[發明專利]一種多表合一采集設備多功能檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201811498077.0
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109617628B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 杜艷;王者龍;陳琳;杜穎;郭亮;李琮琮;徐新光;楊劍;朱紅霞;王清;張志;代燕杰;王平欣;陳祉如;董賢光;楊杰;于超
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司營銷服務中心（計量中心）;國網山東省電力公司電力科學研究院;國網山東省電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H04B17/15
• 分類號: H04B17/15;H04B17/29;G08C25/00;G01D21/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄧建國

1.一種多表合一采集設備多功能檢測裝置，包括上位機(1)、串口服務器(2)、綜合測試單元(3)、通信模塊測試單元(4)和M-BUS電氣性能測試單元(5)；其特征在于：

所述上位機(1)通過串口服務器(2)與綜合測試單元(3)、通信模塊測試單元(4)、M-BUS電氣性能測試單元(5)相連；所述綜合測試單元(3)采用虛擬通信模塊(8)和虛擬表的方式實現待測接口轉換器(15)的測試；

所述綜合測試單元(3)包括虛擬通信模塊(8)、M-BUS從機模塊(9)、實體有線陪檢表計(11)、測試頭(16)、電子負載(12)、示波器(13)、帶載取樣單元(18)；所述M-BUS從機模塊(9)一端通過M-BUS總線接待測接口轉換器(15)的主M-BUS端子，另一端通過串口服務器(2)連接到上位機(1)；

所述的虛擬通信模塊(8)一端與待測接口轉換器(15)的測試頭(16)相連接，另一端通過串口服務器(2)連接到上位機(1)，所述的實體有線陪檢表計(11)通過M-BUS總線與待測接口轉換器(15)的主M-BUS端子相連；

所述的電子負載(12)通過M-BUS總線與待測接口轉換器(15)的主M-BUS端子相連，所述示波器(13)與待測接口轉換器(15)的主M-BUS端子相連，用來監測主M-BUS端子的輸出電壓；所述帶載取樣單元(18)一端與虛擬通信模塊(8)相連，另一端與示波器(13)相連；

帶載取樣單元(18)接虛擬通信模塊(8)的直流電源引腳，帶載取樣單元(18)采集其電源引腳的電壓波形，通過示波器(13)分析其紋波大小，由上位機(1)判斷待測接口轉換器(15)提供的模塊電源的紋波是否滿足要求；

上位機(1)經串口服務器(2)通過虛擬通信模塊(8)對待測接口轉換器(15)進行初始化，并設置抄表參數和抄表任務；

待測接口轉換器(15)通過M-BUS從機模塊(9)抄讀上位機(1)上虛擬表計的實時數據和凍結數據；

所述待測接口轉換器(15)還通過M-BUS總線抄讀實體有線陪檢表計(11)的表碼數據；

所述待測接口轉換器(15)通過虛擬通信模塊(8)將所抄讀的虛擬表計的實時數據和凍結數據、實體有線陪檢表計(11)的表碼數據上傳至上位機(1)，由上位機(1)根據抄讀結果是否正確測試待測接口轉換器(15)的功能即測試待測接口轉換器(15)的數據采集、數據處理、參數設置和查詢、數據傳輸、終端維護功能；

所述通信模塊測試單元(4)檢測待測無線通信模塊的待機、接收及發送狀態的功耗，設置抄讀頻度、報文長短，評測待測無線通信模塊的功耗水平及喚醒機制；

所述M-BUS電氣性能測試單元(5)檢測被測表計的M-BUS的端子電壓和接收電流；

所述綜合測試單元(3)還包括實體無線陪檢表計(19)，在待測轉換器的實模塊倉(17)中放入標準無線通信模塊，所述實體無線陪檢表計(19)通過微功率無線通信與待測接口轉換器(15)的實模塊倉(17)相連接，上位機(1)通過虛擬通信模塊(8)下發實時召測命令，召測實體無線陪檢表計(19)的實時表碼數據，實體無線陪檢表計(19)通過無線通訊將需要召測的表碼反饋給待測接口轉換器(15)，待測接口轉換器(15)通過虛擬通信模塊(8)將召測的數據反饋給上位機(1)，測試待測接口轉換器的互換性；

所述綜合測試單元(3)還包括單相源(6)、功耗儀(7)；

所述單相源(6)通過導線與功耗儀(7)的輸入端即電壓端子相連接，所述功耗儀(7)的輸出端通過電流互感器與待測接口轉換器(15)的供電回路相連接，待測接口轉換器(15)上電正常工作后，功耗儀(7)通過電流傳感器采集待測接口轉換器(15)的回路電流，并通過導線采集單相源(6)的電壓，所述功耗儀(7)利用采集到的電壓電流計算待測接口轉換器(15)在非通訊狀態下消耗的視在功率和有功功率，并將計算結果通過RS232串口上傳至上位機(1)；

所述綜合測試單元(3)還包括誤差測量單元(10)、標準時鐘(14)；所述誤差測量單元(10)經信號線讀取待測接口轉換器(15)的時鐘，與標準時鐘(14)的時間進行比對，并將計時誤差經串口服務器(2)傳至上位機(1)；

所述上位機(1)通過串口服務器(2)為待測接口轉換器(15)對時；

待測接口轉換器(15)對時上電24h后，誤差測量單元(10)測量待測接口轉換器(15)的秒脈沖輸出，連續測量3次，每次測量時間為2min，取其算術平均值，與標準時鐘(14)進行比較，將得出的日計時誤差傳送至上位機(1)；

所述通信模塊測試單元(4)包括標準測試母版(29)，在標準測試母版(29)上設置多個待測模塊位，將待測模塊對應放置在待測模塊位中，其中一個待測模塊為上行通信模塊(20)，其余待測模塊位下行通信模塊(21)；

所述上行通信模塊(20)通過串口服務器與上位機進行通信，多個下行通信模塊(21)通過微功率無線分別抄讀對應的實體無線陪檢表計(19)；

上位機(1)經串口服務器(2)通過待測的上行通信模塊(20)對標準測試母版(29)設置抄表參數和抄表任務，待測的多個下行通信模塊(21)根據抄表參數和任務抄讀實體無線陪檢表計(19)的實時數據和凍結數據，所述實時數據和凍結數據通過待測的上行通信模塊(20)主動上報給上位機(1)，實時數據由上位機(1)召測反饋給上位機(1)，完成待測模塊的互換性測試；

所述通信模塊測試單元(4)還包括電壓取樣單元(22)、電流取樣單元(23)、時間取樣單元(24)、功耗計算單元(25)；

上位機(1)經串口服務器(2)向待測的上行通信模塊(20)發送報文幀，同時，電壓取樣單元(22)、電流取樣單元(23)、時間取樣單元(24)同時采集待測的上行通信模塊(20)和/或下行通信模塊(21)的引腳電壓、電流和時間數據，由功耗計算單元(25)計算出待測上行通信模塊(20)和/或下行通信模塊(21)的動態功耗，并將計算結果反饋給上位機(1)；

在待測的上行通信模塊(20)和/或下行通信模塊(21)只上電不通信的狀態下，電壓取樣單元(22)、電流取樣單元(23)、時間取樣單元(24)同時采集待測的上行通信模塊(20)和/或下行通信模塊(21)的引腳電壓、電流和時間數據，由功耗計算單元(25)計算出待測上行通信模塊(20)和/或下行通信模塊(21)的，并將計算結果反饋給上位機(1)。