一種用電信息採集故障檢測系統的製作方法
2024-01-24 12:34:15
一種用電信息採集故障檢測系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用電信息採集故障檢測系統，屬於電力【技術領域】。包括檢測儀、採集器，所述採集器一端通過無線/有線與檢測儀通訊，另一端通過RS485接口連接1個或1個以上電能表；所述檢測儀為設有USB接口、SIM卡槽、TF卡座等的平板電腦，檢測儀通過USB連接有GPRS檢測模塊、TTL紅外檢測模塊和RS485檢測模塊。上述檢測系統可快速、精確自動判斷採集設備故障，迅速定位故障點，有效降低了採集運維的門檻，減少了採集故障運維中的人工幹預。
【專利說明】一種用電信息採集故障檢測系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用電信息採集故障檢測系統，屬於電力【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著國家電網公司構建智能用電服務體系，實現電力用戶用電信息採集系統「全覆蓋、全採集、全費控」目標的戰略部署。用電信息採集運維工作的重要性日益突顯。
[0003]當前用電信息採集運維主要存在以下四個方面難點:
[0004]一、採集運維對工作人員個人能力有較強要求。採集設備故障種類繁多，需要現場運維人員有豐富的故障處理經驗積累，同時要求主站配合人員有具備參數設置、通訊報文檢測等能力。
[0005]二、現場運維需要使用多種工具，不但操作繁雜，而且部分專業工具對於操作人員的專業知識和程序理解等有相當高的要求。如確定故障原因需要查看現場信號強度是否足夠、排查表計/終端的485 口是否正常以及檢查SIM卡是否良好，檢查表計/終端通信模塊是否正常，表計/終端通訊參數設置是否正確等。
[0006]三、由於主站和電錶、終端內存儲數據有一定局限性，數據採集間隔也較長，對於一些偶發性的故障，表計程序Bug等特殊情況往往缺乏足夠的數據判斷。
[0007]四、採集運維中，經常會有因為運維人員工作經驗或工具缺乏引起的故障誤判斷，以及因誤判斷引起的正常運行表計/終端誤拆除等行為，造成了大量的人力、資源的浪費。
[0008]為提高故障處理效率和準確性，迫切需要這樣一款系統性的設備，以實現故障原因快速定位，減少因人員經驗、工具缺乏等原因引起的誤判斷，簡化現場運維工作步驟，提高工作效率。
[0009]有鑑於此，本發明人對此進行研究，專門開發出一種用電信息採集故障檢測系統，本案由此產生。
實用新型內容
[0010]本實用新型的目的是提供一種用電信息採集故障檢測系統，以實現故障原因快速定位，減少因人員經驗、工具缺乏等原因引起的誤判斷，簡化現場運維工作步驟，提高工作效率。
[0011]為了實現上述目的，本實用新型的解決方案是:
[0012]一種用電信息採集故障檢測系統，包括檢測儀、採集器，所述採集器一端通過無線/有線與檢測儀通訊，另一端通過RS485接口連接I個或I個以上電能表；所述檢測儀為設有USB接口、SM卡槽等的平板電腦，檢測儀通過USB轉無線網卡與GPRS檢測模塊相連，通過USB轉RS232接口與TTL紅外檢測模塊相連，通過USB轉RS485接口與RS485檢測模塊相連。
[0013]上述RS485檢測模塊主要包括USB接口、USB_232轉換晶片、單片機和485通訊晶片，USB接口輸入的信號通過USB-232轉換晶片轉換成232信號，再經單片機轉換成485信號，最後由485通訊晶片隔離輸出。RS485檢測模塊主要用於測試採集器與電能表之間的通訊，從而檢測採集器485埠、電能表485埠、485迴路是否有故障。
[0014]上述TTL紅外檢測模塊主要包括USB接口、USB_232轉換晶片和紅外發射/接收模塊，USB接口輸入的信號通過USB-232轉換晶片轉換成232信號，且同時轉換成TTL電平，再將TTL電平輸出至紅外發射/接收模塊。TTL紅外檢測模塊主要用於讀取電能表基本信息，與採集器內部設置信息進行比較，從而確定採集器參數是否設置故障。
[0015]上述GPRS檢測模塊主要包括AP2420晶片，採用3G無線網卡的超級電容設計模式，USB提供5V/500mA輸入電流，3.7V/633mA輸出電流，兩級電容存儲能量，保持電壓的穩定性，從而保證信號的穩定接收。GPRS檢測模塊主要用於檢測上行通道GPRS的通訊情況。
[0016]作為優選，上述USB-232轉換晶片的型號為FT232BM。
[0017]作為優選，上述單片機採用UPD78F9222 CPU智能處理器。
[0018]作為優選，上述485通訊晶片的型號為65HVD3082。
[0019]上述檢測儀進一步包括一攝像頭，所述攝像頭用於採集電能表、採集器上的條形碼，同時用於拍攝現場運維圖像和錄像。
[0020]上述檢測儀進一步包括一 TF卡座，用於放置TF卡，增加可移動存儲容量。
[0021]上述檢測儀通過USB轉無線網卡進一步連接一乙太網檢測模塊，用於檢測乙太網通訊情況。
[0022]上述用電信息採集故障檢測系統通過檢測儀，以及與檢測儀的GPRS檢測模塊、TTL紅外檢測模塊和RS485檢測模塊可快速、精確自動判斷採集設備故障，迅速定位故障點，有效降低了採集運維的門檻，減少了採集故障運維中的人工幹預，實現故障分析自動化，為實現採集運維的標準化作業提供了可行性。同時可遠程監測數據，24小時不間斷記錄、分析、判斷功能可進行複雜故障分析，深層次定位系統產生故障原因。
[0023]以下結合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為本實施例的用電信息採集故障檢測系統結構示意圖；
[0025]圖2為本實施例的RS485檢測模塊USB接口和USB-232轉換晶片電路圖；
[0026]圖3為本實施例的RS485檢測模塊單片機和485通訊晶片電路圖；
[0027]圖4為本實施例的TTL紅外檢測模塊電路圖；
[0028]圖5為本實施例的GPRS檢測模塊電路圖。
【具體實施方式】
[0029]如圖1所示，一種用電信息採集故障檢測系統，包括檢測儀1、採集器2，所述採集器2 —端通過無線/有線與檢測儀I通訊，另一端通過RS485接口連接I個或I個以上電能表3 ;所述檢測儀I為設有USB接口、SIM卡槽、TF卡座、HDMI接口和攝像頭等的平板電腦，檢測儀I通過USB轉無線網卡11與GPRS檢測模塊4相連，通過USB轉RS232接口 12與TTL紅外檢測模塊5相連，通過USB轉RS485接口 13與RS485檢測模塊6相連。在本實施例中，上述檢測儀I通過USB轉無線網卡11進一步連接一乙太網檢測模塊7，用於檢測乙太網通訊情況。上述檢測儀I進一步包括一攝像頭，所述攝像頭用於採集電能表、採集器上的條形碼，同時用於拍攝現場運維圖像和錄像。
[0030]如圖2-3所示，上述RS485檢測模塊6主要包括USB接口、USB_232轉換晶片、單片機和485通訊晶片，USB接口輸入的信號通過USB-232轉換晶片轉換成232信號，再經單片機轉換成485信號，最後由485通訊晶片隔離輸出。在本實施例中，USB-232轉換晶片的型號為FT232BM，單片機採用UPD78F9222 CPU智能處理器，485通訊晶片的型號為65HVD3082。RS485檢測模塊6主要用於測試採集器2與電能表3之間的通訊，從而檢測採集器485埠、電能表485埠、485迴路是否有故障。
[0031]如圖4所示，上述TTL紅外檢測模塊5主要包括USB接口、USB_232轉換晶片和紅外發射/接收模塊，USB接口輸入的信號通過USB-232轉換晶片轉換成232信號，且同時轉換成TTL電平，再將TTL電平輸出至紅外發射/接收模塊。在本實施例中，USB-232轉換晶片的型號為FT232BM ,TTL紅外檢測模塊5主要用於讀取電能表3基本信息，與採集器2內部設置信息進行比較，從而確定採集器2參數是否設置故障。
[0032]如圖5所示，上述GPRS檢測模塊4主要包括AP2420晶片，採用3G無線網卡的超級電容設計模式，USB提供5V/500mA輸入電流，3.7V/633mA輸出電流，兩級電容存儲能量，保持電壓的穩定性，從而保證信號的穩定接收。GPRS檢測模塊4主要用於檢測上行通道GPRS的通訊情況。
[0033]上述用電信息採集故障檢測系統的檢測方法，包括本地通道採集故障檢測步驟和遠程通道採集故障檢測步驟。
[0034]其中，本地通道採集故障檢測包括如下步驟:
[0035]I) RS485檢測模6塊和TTL紅外檢測模塊5分別通過RS485轉接口 13和RS232轉接口 12與檢測儀I的兩個USB接口相連，確定採集器2帶電，啟用檢測儀I的本地通道採集故障檢測；
[0036]2)RS485檢測模塊6自動讀取採集器2內部電壓，檢測儀I顯示屏顯示讀取結果:如果電壓值非正常，顯示為「採集器外接電源故障」；如果電壓值正常，存在兩種情況:部分用戶採集數據失敗和所有用戶採集數據失敗；
[0037]3)部分用戶採集數據失敗:先用TTL紅外檢測模塊5讀取電能表基本參數，再用RS485檢測模塊6接入採集失敗電能表3的RS485埠，模擬電能表3與採集2器通訊，若通訊失敗，檢測儀I顯示屏顯示「迴路故障」，若通訊成功，則將RS485檢測模塊6接入採集失敗採集器2的RS485埠，模擬採集器2與電能表3進行通信，若通訊失敗，檢測儀I顯示屏顯示「電能表故障」;若通訊成功，則顯示「參數設置錯誤」；
[0038]4)全部用戶採集數據失敗:檢測儀I訪問主站獲取採集器2與主站的通訊情況，若通訊失敗，檢測儀I切換到遠程通道採集故障檢測；
[0039]5)若4)成功，先用TTL紅外檢測模塊5讀取電能表基本參數，再用RS485檢測模塊6接入採集器2RS485埠，模擬採集器2與電能3表通訊，若成功，檢測儀I顯示屏顯示「採集器故障」;
[0040]6)若5)失敗，檢測儀I自動切換狀態，模擬電能表3與採集器2通訊，若失敗，檢測儀I顯示屏顯示「採集器故障」；
[0041 ] 7 )若6 )成功，採用步驟3 )方法檢測。
[0042]遠程通道採集故障檢測包括如下步驟:[0043]I )GPRS檢測模塊4通過無線網卡11與檢測儀I的USB接口相連，通過GPRS檢測模塊4檢測採集器2安裝位置信號強度是否達到設定值，若未達到，但通過改變天線位置或更換高功率天線可以達到的，檢測儀I顯示屏顯示「單點信號弱」；
[0044]2)經過步驟I)處理後，信號強度仍低於設定值，則重新插拔SM卡，確認放置正確，通訊成功，檢測儀I顯示屏顯示「SIM卡未放置好」；
[0045]3)經過步驟2)處理後，信號強度仍低於設定值，檢測儀I顯示屏顯示「區域信號差，，;
[0046]4)若步驟I)中GPRS信號達到設定值，採集器2與主站仍未通訊成功的，RS485檢測模塊6通過RS485轉接口 13與檢測儀I的USB接口相連，RS485檢測模塊6自動讀取採集器2信息，與採集器2通訊參數進行比對，參數不一致，檢測儀I顯示屏顯示「參數設置故障」；
[0047]5)參數設置一致，若仍未成功的，將安裝在採集器2內的SM卡插入檢測儀I的SIM卡槽內，模擬採集器與主站通訊，若通訊失敗，檢測儀顯示屏顯示「SM卡故障」;若通訊成功，檢測儀I顯示屏顯示「GPRS模塊故障」；
[0048]6)若步驟5)中採集器與主站通訊成功後，電能表數據採集仍舊失敗，檢測儀I切換到本地通道採集故障檢測。
[0049]上述實施例和圖式並非限定本實用新型的產品形態和式樣，任何所屬【技術領域】的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本實用新型的專利範疇。
【權利要求】
1.一種用電信息採集故障檢測系統，其特徵在於:包括檢測儀、採集器，所述採集器一端通過無線/有線與檢測儀通訊，另一端通過RS485接口連接I個或I個以上電能表；所述檢測儀為設有USB接口、SM卡槽的平板電腦，檢測儀通過USB轉無線網卡與GPRS檢測模塊相連，通過USB轉RS232接口與TTL紅外檢測模塊相連，通過USB轉RS485接口與RS485檢測模塊相連。
2.如權利要求1所述的一種用電信息採集故障檢測系統，其特徵在於:上述RS485檢測模塊主要包括USB接口、USB-232轉換晶片、單片機和485通訊晶片，USB接口輸入的信號通過USB-232轉換晶片轉換成232信號，再經單片機轉換成485信號，最後由485通訊晶片隔離輸出。
3.如權利要求1所述的一種用電信息採集故障檢測系統，其特徵在於:上述TTL紅外檢測模塊主要包括USB接口、USB-232轉換晶片和紅外發射/接收模塊，USB接口輸入的信號通過USB-232轉換晶片轉換成232信號，且同時轉換成TTL電平，再將TTL電平輸出至紅外發射/接收模塊。
4.如權利要求1所述的一種用電信息採集故障檢測系統，其特徵在於:上述GPRS檢測模塊主要包括AP2420晶片，採用3G無線網卡的超級電容設計模式，USB提供5V/500mA輸入電流，3.7V/633mA輸出電流，兩級電容存儲能量，保持電壓的穩定性。
5.如權利要求2或3所述的一種用電信息採集故障檢測系統，其特徵在於:上述USB-232轉換晶片的型號為FT232BM。
6.如權利要求2所述的一種用電信息採集故障檢測系統，其特徵在於:上述單片機採用UPD78F9222 CPU智能處理器。
7.如權利要求2所述的一種用電信息採集故障檢測系統，其特徵在於:上述485通訊晶片的型號為65HVD3082。
8.如權利要求1所述的一種用電信息採集故障檢測系統，其特徵在於:上述檢測儀進一步包括一攝像頭。
9.如權利要求1所述的一種用電信息採集故障檢測系統，其特徵在於:上述檢測儀進一步包括一 TF卡座。
10.如權利要求1所述的一種用電信息採集故障檢測系統，其特徵在於:上述檢測儀通過USB轉無線網卡進一步連接一乙太網檢測模塊。
【文檔編號】G08C19/00GK203588444SQ201320736089
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】朱建富, 毛一豐, 顧杲, 張曉英, 胡志強, 沈學明 申請人:國家電網公司, 國網浙江省電力公司, 國網浙江省電力公司紹興供電公司