转换后生成的模拟信号输出第三模拟电压信号和第二模拟电流信号，其中，第二模拟电流信号通过线圈组件的非接触感应方式进行比例放大后输出至至待校准计量装置；
39.将第二模拟电流信号转换为第二数字电流信号，将第三模拟电压信号转换为第二频率信号；
40.将第二频率信号传输至待校准计量装置，以及对第二数据电流信号和第二频率信号进行校准。
41.本发明技术方案提供的计量装置远程校准系统和方法，其中，所述系北斗卫星、地面卫星站、北斗主站板卡与至少一个北斗测量板卡组成，由北斗主站板卡通过北斗卫星与地面卫星站发送加密信息(授时与短文)给北斗测量板卡，再由北斗测量板卡对加密信息(授时与短文)进行解密，形成解密数据后，对外输出相应的模拟信号，其中，输出的信号包括电压、电流与频率。所述系统和方法中的北斗主站板卡和北斗测量使用双向授时原理，通过接收卫星信号获取授时，再与地面卫星站通信获取授时校准，使时钟同频更精确，从而实现远程多通道数据采集与控制的精确同步。采用所述系统和方法，不但可以扩展上级计量技术机构的检测/校准能力，同时还能提升基层计量技术机构的检测准确度和能力。通过远程计量校准不但可以对下级单位进行计量器具校准得到准确数据，还可以掌握校准过程中的每个动作和步骤，对校准过程中发现的问题可以及时纠正、指导，对待校准计量技术机构
的能力提升是一种有效推进，本发明所述的远程校准系统和方法具有广阔的工程化应用和成果推广空间。
附图说明
42.通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
43.图1为根据本发明优选实施方式的计量装置远程校准系统的结构示意图；
44.图2为根据本发明优选实施方式的北斗主站板卡的结构示意图；
45.图3为根据本发明优选实施方式的北斗测量板卡的结构示意图；
46.图4为根据本发明优选实施方式的计量装置远程校准方法的流程图。
具体实施方式
47.现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
48.除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
49.示例性系统
50.图1为根据本发明优选实施方式的计量装置远程校准系统的结构示意图。如图1所示，本优选实施方式所述的计量装置远程校准系统包括北斗卫星101，地面卫星站102和北斗主站板卡103，以及至少一个北斗测量板卡104，北斗主站板卡103与计量标准装置连接，北斗测量板卡104与待校准计量装置连接，其中：
51.北斗主站板卡103，用于接收北斗卫星101信号获取授时，并与地面卫星站102通信获取授时校准，生成第一pps信号和第一时间信息，并采集计量标准装置传输的外部信号，以及根据所述pps信号、时间信息和外部信号生成加密信息，通过地面卫星站与北斗卫星发送所述加密信息至北斗测量板卡；
52.北斗测量板卡104，用于接收北斗卫星101信号获取授时，并与地面卫星站102通信获取授时校准，通过北斗卫星接收所述加密信息，并对所述加密信息进行解密，并基于解密后的数据向待校准计算装置输出相应的模拟信号。
53.图2为根据本发明优选实施方式的北斗主站板卡的结构示意图。如图2所示，本优选实施方式所述北斗主站板卡103包括第一处理单元131，第一北斗芯片132，数据监测模块133，第一adc芯片134，以及与计量标准装置连接的数据输入接口135，其中：
54.第一处理单元131，用于与第一北斗芯片132进行数据通信，并获取第一pps信号和第一时间信息；以及接收第一频率信号，运行算法对第一频率信号、第一数字电压信号和第一数字电流信号进行解析和编码，生成第一编码信息传输至第一北斗芯片133；
55.第一北斗芯片132，用于接收北斗卫星101的信号获取授权，并与地面卫星站102通过获取授时校准，以及与第一处理单元131进行数据通信，将第一编码信息、第一pps信号和
第一时间信息进行加密，生成加密信息，并通过地面卫星站102和北斗卫星101传输至北斗测量板卡；
56.数据监测模块133，用于采集计量标准装置传输的外部信号，所述数据监测模块包括频率监测模块1331，电压监测模块1332和电流监测模块1333，与计量标准装置连接的数据输入接口135包括频率输入接口1351，电压输入接口1352和电流输入接口1353，其中，电压监测模块1332和电流监测模块1333分别通过电压输入接口1352和电流输入接口1353采集第一模拟电压信号和第一模拟电流信号，频率监测模块1331通过频率输入接口1353采集第一频率信号；
57.第一adc芯片134，用于将第一模拟电压信号和第一模拟电流信号转换为第一数字电压信号和第一数字电流信号后传输至第一处理单元131。
58.优选地，所述第一处理单元131和第一北斗芯片132之间采用uart协议进行数据通信，所述第一adc芯片134和第一处理单元131之间采用spi协议进行数据通信。
59.图3为根据本发明优选实施方式的北斗测量板卡的结构示意图。如图3所示，本优选实施方式所述北斗测量板卡104包括第二处理单元141，第二北斗芯片142，第一vfc压频和频压转换器143，第二adc芯片144，dac芯片145，电流源模块146，第三adc芯片147，第二vfc压频和频压转换器148，频率/电压监控模块149、频率/电压输出接口150和电流输出接口151，其中：
60.第二处理单元141，用于与第二北斗芯片142进行数据通信，获取所述加密信息并进行解密，获取解密后数据，以及获取第二pps信号和第二时间信息；将解密后数据和第二pps信号送入第一vfc压频和频压转换器143；运行算法对第二数据电压信号进行解析和编码，生成第二编码信息传输至dac芯片；对第二数据电流信号和第二频率信号进行校准；
61.第二北斗芯片142，用于接收北斗卫星101信号获取授权，并与地面卫星站102通过获取授时校准，以及与第二处理单元141进行数据通信；
62.第一vfc压频和频压转换器143，用于根据解密后数据和第二pps信号生成第二模拟电压信号；
63.第二adc芯片144，用于将第二模拟电压信号转换为第二数字电压信号，并传输至第二处理单元141；
64.dac芯片145，用于将第二编码信息进行数模转换后生成的模拟信号传输至电流源模块146；
65.电流源模块146，用于根据所述模拟信号输出第三模拟电压信号和第二模拟电流信号，其中，第二模拟电流信号通过线圈组件的非接触感应方式进行比例放大后输出至电流输出接口151，并通过电流输出接口151传输至待校准计量装置；以及将第二模拟电流信号传输至第三adc芯片147，将第三模拟电压信号传输至第二vfc压频和频压转换器148；
66.第三adc芯片147，用于采集第二模拟电流信号，并将第二模拟电流信号转换为第二数字电流信号后传输至第二处理单元141；
67.第二vfc压频和频压转换器148，用于将第三模拟电压信号转换为第二频率信号；
68.频率/电压监控模块149，用于采集第二频率信号，并通过频率/电压输出接口150传输至待校准计量装置，以及将第二频率信号传输至第二处理单元141。
69.优选地，所述第二处理单元141和第二北斗芯片142之间采用uart协议进行通信，
所述第二处理单元141和dac芯片之间145，以及第三adc芯片147和第二处理单元141之间采用spi协议进行通信。
70.本优选实施方式所述的计量装置远程校准系统包括北斗主站板卡、北斗测量板卡，北斗卫星和地面卫星站，由北斗主站板卡通过北斗卫星与地面卫星站发送加密信息(授时与短文)给北斗测量板卡，再由北斗测量板卡对加密信息(授时与短文)进行解密，形成解密数据后，对外输出相应的模拟信号，其中，输出的信号包括电压、电流与频率。所述系统和方法中的北斗主站板卡和北斗测量使用双向授时原理，通过接收卫星信号获取授时，再与地面卫星站通信获取授时校准，使时钟同频更精确，从而实现远程多通道数据采集与控制的精确同步。进一步地，北斗测量板卡通过对输出的模拟电流信号和频率信号进行采集，并进行校正，提高了输出信号的精确度。
71.示例性方法
72.图4为根据本发明优选实施方式的计量装置远程校准方法的流程图。如图4所示，本优选实施方式所述的计量装置远程校准方法从步骤401开始。
73.在步骤401，与计量标准装置连接的北斗主站板卡接收北斗卫星信号获取授时，并与地面卫星站通信获取授时校准，生成第一pps信号和第一时间信息，采集计量标准装置传输的外部信号，以及根据所述pps信号、时间信息和外部信号生成加密信息，通过地面卫星站与北斗卫星发送所述加密信息至北斗测量板卡；
74.在步骤402，与待校准计量装置连接的至少一个北斗测量板卡接收北斗卫星信号获取授时，并与地面卫星站通信获取授时校准，通过北斗卫星接收所述加密信息，对所述加密信息进行解密，并基于解密后的数据向待校准计算装置输出相应的模拟信号。
75.优选地，所述与计量标准装置连接的北斗主站板卡接收北斗卫星信号获取授时，并与地面卫星站通信获取授时校准，生成第一pps信号和第一时间信息，采集计量标准装置传输的外部信号，以及根据所述pps信号、时间信息和外部信号生成加密信息，通过地面卫星站与北斗卫星发送所述加密信息至北斗测量板卡，包括：
76.接收卫星信号获取授权，并与地面卫星站通过获取授时校准；
77.获取第一pps信号和第一时间信息；
78.采集计量标准装置传输的外部信号，所述外部信号包括第一模拟电压信号，第一模拟电流信号和第一频率信号；
79.运行算法对第一频率信号、第一数字电压信号和第一数字电流信号进行解析和编码，生成第一编码信息；
80.将第一编码信息、第一pps信号和第一时间信息进行加密，生成加密信息，并通过地面卫星站和北斗卫星传输至北斗测量板卡。
81.优选地，所述与待校准计量装置连接的至少一个北斗测量板卡接收北斗卫星信号获取授时，并与地面卫星站通信获取授时校准，通过北斗卫星接收所述加密信息，对所述加密信息进行解密，并基于解密后的数据向待校准计算装置输出相应的模拟信号，包括：
82.接收卫星信号获取授权，并与地面卫星站通过获取授时校准；
83.获取所述加密信息并进行解密，获取解密后数据，以及获取第二pps信号和第二时间信息；
84.根据解密后数据和第二pps信号生成第二模拟电压信号；
85.将第二模拟电压信号转换为第二数字电压信号，以及运行算法对第二数据电压信号进行解析和编码，生成第二编码信息；
86.根据将第二编码信息进行数模转换后生成的模拟信号输出第三模拟电压信号和第二模拟电流信号，其中，第二模拟电流信号通过线圈组件的非接触感应方式进行比例放大后输出至至待校准计量装置；
87.将第二模拟电流信号转换为第二数字电流信号，将第三模拟电压信号转换为第二频率信号；
88.将第二频率信号传输至待校准计量装置，以及对第二数据电流信号和第二频率信号进行校准。
89.本优选实施方式所述的计量装置远程校准方法采用本发明所述的计量装置远程校准方式实施，因此，也采用双向授时原理，从而能使时钟同步更精确，可实现远程多通道数据采集与控制的精确同步。
90.已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
91.通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
[0092]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0093]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0094]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0095]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0096]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽
管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

技术特征：
1.一种计量装置远程校准系统，其特征在于，所述系统包括北斗卫星，地面卫星站和北斗主站板卡，以及至少一个北斗测量板卡，北斗主站板卡与计量标准装置连接，北斗测量板卡与待校准计量装置连接，其中：北斗主站板卡，用于接收北斗卫星信号获取授时，并与地面卫星站通信获取授时校准，生成第一pps信号和第一时间信息，并采集计量标准装置传输的外部信号，以及根据所述pps信号、时间信息和外部信号生成加密信息，通过地面卫星站与北斗卫星发送所述加密信息至北斗测量板卡；北斗测量板卡，用于接收北斗卫星信号获取授时，并与地面卫星站通信获取授时校准，通过北斗卫星接收所述加密信息，并对所述加密信息进行解密，并基于解密后的数据向待校准计算装置输出相应的模拟信号。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述北斗主站板卡包括第一处理单元，第一adc芯片，第一北斗芯片，数据监测模块，以及与计量标准装置连接的数据输入接口，其中：第一处理单元，用于与第一北斗芯片进行数据通信，获取第一pps信号和第一时间信息；接收频率监测模块传输的第一频率信号；以及运行算法对第一频率信号、第一数字电压信号和第一数字电流信号进行解析和编码，生成第一编码信息传输至第一北斗芯片；第一北斗芯片，用于接收卫星信号获取授权，并与地面卫星站通过获取授时校准，以及与第一处理单元进行数据通信，将第一编码信息、第一pps信号和第一时间信息进行加密，生成加密信息，并通过地面卫星站和北斗卫星传输至北斗测量板卡；数据监测模块，用于采集计量标准装置传输的外部信号，所述数据监测模块包括频率监测模块，电压监测模块和电流监测模块，与计量标准装置连接的数据输入接口包括频率输入接口，电压输入接口和电流输入接口，其中，电压监测模块和电流监测模块分别通过电压输入接口和电流输入接口采集第一模拟电压信号和第一模拟电流信号，频率监测模块通过频率输入接口采集第一频率信号；第一adc芯片，用于将第一模拟电压信号和第一模拟电流信号转换为第一数字电压信号和第一数字电流信号后传输至第一处理单元。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一处理单元和第一北斗芯片之间采用uart协议进行数据通信，所述第一adc芯片和第一处理单元之间采用spi协议进行数据通信。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述北斗测量板卡包括第二处理单元，dac芯片，第二adc芯片，第三adc芯片，第二北斗芯片，第一vfc压频和频压转换器，第二vfc压频和频压转换器，电流源模块，频率/电压监控模块、频率/电压输出接口和电流输出接口，其中：第二处理单元，用于与第二北斗芯片进行数据通信，获取所述加密信息并进行解密，获取解密后数据，以及获取第二pps信号和第二时间信息；将解密后数据和第二pps信号送入第一vfc压频和频压转换器；运行算法对第二数据电压信号进行解析和编码，生成第二编码信息传输至dac芯片；对第二数据电流信号和第二频率信号进行校准；第二北斗芯片，用于接收卫星信号获取授权，并与地面卫星站通过获取授时校准，以及与第二处理单元进行数据通信；
第一vfc压频和频压转换器，用于根据解密后数据和第二pps信号生成第二模拟电压信号；第二adc芯片，用于将第二模拟电压信号转换为第二数字电压信号，并传输至第二处理单元；dac芯片，用于将第二编码信息进行数模转换后生成的模拟信号传输至电流源模块；电流源模块，用于根据所述模拟信号输出第三模拟电压信号和第二模拟电流信号，其中，第二模拟电流信号通过线圈组件的非接触感应方式进行比例放大后输出至电流输出接口，并通过电流输出接口传输至待校准计量装置；以及将第二模拟电流信号传输至第三adc芯片，将第三模拟电压信号传输至第二vfc压频和频压转换器；第三adc芯片，用于采集第二模拟电流信号，并将第二模拟电流信号转换为第二数字电流信号后传输至第二处理单元；第二vfc压频和频压转换器，用于将第三模拟电压信号转换为第二频率信号；频率/电压监控模块，用于采集第二频率信号，并通过频率/电压输出接口传输至待校准计量装置，以及将第二频率信号传输至第二处理单元。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二处理单元和第二北斗芯片之间采用uart协议进行通信，所述第二处理单元和dac芯片之间，以及第三adc芯片和第二处理单元之间采用spi协议进行通信。6.一种计量装置远程校准方法，其特征在于，所述方法包括:与计量标准装置连接的北斗主站板卡接收北斗卫星信号获取授时，并与地面卫星站通信获取授时校准，生成第一pps信号和第一时间信息，采集计量标准装置传输的外部信号，以及根据所述pps信号、时间信息和外部信号生成加密信息，通过地面卫星站与北斗卫星发送所述加密信息至北斗测量板卡；与待校准计量装置连接的至少一个北斗测量板卡接收北斗卫星信号获取授时，并与地面卫星站通信获取授时校准，通过北斗卫星接收所述加密信息，对所述加密信息进行解密，并基于解密后的数据向待校准计算装置输出相应的模拟信号。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述与计量标准装置连接的北斗主站板卡接收北斗卫星信号获取授时，并与地面卫星站通信获取授时校准，生成第一pps信号和第一时间信息，采集计量标准装置传输的外部信号，以及根据所述pps信号、时间信息和外部信号生成加密信息，通过地面卫星站与北斗卫星发送所述加密信息至北斗测量板卡，包括：接收卫星信号获取授权，并与地面卫星站通过获取授时校准；获取第一pps信号和第一时间信息；采集计量标准装置传输的外部信号，所述外部信号包括第一模拟电压信号，第一模拟电流信号和第一频率信号；运行算法对第一频率信号、第一数字电压信号和第一数字电流信号进行解析和编码，生成第一编码信息；将第一编码信息、第一pps信号和第一时间信息进行加密，生成加密信息，并通过地面卫星站和北斗卫星传输至北斗测量板卡。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述与待校准计量装置连接的至少一个北斗测量板卡接收北斗卫星信号获取授时，并与地面卫星站通信获取授时校准，通过北斗卫
星接收所述加密信息，对所述加密信息进行解密，并基于解密后的数据向待校准计算装置输出相应的模拟信号，包括：接收卫星信号获取授权，并与地面卫星站通过获取授时校准；获取所述加密信息并进行解密，获取解密后数据，以及获取第二pps信号和第二时间信息；根据解密后数据和第二pps信号生成第二模拟电压信号；将第二模拟电压信号转换为第二数字电压信号，以及运行算法对第二数据电压信号进行解析和编码，生成第二编码信息；根据将第二编码信息进行数模转换后生成的模拟信号输出第三模拟电压信号和第二模拟电流信号，其中，第二模拟电流信号通过线圈组件的非接触感应方式进行比例放大后输出至至待校准计量装置；将第二模拟电流信号转换为第二数字电流信号，将第三模拟电压信号转换为第二频率信号；将第二频率信号传输至待校准计量装置，以及对第二数据电流信号和第二频率信号进行校准。

技术总结
本发明提供一种计量装置远程校准系统和方法，其中，所述系北斗卫星、地面卫星站、北斗主站板卡与至少一个北斗测量板卡组成，由北斗主站板卡通过北斗卫星与地面卫星站发送加密信息给北斗测量板卡，再由北斗测量板卡对加密信息进行解密，形成解密数据后，对外输出相应的模拟信号，其中，输出的信号包括电压、电流与频率。所述系统和方法中的北斗主站板卡和北斗测量使用双向授时原理，通过接收卫星信号获取授时，再与地面卫星站通信获取授时校准，使时钟同频更精确，从而实现远程多通道数据采集与控制的精确同步，具有广阔的工程化应用和成果推广空间。推广空间。推广空间。


技术研发人员：刁赢龙 周峰 雷民 殷小东 岳长喜 韦谦 姜春阳 刘浩 胡浩亮 刘少波 张军 王海燕 项琼 余也凤 周玮 龙兆芝 李鹤 李登云 刘俭 杜博伦 祁欣 余佶成 李小飞
受保护的技术使用者：国家电网有限公司 国家高电压计量站
技术研发日：2023.02.28
技术公布日：2023/9/11