一種完全模擬現場的用電信息採集終端檢測裝置的製作方法
2023-05-10 14:09:11
專利名稱：一種完全模擬現場的用電信息採集終端檢測裝置的製作方法
技術領域：
—種完全模擬現場的用電信息採集終端檢測裝置技術領域[0001]本實用新型涉及一種用電信息採集終端檢測裝置，具體涉及一種完全模擬現場的 用電信息採集終端檢測裝置，屬於測量領域。
背景技術：
[0002]隨著用電信息採集終端的迅速推廣和智能電網的進一步發展，對用電信息採集終 端現場運行的準確性和可靠性提出了更高的要求。但目前對用電信息採集終端的檢測主 要是利用現有用電信息採集終端檢測裝置，如深圳市科陸電子科技股份有限公司的CL3200 電力負荷管理終端校驗裝置，浙江涵普電力科技有限公司的PTC-8360現場用電服務終端 測試裝置，思達高科的ST9302電力負荷管理終端檢定裝置和鄭州三暉電氣股份有限公司 的FKC-301電力負荷管理終端校驗裝置等。[0003]中國專利ZL201120033036.1公開了一種用電信息採集終端檢驗裝置，包括控制 主機，以及均與控制主機連接的三相標準源及監控儀表模塊、本地信道控制模塊。控制主 機為該用電信息採集終端檢驗裝置的控制部分，可以實現分別對三相標準源及監控儀表模 塊、接口檢測模塊、模擬表、遠程通道控制模塊、本地信道控制模塊進行各項功能的檢驗。[0004]但是，上述的所有檢測方法都是通過模擬表、遠程和本地信道控制模塊產生虛擬 數據來實現的。通過變換通信協議中的表地址來模擬抄讀多塊電能表數據，並不是現場真 實情況模擬，由於採集器和電能表的抄表RS485電路參數不一致，從而經常出現上述檢測 方法檢測合格的終端，但現場抄讀多塊電能表數據時出現RS485總線帶載能力不夠或者與 電能表不兼容的情況；上述檢測方法中一般僅提供一個表位的通信數據，無法考核集中器 和採集器能否存儲其標稱的電能表數據存儲量，比如有的集中器聲稱可以存儲192隻電能 表數據，但是實際上只能存儲100隻電能表數據，這些通過上述方法都是無法進行檢測的。 因此通過上述檢測方法合格的用電信息採集終端安裝到現場仍出現不上線或易掉線，帶載 能力不足，與實際主站或電能表通信不兼容等問題。發明內容[0005]本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種檢測方便、完全模擬 現場的用電信息採集終端檢測裝置，它不僅能夠對採集終端數據通信、參數配置和控制功 能，通信協議和硬體功能進行檢測，而且能夠完全模擬現場運行情況對RS485總線負荷能 力、實時抄讀多隻電能表數據能力、終端容量能力、採集成功率、與主站和電能表兼容能力 等方面進行檢測，以提高用電信息採集終端的檢測效率和現場實際運行效率。[0006]為實現上述目的，本實用新型採用下述技術方案[0007]—種完全模擬現場的用電信息採集終端檢測裝置，包括計算機、程控電源櫃、主控 櫃和檢測臺體，所述計算機與主控櫃連接，主控櫃分別與程控電源櫃和檢測臺體連接；所述 程控電源櫃包括順次連接的標準電能表、主控箱和三相程控功率源；所述檢測臺體上設有 單相電能表表位；所述主控櫃包括順次連接的集中器、為集中器提供抄表RS485通道、維護RS485通道、交採電能脈衝通道、遙信通道的功能測試單元和總控中心，所述主控櫃控制程 控電源櫃為集中器和單相電能表表位提供電源，所述總控中心與主控箱連接，並通過網線 與計算機連接。[0008]所述檢測臺體上設有192個單相電能表表位。[0009]所述檢測臺體上還設有採集器表位，採集器表位由主控櫃控制程控電源櫃提供電 源。所述檢測臺體為兩個，每個檢測臺體分為8排，每排33個表位，所述33個表位中的32 個表位接單相電能表，I個表位接採集器，所述檢測臺體還包括用於採集器與單相電能表之 間RS485接口接線方式切換的切換器。[0010]所述集中器、採集器和電能表在完全模擬現場的用電信息採集終端檢測裝置上進 行同時通信、檢測。檢測了集中抄表終端與計算機的兼容性和通信規約的一致性。對於不 同廠家和類型的集中器和採集器的檢測，只需要對被測對象設置主站IP、埠號和通信地 址即可，512隻電能表信息不需要更換，極大的提高了檢測效率。[0011]上述完全模擬現場的用電信息採集終端檢測裝置的檢測方法，步驟如下[0012]步驟一計算機為集中器和單相電能表以及標準電能表提供工作電壓和電流；[0013]步驟二 利用計算機和功能測試單元對集中器進行規約符合性和功能要求的檢 測；[0014]步驟三在確保規約符合性和功能要求都滿足的條件下，利用主控柜上的選擇開 關連接集中器和單相電能表；[0015]步驟四計算機將已連接好的集中器和單相電能表建立對應關係和通信信道；[0016]步驟五利用計算機檢測集中器是否正常在線運行，並對實時數據進行召測；[0017]步驟六利用計算機通過無線公網對集中器下發任務，檢測集中器的數據採集、數 據管理和存儲、事件記錄和數據傳輸能力；[0018]步驟七集中器將對應任務的相關數據通過無線公網上報給計算機。[0019]步驟一中，計算機利用電源控制單元為採集器提供工作電壓和電流。利用計算機 設置檢測方案，通過乙太網向主控櫃中的總控中心發送指令，總控中心通過RS232線與主 控箱通信，主控箱把輸出的小電壓、電流信號輸送給三相程控功率源，三相程控功率源把輸 出的電壓、電流送給標準電能表、單相電能表和集中器，標準電能表把採集到的電壓、電流 等電參量數據又回送給主控箱。[0020]步驟三中，利用檢測臺體上的切換器連接採集器和不同類型、廠家的單相電能表， 或通過微功率無線進行被測集中器和採集器通信。[0021]步驟三中，所述檢測臺體上設置192塊單相電能表，或者設置兩個檢測臺體，每個 檢測臺體上設置16組32隻共512隻不同廠家和型號的單相電能表，以及16個廠家的採集 器，利用切換器切換採集器對任意一組32隻電能表進行採集。檢測了集中器存儲512塊單 相電能表和採集器存儲32塊單相電能表數據的能力，檢測了集中抄表終端的容量和RS485 總線負荷能力。[0022]步驟四中，所述程控電源櫃用於檢測電壓和電流，並顯示電壓、電流的全部電參 量；所述主控櫃控制程控電源櫃為集中器、採集器和各個電能表所在的表位提供電源，同時 主控櫃內的功能測試單元用於終端功能的測試。[0023]該方法從上行通道和下行通道兩個方面完全模擬現場對集中器和採集器進行檢測，確保了在現場運行的用電信息採集終端上線成功率、採集成功率、與主站和電能表的兼 容能力。[0024]本實用新型的有益效果是[0025]1、本實用新型通過完全模擬現場的用電信息採集終端檢測裝置和計算機相結合 的方法，實現了上行通道和下行通道兩個方面完全模擬實際運行環境的檢測，確保了在現 場運行的用電信息採集終端RS485總線負荷能力、實時抄讀多隻電能表數據能力、終端容 量能力、上線成功率、採集成功率、與主站和電能表的兼容能力。[0026]2、本實用新型的集中器、採集器和電能表在同一裝置上進行同時通信、檢測，極大 的提高了檢測集中抄表終端的效率，有較好的應用推廣前景。[0027]3、檢測臺體上能掛16組32隻共512隻不同廠家和型號的單相智能電能表，以及 16個廠家的採集器，且利用切換器採集器可以對任意一組32隻電能表進行採集，檢測了採 集器對不同類型電能表的兼容能力。[0028]4、檢測了集中器存儲512塊單相電能表和採集器存儲32塊單相電能表數據的能 力，檢測了集中抄表終端的容量和RS485總線負荷能力。[0029]5、檢測了集中抄表終端與計算機的兼容性和通信規約的一致性。[0030]6、對於不同廠家和類型的集中器和採集器的檢測，只需要對被測對象設置主站 IP、埠號和通信地址即可，512隻電能表信息不需要更換，極大的提高了檢測效率。[0031]7、集中器、採集器和電能表在完全模擬現場的用電信息採集終端檢測裝置上進行 同時通信、檢測。
[0032]圖1為本實用新型的兩層結構用電信息採集終端檢測方法流程圖；[0033]圖2為本實用新型的三層結構用電信息採集終端檢測方法流程圖；[0034]圖3為本實用新型的兩層結構用電信息採集終端檢測工作原理圖；[0035]圖4為本實用新型的三層結構用電信息採集終端檢測工作原理圖；[0036]其中，1.計算機，2.主控櫃，3.程控電源櫃，4.採集器，5.單相電能表，6.檢測臺 體，7.切換器，8.總控中心，9.功能測試單元，10.集中器，11.主控箱，12.三相程控功率 源，13.標準電能表。
具體實施方式
[0037]
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行進一步的闡述，應該說明的是，下述說 明僅是為了解釋本實用新型，並不對其內容進行限定。[0038]本實用新型包括計算機1、程控電源櫃3、主控櫃2和檢測臺體6，計算機I與主控 櫃2連接，主控櫃2分別與程控電源櫃3和檢測臺體6連接；程控電源櫃3包括順次連接的 標準電能表13、主控箱11和三相程控功率源12，程控電源櫃3的主要功能是給採集終端提 供電壓和電流，電壓和電流的相位、幅值、頻率是可調，可以讓終端或電能表產生各種狀態； 檢測臺體6上設有單相電能表表位，還設有採集器表位；主控櫃2包括順次連接的集中器 10、為集中器10提供抄表RS485通道、維護RS485通道、交採電能脈衝通道、遙信通道的功 能測試單元9和總控中心8，主控櫃2控制程控電源櫃3為集中器10、採集器表位和單相電能表表位提供電源，總控中心8與主控箱11連接，並通過網線與計算機I連接。[0039]檢測臺體6為兩個，每個檢測臺體6分為8排，每排33個表位，33個表位中的32 個表位接單相電能表5，I個表位接採集器4，檢測臺體6還包括用於採集器4與單相電能表 5之間RS485接口接線方式切換的切換器7。[0040]集中器10、採集器4和單相電能表5在完全模擬現場的用電信息採集終端檢測裝 置上進行同時通信、檢測。檢測了集中抄表終端與SG186用戶用電信息採集系統的兼容性 和通信規約的一致性。對於不同廠家和類型的集中器10和採集器4的檢測，只需要對被測 對象設置主站IP、埠號和通信地址即可，512隻電能表信息不需要更換，極大的提高了檢 測效率。[0041]本實用新型的檢測方法，步驟如下[0042]步驟一計算機I為集中器10、採集器4和單相電能表5以及標準電能表13提供 工作電壓和電流；利用計算機I設置檢測方案，通過乙太網向主控櫃2中的總控中心8發送 指令，總控中心8通過RS232線與主控箱11通信，主控箱11把輸出的小電壓、電流信號輸 送給三相程控功率源12，三相程控功率源12把輸出的電壓、電流送給標準電能表13、單相 電能表5和集中器10，標準電能表13把採集到的電壓、電流等電參量數據又回送給主控箱 11 ;[0043]步驟二 利用計算機I和功能測試單元9對集中器10進行規約符合性和功能要求 的檢測；[0044]步驟三在確保規約符合性和功能要求都滿足的條件下，利用主控櫃2上的選擇 開關連接集中器10和單相電能表5 ;利用檢測臺體6上的切換器7連接採集器4和不同類 型、廠家的單相電能表5，通過微功率無線進行被測集中器10和採集器4通信；[0045]檢測臺體6上設置192塊單相電能表5，或者設置兩個檢測臺體6，每個檢測臺體 6上設置16組32隻共512隻不同廠家和型號的單相電能表5，以及16個廠家的採集器4， 利用切換器7切換採集器4對任意一組32隻單相電能表5進行採集。檢測了集中器10存 儲512塊單相電能表5和採集器4存儲32塊單相電能表5數據的能力，檢測了集中抄表終 端的容量和RS485總線負荷能力；[0046]步驟四計算機I將已連接好的集中器10和單相電能表5建立對應關係和通信信 道；程控電源櫃3用於檢測電壓和電流，並顯示電壓、電流的全部電參量；主控櫃2控制程 控電源櫃3為集中器10、採集器4和各個電能表所在的表位提供電源，同時主控櫃2內的功 能測試單元9用於終端功能的測試；[0047]步驟五利用計算機I檢測集中器10是否正常在線運行，並對實時數據進行召 測；[0048]步驟六利用計算機I通過無線公網對集中器10下發任務，檢測集中器10的數據 採集、數據管理和存儲、事件記錄和數據傳輸能力；[0049]步驟七集中器10將對應任務的相關數據通過無線公網上報給計算機。[0050]圖3為本實用新型的兩層結構用電信息採集終端檢測工作原理圖，它包括計算機 1，利用計算機I設置檢測方案，通過乙太網向主控櫃2中的總控中心8發送指令，總控中心 8通過RS232線與主控箱11通信，主控箱11把輸出的小電壓、電流信號輸送給三相程控功 率源12，三相程控功率源12把輸出的電壓、電流送給標準電能表13、單相電能表5和集中器10，標準電能表13把採集到的電壓、電流等電參量數據又回送給主控箱11。總控中心8 通過CAN總線與功能測試單元9通信，功能測試單元9與集中器10通信，同時向低壓集中 器10產生直流模擬量、抄表信息、事件等。功能測試單元9通過RS485接口抄讀低壓集中 器10中的相關數據。低壓集中器10通過RS485與單相電能表5進行數據交換。[0051]在檢測完規約符合性和功能要求後，通過切換器7和主控柜上的選擇開關連接被 測集中器10與任六組單相電能表5 (任意一組為32隻單相智能電能表)，即192隻單相電 能表5。[0052]計算機I掃描單相電能表5和集中器10資產編號，並將已連接好的集中器10和 單相電能表5建立對應關係和通信信道，形成用電信息採集檔案。[0053]建檔並對集中器設置完成後，利用計算機I檢測被測集中器10是否正常在線運 行，進行實時數據的在線召測。[0054]計算機I通過無線公網對正常在線運行的集中器10下發任務，檢測集中器10的 數據採集、數據管理和存儲、事件記錄和數據傳輸能力。[0055]被測集中器10將對應任務的相關數據通過無線公網上報給計算機1，以此通過完 全模擬現場運行情況對RS485總線負荷能力、實時抄讀多隻電能表數據能力、終端容量能 力和採集成功率等方面進行檢測。[0056]圖4為本實用新型的三層結構用電信息採集終端檢測工作原理圖，它包括計算機 1，利用計算機I設置檢測方案，通過乙太網向主控櫃2中的總控中心8發送指令，總控中心 8通過RS232線與主控箱11通信，主控箱11把輸出的小電壓、電流信號輸送給三相程控功 率源12，三相程控功率源12把輸出的電壓、電流送給標準電能表13、單相電能表5、採集器 4和集中器10，標準電能表13把採集到的電壓、電流等電參量數據又回送給主控箱11。總 控中心8通過CAN總線與功能測試單元9通信，功能測試單元9與集中器10通信，同時向 低壓集中器10產生直流模擬量、抄表信息、事件等。功能測試單元9通過RS485接口抄讀 低壓集中器10中的相關數據。低壓集中器10通過微功率無線與採集器4進行數據交換， 採集器4通過RS485總線與單相電能表5進行數據交換。[0057]在檢測完規約符合性和功能要求後，通過切換器7隨意連接任一採集器4與任一 組單相電能表5 (任意一組為32隻單相智能電能表)，同時通過微功率無線進行被測集中器 10和採集器4通信(採集器4的個數可以從I至16任意選擇)，最大情況下可以檢測一個集 中器10抄讀512隻單相電能表。[0058]計算機I掃描單相電能表5、採集器4和集中器10資產編號，並將已連接好的集中 器10、採集器4和單相電能表5建立對應關係和通信信道，形成用電信息採集檔案。[0059]建檔並對集中器設置完成後，利用計算機I檢測被測集中器10是否正常在線運 行，進行實時數據的在線召測。[0060]計算機I通過無線公網對正常在線運行的集中器10下發任務，檢測集中器10的 數據採集、數據管理和存儲、事件記錄和數據傳輸能力。[0061]被測集中器10將對應任務的相關數據通過無線公網上報給SG186用戶用電信息 採集系統，以此通過完全模擬現場運行情況對RS485總線負荷能力、實時抄讀多隻電能表 數據能力、終端容量能力和採集成功率等方面進行檢測。[0062]三層結構的用電信息採集終端檢測裝置由於集中器和採集器中間較多使用的是微功率無線進行通信，該頻段抗幹擾能力差，所以集中器與採集器之間信號傳輸可靠性差， 但又一直無法解決，目前主要是山東省內使用兩層結構，兩層結構集中器和表之間通過 RS485直接進行通信，可靠率和成功率極高，其他省份使用較少，但已經開始使用。[0063]上述雖然結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行了描述，但並非對本實用新 型保護範圍的限制，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造 性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護範圍以內。
權利要求1.一種完全模擬現場的用電信息採集終端檢測裝置，包括計算機、程控電源櫃、主控櫃和檢測臺體，其特徵是，所述計算機與主控櫃連接，主控櫃分別與程控電源櫃和檢測臺體連接；所述程控電源櫃包括順次連接的標準電能表、主控箱和三相程控功率源；所述檢測臺體上設有單相電能表表位；所述主控櫃包括順次連接的集中器、為集中器提供抄表RS485 通道、維護RS485通道、交採電能脈衝通道、遙信通道的功能測試單元和總控中心，所述主控櫃控制程控電源櫃為集中器和單相電能表表位提供電源，所述總控中心與主控箱連接， 並通過網線與計算機連接。
2.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特徵是，所述檢測臺體上設有192個單相電能表表位。
3.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特徵是，所述檢測臺體上還設有採集器表位，採集器表位由主控櫃控制程控電源櫃提供電源。
4.根據權利要求3所述的檢測裝置，其特徵是，所述檢測臺體為兩個，每個檢測臺體分為8排，每排33個表位，所述33個表位中的32個表位接單相電能表，I個表位接採集器，所述檢測臺體還包括用於採集器與單相電能表之間RS485接口接線方式切換的切換器。
專利摘要本實用新型公開了一種完全模擬現場的用電信息採集終端檢測裝置，能夠完全模擬現場運行情況對RS485總線負荷能力、實時抄讀多隻電能表數據能力、終端容量能力、採集成功率、與主站和電能表兼容能力等方面進行檢測。該裝置包括計算機、程控電源櫃、主控櫃和檢測臺體，計算機與主控櫃連接，主控櫃分別與程控電源櫃和檢測臺體連接；程控電源櫃包括順次連接的標準電能表、主控箱和三相程控功率源；檢測臺體上設有單相電能表表位；主控櫃包括順次連接的集中器、功能測試單元和總控中心，主控櫃控制程控電源櫃為集中器和單相電能表表位提供電源，總控中心與主控箱連接，並通過網線與計算機連接。
文檔編號G08C19/00GK202887441SQ20122063350
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月26日 優先權日2012年11月26日
發明者代燕傑, 陳琳, 孟平, 徐鼎, 劉新中 申請人:山東電力集團公司電力科學研究院, 國家電網公司