CN102998643B - 一种用电信息采集终端检测系统 - Google Patents

Abstract

一种用电信息采集终端检测系统，该系统包括：终端输送装置及检测装置，所述的终端输送装置包括：输送线，工装板，顶升移栽机构，条码扫描器，PLC控制系统，第一提升机，第二提升机，驱动机构，多层检测仓；所述的检测装置包括：自动压接机构及终端测试设备，所述的自动压接机构与终端测试设备电连接；所述的终端测试设备包括：计算机、控制箱、标准表、表位控制及测试模块、多功能试验仪、脉冲直流模块、接地断相试验模块、载波切换模块、载波衰减模块、时间仪及电源控制模块。本发明的用电信息采集终端检测系统能够实现三种终端的自动输送功能，能够实现终端的全自动检测功能，能够用一套测试电源对多只集中抄表终端、采集器载波通道的并行测试。

Description

一种用电信息采集终端检测系统

技术领域

本发明是关于电力信息技术，特别是信息终端检测技术，具体的讲是关于一种用电信息采集终端检测系统。

背景技术

随着用电信息采集系统的建设，各种用电信息采集终端正日益普及，使用量逐步增大，如何高质量、快速、统一的实现对各种采集终端的检测具有重大意义。

传统的采集终端检测装置一般是采用挂表架配以检测设备的模式，检测过程全部需要人工参与。检测终端时，首先需要人工将被检终端挂在架体上，再连接测试线。检测采集终端时需要连接的信号测试端口比较多，经常需要人工接入几十根测试线，并且接线复杂，很容易接错测试线。错误的排查也只能人工完成。接线完成后，需要人工进行采集终端信息的识别，并将信息输入或导入系统。检测结束后，还需要人工将所有接线拆除，并从挂表架上取下被检终端。所以传统的采集终端检测装置检测效率很低，并且大量的人工参与，难免会为检测结果带入更多不确定因素，影响检测结果的可靠性。

并且，现有检测装置同一时间只能开展一种采集终端的检测，不能同时检测两种采集终端，而且不能快速完成两批被检终端的衔接动作，影响检测效率。

发明内容

本发明提供一种用电信息采集终端检测系统，以同时对多组不同的用电信息采集终端进行检测，提供检测效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种用电信息采集终端检测系统，该系统包括：终端输送装置及检测装置；所述的终端输送装置包括：输送线，工装板，顶升移栽机构，条码扫描器，PLC控制系统，第一提升机，第二提升机，驱动机构，多层检测仓；所述工装板放置在所述输送线上，并承载用电信息采集终端；所述的顶升移栽机构设置在所述输送线的转角处；所述的条码扫描器固定在所述输送线的边沿，用于扫描所述工装板上的所述用电信息采集终端，以判断所述用电信息采集终端的类型，并将判断结果发生给所述的PLC控制系统；所述的PLC控制系统与所述的条码扫描器电连接，根据所述的判断结果控制所述第一提升机将所述用电信息采集终端运送到所述多层检测仓的对应测试工位层，并在测试完成后控制所述第二提升机将所述用电信息采集终端运送到所述输送线；所述的驱动机构分别与所述顶升移栽机构，第一提升机及第二提升机连接，以驱动所述顶升移栽机构，第一提升机及第二提升机；所述的检测装置包括：自动压接机构及终端测试设备，所述的自动压接机构与终端测试设备电连接；所述的自动压接机构安装在所述多层检测仓中，所述的自动压接机构包括：驱动器及具有接线柱的终端接线座，所述驱动器驱动所述终端接线座移向用电信息采集终端，使得所述接线柱插入用电信息采集终端的接线孔中；所述的终端测试设备包括：计算机、控制箱、标准表、表位控制及测试模块、多功能试验仪、脉冲直流模块、接地断相试验模块、载波切换模块、载波衰减模块、时间仪及电源控制模块；所述的计算机用于控制所述检测装置的工作和输送线的运行；所述的控制箱与所述计算机电连接，采用可扩展的插板式结构，内有多个功能模块插板；所述的标准表与所述控制箱电连接；所述的测试电源功放模块，分别与所述标准表控制箱及多功能测试仪相连接，用于提供测试电压、电流输出；所述多层检测仓的每层中包括多个相同的终端测试工位，当所述多层检测仓的一层中的每一测试工位均装上所述用电信息采集终端时，所述终端测试设备同时对该层的用电信息采集终端进行测试。

进一步地，所述多层检测仓的每层测试工位上安装有顶升汽缸，以在所述多层检测仓的一层中的每一测试工位均装上所述用电信息采集终端时，顶起所述用电信息采集终端。

进一步地，当所述顶升汽缸顶起所述用电信息采集终端时，所述的自动压接机构连接该层的所有用电信息采集终端。

进一步地，所述的驱动器包括：汽缸、导轴、导轴支承座、采集器测试针固定板、终端对接装置、活动板。

进一步地，所述终端对接装置包括：采集器对接装置，集中抄表终端对接装置及专变采集终端对接装置。

进一步地，所述的终端输送装置包括：计数器，设置在所述第二提升机的出口位置，用于记录所述用电信息采集终端的序号。

进一步地，所述的终端输送装置包括：指示灯，与所述检测装置相连接，用于指示所述用电信息采集终端是否合格。

进一步地，所述多层检测仓包括3层，所述的输送线为倍速链输送线，所述的用电信息采集终端包括：专变采集终端、集中抄表终端及采集器。

本发明实施例的有益效果在于，采用多层结构的立体式输送设备和兼容式工装板，能够实现三种终端的自动输送功能；采用全自动压接系统，能够自动压紧三种终端的电压、电流和信号脉冲线，配以程控装置计量单元，计算机控制，能够实现终端的全自动检测功能；采用集中抄表终端、采集器配对试验的方法，能够满足同时开展集中抄表终端和采集器检测的需求；能够实现一套测试电源对多只集中抄表终端、采集器载波通道的并行测试功能，有效提高了采集终端检测效率，大幅降低检测人员劳动强度，简化人工作业难度，避免了检测过程中的人为因素影响，保证了检测结论的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为该用电信息采集终端检测系统示意图；

图2为本发明实施例终端接线座与用电信息采集终端的结构示意图；

图3为本发明实施例专变采集终端与专变采集终端接线座插接前的实物示意图；

图4为本发明实施例测试工位截面示意图；

图5为本发明实施例三层测试工位的详细结构图；

图6为本发明实施例终端测试设备示意图；

图7为本发明实施例采用阻断器进行信号阻断的结构示意图；

图8为本发明实施例阻断器的基本电路示意图；

图9为本发明实施例脉冲量采集试验的试验界面；

图10为本发明实施例时段控制试验的试验界面。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明实施例提供一种用电信息采集终端检测系统，

图1为该用电信息采集终端检测系统，该系统包括：终端输送装置及检测装置。

如图1所示，所述的终端输送装置包括：输送线101，工装板102，顶升移栽机构113，条码扫描器103，PLC控制系统104，第一提升机105，第二提升机106，驱动机构(图中未示出)，多层检测仓107(图1中仅示出其中一层)。

工装板102放置在所述输送线101上，沿着输送线101传输，用来承载并传送用电信息采集终端(图中未示)。工装板采用POM材料制作，具有良好的物理、机械和化学性能，尤其是有优异的耐摩擦性能。工装板采用嵌套式设计，兼容终端、集中抄表终端、采集器三种设备。工装板在线体中全线流转，即上料时终端直接放入工装板，然后工装板载着终端在系统中依次流经各个环节。下料时，终端从工装板取走，此时空工装板应自动返回上料处等待重新放置终端。

较佳地，输送线101采用倍速链输送线，运载工装板流转到各工作位置。倍速链输送线具有以下优点：输送能力大，可承载较大的载荷；输送速度准确稳定，能保证精确的同步输送；采用特制铝型材制作，易于安装；结构美观，实用噪音低；方便多层立体设计，自动化程度高等特点。

顶升移栽机构113设置在所述输送线的转角处，当工装板102位于顶升移栽机构113上时，使工装板102及其上的用电信息采集终端上升或者下降一段距离，然后转入与原输送线段垂直的输送线段进行传输，此时虽然工装板102转入另一输送线段，但是工装板102及用电信息采集终端只是传输方向发生，朝向没有改变。

条码扫描器103固定在所述输送线的边沿位置，不限于具体位置，只要在安装在进入提升机之前的位置即可。当用电信息采集终端经过条码扫描器103时，条码扫描器103扫描所述工装板102上的所述用电信息采集终端，以判断所述用电信息采集终端的类型，并将判断结果发生给所述的PLC控制系统。本发明给出了专变采集终端、集中抄表终端及采集器3种用电信息采集终端，对应的多层检测仓包括3层，但是本发明的用电信息采集终端及多层检测仓的层数不限于此。

PLC控制系统104与条码扫描器103电连接，根据所述的判断结果控制所述第一提升机105将所述用电信息采集终端运送到所述多层检测仓107的对应测试工位层，并在测试完成后控制所述第二提升机106将所述用电信息采集终端运送到所述输送线101。

所述的驱动机构(图中未示出)分别与所述顶升移栽机构113，第一提升机105及第二提升机106连接，以驱动所述顶升移栽机构113，第一提升机105及第二提升机106。

多层检测仓107的每层中包括多个相同的终端测试工位，多层检测仓107的每层测试工位上安装有顶升汽缸，当所述多层检测仓107的一层中的每一测试工位均装上所述用电信息采集终端时，顶升汽缸顶起所述用电信息采集终端，所述的自动压接机构连接该层的所有用电信息采集终端，所述终端测试设备同时对该层的用电信息采集终端进行测试。

所述的检测装置包括：自动压接机构及终端测试设备，所述的自动压接机构与终端测试设备电连接。

如图1所示，所述的自动压接机构安装在所述多层检测仓107中，所述的自动压接机构包括：驱动器108及具有接线柱110的终端接线座109，所述驱动器108驱动所述终端接线座109移向用电信息采集终端，使得所述接线柱110插入用电信息采集终端的接线孔中。

图2为本发明实施例终端接线座与用电信息采集终端的结构示意图，如2所示，3种用电信息采集终端分别为专变采集终端202、集中抄表终端203及采集器204，可以分别固定在三层检测仓201的不同层。与专变采集终端202、集中抄表终端203及采集器204对应的终端接线座分别为终端接线座205、终端接线座206及端接线座207。

图3为本发明实施例专变采集终端202与专变采集终端接线座301插接前的实物示意图，专变采集终端接线座301的接线柱分为两排，分别用于插入专变采集终端202的两排插接孔(图中未示)。

图4为本发明实施例测试工位截面示意图，专变采集终端202、集中抄表终端203及采集器204分别固定在三层检测仓的不同层，专变采集终端202、集中抄表终端203及采集器204分别固定在终端底座401、终端底座402及终端底座403上。终端接线座205、终端接线座206及端接线座207的接线柱分别用于插入专变采集终端202、集中抄表终端203及采集器204的插接孔。

图5为本发明实施例三层测试工位的详细结构图，图5中的元件包括：导轴支承座1，采集器测试针座固定板2，导轴(型号可以为SF20-300L)3，轴承4，采集器对接装置5(即终端接线座)，集中抄表终端对接装置6(即终端接线座)，专变采集终端对接装置7(即终端接线座)，汽缸8(驱动器)，活动板一9，活动板二10，连接块11，底板13，汽缸接头14，汽缸安装座15。当某层所有的测试工位均固定用电信息采集终端后，工装板下面的顶升汽缸(图中未示出)通过定为衬板把3只工装板全部顶起，采集器测试针座固定板2与汽缸8相连接，当发出压接命令时，压接汽缸开始动作，带动对接装置的测试针(接线柱)与用电信息采集终端对接，采集器测试针座固定板2两边靠轴承和轴套滑动来保证插针压接受力均匀。较佳地，为了减少机械结构复杂程度，每层的压接汽缸带动3组测试插针同时进行压接。

如图1所示，终端输送装置还包括：上料工位111及下料工位112，在上料工位111上，可以通过机械手或者人工向输送线101的工装板102上放置用电信息采集终端，启动放行按钮，阻挡器释放，工装板流转到上检测仓的提升机入口处。当用电信息采集终端检测完毕后机械手或者工作人员可以在下料工位112将其卸下，并通过观察合格与不合格指示灯的状态判断检测结果，绿灯亮指示是合格品，红灯亮指示不合格品。

所述的系统包括：指示灯113，与所述检测装置相连接，可以用于指示所述用电信息采集终端是否合格。所述的系统还可以包括：计数器(图中未示)，设置在所述第二提升机的出口位置，用于记录所述用电信息采集终端的序号。

如图6所示，所述的终端测试设备包括：计算机、控制箱、标准表、表位控制及测试模块、多功能试验仪、脉冲直流模块、接地断相试验模块、载波切换模块、载波衰减模块、时间仪，电源控制模块等。

计算机是直接面对用户的人机接口，也是整个系统的控制中心，控制所述检测装置的工作和输送线的运行，根据用户的操作和当前状态向各个模块发送控制命令并索取信息。

控制箱与所述计算机电连接，装置系统的通讯中枢和数据交换中心，是整个装置运行的中枢，采用可扩展的插板式结构，内有多个功能模块插板。

所述的标准表与所述控制箱电连接，与控制箱通信，作为测试专变采集终端、采集器精度测量时的工作标准。

所述的测试电源功放模块，分别与所述标准表控制箱及多功能测试仪相连接，用于根据测试设备的要求提供测试电压、电流输出。

计算机中包括载波阻断模块，适合于各类智能载波集中抄表终端(集中器)及其采集器的载波信号检测。能在一定的频带范围内对不同频率的载波信号进行阻断，能把载波信号和电力线的工频电压很好的隔离开来互不影响。解决各不同厂家，不同调制频率的载波模块同时工作时互不干扰的问题。

如图7所示，集中抄表终端和采集器用的是同厂家的载波模块至集中抄表终端n和采集器n分别采用n对不同厂家的载波模块在同时进行载波通讯实验时在波信号分别被阻断而无法进入电力线，从而避免模块间的相互干扰，下面结合图8中阻断器的基本电路单元详细说明。

假设：L1＝L2＝L3＝L4＝L，C1＝C2＝C3＝C，

由由容抗特性的公式Rc＝1/jwc，感抗特性公式RL＝jwl上述网络的传导函数为：

U’＝[1/jωc2||(1/jωc3+jωl2+jωl4)]/{[(1/jωc2||(1/jωc3+jωl2+jωl4)]+jωl1+jωl2)}*Uin                                                      (1)

Uout＝1/jωc3/(1/jωc3+jωl2+jωl4)*U’                   (2)

由①式②式得：

Uout＝[1/jωc3/(1/jωc3+jωl2+jωl4)]*[1/jωc2||(1/jωc3+jωl2+jωl4)]/{[(1/jωc2||(1/jωc3+jωl2+jωl4)]+jωl1+jωl2)}*Uin            (3)

其中L1＝L2＝L3＝L4＝L，C1＝C2＝C3＝C代入③式得：

Uout＝[(2ω2lC-1)/(6ω2lC-8ω4l2C2-1)]*[1/(1-2ω2lC)]   (4)

设网络的对信号的衰减量为S则

S＝20㏒[(2ω2lC-1)/(6ω2lC-4ω4l2C2-1)]*[1/(1-2ω2lC)]   (5)

由(5)式可知适当的搭配l和C的值可调节整个网络对频率的阻断性能。

电压由电力线上进入阻断器以后此时电力线上的电压为纯50HZ的工频电压，工频电力电压可直接无衰减的通过，而对于上几十KHZ至1MHZ的高频载波调制信号而言可达到大于-200DB的衰减进而达到阻断的目的。

下面结合具体实施例说明用电信息采集终端检测系统如何检测用电信息采集终端。

当多层检测仓107的某一层的用电信息采集终端堆放完毕后(一般一层测试工位堆放3个相同的用电信息采集终端)，自动压接机构将会被驱动连接用电信息采集终端，与自动压接机构相连的终端测试设备将会对用电信息采集终端进行同时测量。

实施例1

通过脉冲量采集试验测试用电信息采集终端脉冲采集功能计数的准确性。用电信息采集终端在实际应用中为了适应某些电能表没有485抄表接口，可以通过计数电能表发出的脉冲，通过脉冲频率计算功率，从而实现功控，通过计数脉冲个数×常数计算累计电能量，从而实现电控。脉冲量采集试验的测试目的是测试终端脉冲采集功能计数的准确性。

终端测试设备以设定频率向终端输入给定电平脉冲，软件根据测量点常数计算理论功率P，然后读取终端实际计算的功率Px，(P－Px)/P不大于1％，需量误差不大于1％，脉冲输入误差累计不大于一个脉冲，该脉冲量采集试验的测试界面如图9所示。

在测试步骤如下：1、控制装置电源开启电压输出220V。2、设置装置输出脉冲量为高电平。3、设置装置脉冲电压输出幅度12V。4、通过红外通讯接口发送命令清空终端的数据区。5、设置装置脉冲输出频率为5秒(12个/分钟)。6、控制装置开始输出脉冲。7、装置以“5秒/个”的脉冲频率向终端“有功脉冲接线端子”输入脉冲信号。8、通过红外通讯接口发送命令读取终端测量当前的功率、电能量、需量等信息。9、脉冲输出完毕后，把通过红外通讯接口读取到的终端当前功率、电能量、需量和理论功率(0.6kW)、理论电能量(0.18KWh)、理论需量(0.6kW)相比较，计算误差，判定试验结果。

上述判定的多个试验结果中，对于合格的试验结果，指示灯中绿色指示灯将发光，对于不合格的试验结果，指示灯中黄色指示灯将发光，这样就可以迅速的完成对多个测试终端的脉冲量采集试验测试。

实施例2

负荷终端(用电信息采集终端)的时段控制功能是四个功控功能之一，该功能可以把一天划分为最多8个时段，每个时段可以设定功率上限，超限自动输出跳闸控制信号。

终端测试设备向负荷终端预置当天时段、功率限值等参数，然后将负载输出设定的输出功率，在规定的时间内，检测终端是否输出全部轮次的跳闸信号。检测到全部轮次信号则合格，否则不合格，测试界面如图10所示。

在测试步骤如下：

1.控制装置电源开启电压输出220V。

2.通过红外通讯接口发送命令设置终端告警、事件为主动上报模式。

3.通过红外通讯接口向终端发送保电解除命令。

4.通过红外通讯接口设置终端功控轮次投入。

5.通过红外通讯接口设置终端功控告警时间(1分钟)、保安定值(0kW)。

6.通过红外通讯接口设置终端时段、功率限值(30kW)，修改终端时间。

7.控制装置开启输出，输出功率(80kW)大于功率上限(30kW)。

8.装置检测终端“遥控信号接线端子”是否有跳闸控制信号输出。

9.检测一段时间后，判定试验结论，检测到“遥控信号接线端子”有跳闸信号则合格，否则不合格。

上述判定的多个试验结果中，对于合格的试验结果，指示灯中绿色指示灯将发光，对于不合格的试验结果，指示灯中黄色指示灯将发光。这样就可以迅速的完成对多个测试终端的时段控制测试。

本发明实施例的有益效果在于：

采用多层结构的立体式输送设备和兼容式工装板，能够实现三种终端的自动输送功能；采用全自动压接系统，能够自动压紧三种终端的电压、电流和信号脉冲线，配以程控装置计量单元，计算机控制，能够实现终端的全自动检测功能；采用集中抄表终端、采集器配对试验的方法，能够满足同时开展集中抄表终端和采集器检测的需求；能够实现一套测试电源对多只集中抄表终端、采集器载波通道的并行测试功能，有效提高了采集终端检测效率，大幅降低检测人员劳动强度，简化人工作业难度，避免了检测过程中的人为因素影响，保证了检测结论的可靠性。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用电信息采集终端检测系统，其特征在于，所述的系统包括：终端输送装置及检测装置，其中

所述的终端输送装置包括：输送线，工装板，顶升移栽机构，条码扫描器，PLC控制系统，第一提升机，第二提升机，驱动机构，多层检测仓；

所述工装板放置在所述输送线上，并承载用电信息采集终端；

所述的顶升移栽机构设置在所述输送线的转角处，当所述工装板位于所述顶升移栽机构上时，所述的顶升移栽机构使所述工装板及其上的用电信息采集终端上升或者下降一段距离，然后转入与原输送线段垂直的输送线段进行传输；

所述的条码扫描器固定在所述输送线的边沿，用于扫描所述工装板上的所述用电信息采集终端，以判断所述用电信息采集终端的类型，并将判断结果发送给所述的PLC控制系统；

所述的PLC控制系统与所述的条码扫描器电连接，根据所述的判断结果控制所述第一提升机将所述用电信息采集终端运送到所述多层检测仓的对应测试工位层，并在测试完成后控制所述第二提升机将所述用电信息采集终端运送到所述输送线；

所述的驱动机构分别与所述顶升移栽机构，第一提升机及第二提升机连接，以驱动所述顶升移栽机构，第一提升机及第二提升机；

所述的检测装置包括：自动压接机构及终端测试设备，所述的自动压接机构与终端测试设备电连接；其中，

所述的自动压接机构安装在所述多层检测仓中，所述的自动压接机构包括：驱动器及具有接线柱的终端接线座，所述驱动器驱动所述终端接线座移向用电信息采集终端，使得所述接线柱插入用电信息采集终端的接线孔中；

所述的终端测试设备包括：计算机、控制箱、标准表、表位控制及测试模块、测试电源功放模块、多功能试验仪、脉冲直流模块、接地断相试验模块、载波切换模块、载波衰减模块、时间仪及电源控制模块；

所述的计算机用于控制所述检测装置的工作和输送线的运行；

所述的控制箱与所述计算机电连接，采用可扩展的插板式结构，内有多个功能模块插板；

所述的标准表与所述控制箱电连接；

所述的测试电源功放模块，分别与所述标准表、控制箱及多功能试验仪相连接，用于提供测试电压、电流输出；

其中，所述多层检测仓的每层中包括多个相同的终端测试工位，当所述多层检测仓的一层中的每一测试工位均装上所述用电信息采集终端时，所述终端测试设备同时对该层的用电信息采集终端进行测试。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多层检测仓的每层测试工位上安装有顶升汽缸，以在所述多层检测仓的一层中的每一测试工位均装上所述用电信息采集终端时，顶起所述用电信息采集终端。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，当所述顶升汽缸顶起所述用电信息采集终端时，所述的自动压接机构连接该层的所有用电信息采集终端。

4.如权利要求1-3中任一权利要求所述的系统，其特征在于，所述的驱动器包括：汽缸、导轴、导轴支承座、采集器测试针固定板、终端对接装置、活动板。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述终端对接装置包括：采集器对接装置，集中抄表终端对接装置及专变采集终端对接装置。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的终端输送装置包括：

计数器，设置在所述第二提升机的出口位置，用于记录所述用电信息采集终端的序号。

7.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述的终端输送装置包括：

指示灯，与所述检测装置相连接，用于指示所述用电信息采集终端是否合格。

8.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述多层检测仓包括3层。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述多层检测仓的每一层具有3个测试工位。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的用电信息采集终端包括：专变采集终端、集中抄表终端及采集器。