CN104407239A - 一种用电信息采集终端模块化电磁兼容性综合测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用电信息采集终端模块化电磁兼容性综合测试装置，包括测试台体单元、模拟终端单元和模拟通信模块单元；测试台体单元提供测试必要电源和通信信号；模拟终端单元用于检测通信模块与标准的匹配程度；模拟通信模块单元用于检测采集终端与标准的匹配程度；本发明通过对采集终端和通信模块进行软硬件的标准技术规范匹配程度检测，判断用电信息采集终端模块化程度，各模块间电磁兼容性是否具备较强的一致性；通过对采集终端和通信模块进行软硬件的标准技术规范匹配程度检测，判断各模块间是否具备可更换性。为各单元可更换的模块化终端设备的检测提供测试手段。提高了终端设备的日常维护效率，避免了物资的大量浪费。
Description
技术领域
本发明涉及用电信息采集终端测试领域，特别涉及一种用电信息采集终端模块化电磁兼容性综合测试装置。
背景技术
随着用电信息采集系统建设的深化，用电信息采集终端设备的规模急剧扩大。由于采集终端、通信模块等组件生产厂家众多，且对国家电网公司标准的理解、执行准确度、软硬件统一性存在较大差异，这导致了采集终端与模块之间的电磁兼容性符合度较差，部分厂家加入了一些具有排它性的软硬件限制因素，直接导致了终端设备的日常维护、通信手段更新升级、更换终端设备等工作增加，导致人力物力的大量浪费。过检测采集终端，通信模块的接口电平纹波、接口驱动能力，电源噪声，功率消耗，通信协议匹配度等各种特征参数是否满足国家电网公司的技术标准要求，判断采集终端、通信模块等是否具有可更换性。
因此需要一种更换兼容性好的采集终端各模块。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种用电信息采集终端模块化电磁兼容性综合测试装置。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明提供的一种用电信息采集终端模块化电磁兼容性综合测试装置，包括测试台体单元、模拟终端单元、模拟通信模块单元、功率检测模块、通信模块接口和上位机；
所述测试台体单元，用于为测试装置提供标准工频电源、直流电源，控制测试过程中的不同接口的通信信号的收发，以及对电源质量的参数分析；
所述模拟终端单元，用于模拟标准终端的工作状态，为待测模块提供标准的工作环境和条件；
所述模拟通信模块单元，用于模拟标准模块的工作状态，为待测终端提供标准负载，满足不同条件下测试要求；
所述功率检测模块，用于检测待测模块在不同工作状态下，测试和记录模块消耗的功率；
所述通信模块接口，用于为待测终端连接测试装置的测试接口和设备。
进一步，所述测试台体单元包括工频电源、直流电源、通信信号检测模块、电源质量分析模块；
所述工频电源，用于提供标准的50Hz交流工频电源，为模拟终端单元提供标准工作电压；
所述直流电源，用于为待测通信模块提供标准直流电源，为待测通讯模块提供标准工作电压；
所述通信信号检测模块，用于对接口收发控制信息、设置参数和传输数据，同时检测各端口是否具备正常工作的能力；
所述电源质量分析模块，用于对待测终端通信接口的电压、电流、纹波进行检测，并根据待测终端类型，自动生成相应报告。
进一步，所述功率检测模块包括AC功率检测模块和DC功率检测模块；
所述AC功率检测模块，用于检测模拟终端单元在不同工作状态下的功率损耗；
所述DC功率检测模块，用于检测待测通讯模块在不同工作状态下的功率损耗。
进一步，所述模拟终端单元包括终端I/O信号电平检测模块、终端I/O驱动电流检测模块、通信模块上电时序测控模块和通信模块协议匹配度测试模块；
所述终端I/O信号电平检测模块，用于检测待测通信模块在不同工作状态下，与标准终端通信I/O的信号电平；
所述终端I/O驱动电流检测模块，用于检测待测通信模块在不同工作状态下，与标准终端通信I/O的信号电流；
所述通信模块上电时序测控模块，用于检测待测通信模块与标准终端信息交互时的时序控制是否符合相关要求；
所述通信模块协议匹配度测试模块，用于检测待测通信模块与标准终端信息交互流程和交互信息是否满足匹配要求。
进一步，所述模拟通信模块单元包括通信I/O信号电平检测模块、通信I/O驱动电流检测模块、模拟负载切换模块、启动通信模块时序检测模块和电源噪声信号采样模块；
所述通信I/O信号电平检测模块，用于检测待测终端在不同工作状态下，与标准通信模块通信I/O的信号电平；
所述通信I/O驱动电流检测模块，用于检测待测终端在不同工作状态下，与标准通信模块通信I/O的信号电流；
所述模拟负载切换模块，用于模拟标准模块的工作状态的控制和切换；
所述启动通信模块时序检测模块，用于检测待测终端与标准通信模块信息交互时的时序控制是否符合相关要求；
所述电源噪声信号采样模块，用于检测和记录待测终端通信接口电源纹波和其他噪声。
进一步，还包括与模拟终端单元和功率检测模块连接的模块接口，所述模块接口用于提供模拟终端单元的各单元结构的连接接口。
进一步，所述模拟通信模块单元还包括模拟负载和协议响应模块；所述模拟负载设置于模拟负载切换模块与通信模块接口之间；所述协议响应模块与通信模块接口连接。
进一步，所述模拟终端单元通过上位机控制工频电源输出送到待测终端，将直流电源输出到模拟通信模块单元，获取模拟通信模块单元内部电源噪声采样模块采集的信号，送入电源质量分析模块，电源质量分析模块对信号进行高速AD采样，获取时域信息AD采样数据，对AD采样数据进行FFT运算后获取频域信息，通过时频域的信号处理，分别获取电源的纹波和杂散指标。
进一步，所述模拟终端单元用于测试待测通信模块与标准通信模块的匹配程度；所述通信模块接口提供模拟终端单元和待测终端之间的数据接口。
进一步，所述模拟终端单元把测试台体输出的工频电压、直流电源信号接入待测通信终端，通过AC功率检测、DC功率检测模块分别采集AC信号、DC信号的电压电流数据，计算出AC信号、DC信号的功率消耗指标。
本发明的有益效果在于：本发明通过对采集终端和通信模块进行软硬件的标准技术规范匹配程度检测，判断用电信息采集终端模块化程度，各模块间电磁兼容性是否具备较强的一致性。通过对采集终端和通信模块进行软硬件的标准技术规范匹配程度检测，判断用电信息采集终端模块化程度，各模块间是否具备可更换性。为各单元可更换的模块化终端设备的检测提供测试手段。提高了终端设备的日常维护效率，避免了物资的大量浪费。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1是本发明整体电路结构框图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
图1为本发明整体电路结构框图，如图所示：本发明提供的一种用电信息采集终端模块化电磁兼容性综合测试装置，包括测试台体单元、模拟终端单元、模拟通信模块单元、功率检测模块、通信模块接口、待测采集终端、待测通信终端和上位机；
所述测试台体单元，用于为测试装置提供标准工频电源、直流电源，控制测试过程中的不同接口的通信信号的收发，以及对电源质量的参数分析；
所述模拟终端单元，用于模拟标准终端的工作状态，为待测模块提供标准的工作环境和条件；
所述模拟通信模块单元，用于模拟标准模块的工作状态，为待测终端提供标准负载，满足不同条件下测试要求；
所述功率检测模块，用于检测待测模块在不同工作状态下，测试盒记录模块消耗的功率；
所述通信模块接口，用于为待测终端连接测试装置的测试接口和设备。
本实施例中的所述待测终端包括待测采集终端和待测通信终端两种被试品。
所述测试台体单元包括工频电源、直流电源、通信信号、电源质量分析模块；
所述工频电源，用于提供标准的50Hz交流工频电源，为模拟终端单元提供标准工作电压；
所述直流电源，用于为待测通信模块提供标准直流电源，为待测通讯模块提供标准工作电压；
所述通信信号，用于对232、485和NET接口收发控制信息、设置参数和传输数据，同时可检测各端口是否具备正常工作的能力；
所述电源质量分析模块，用于对待测终端通信接口的电压、电流、纹波等进行检测，并根据待测终端类型，自动生成相应报告。
所述功率检测模块包括AC功率检测模块和DC功率检测模块；
所述AC功率检测模块，用于检测模拟终端单元在不同工作状态下的功率损耗；
所述DC功率检测模块，用于检测待测通讯模块在不同工作状态下的功率损耗。
所述模拟终端单元包括待测通信模块、通信模块接口，I/O信号电平检测模块、I/O驱动电流检测模块、通信模块上电时序测控模块和通信模块协议匹配度测试模块；
所述I/O信号电平检测模块，用于检测待测通信模块在不同工作状态下，与标准终端通信I/O的信号电平；
所述I/O驱动电流检测模块，用于检测待测通信模块在不同工作状态下，与标准终端通信I/O的信号电流；
所述通信模块上电时序测控模块，用于检测待测通信模块与标准终端信息交互时的时序控制是否符合相关要求；
所述通信模块协议匹配度测试模块，用于检测待测通信模块与标准终端信息交互流程和交互信息是否满足匹配要求；
所述模拟通信模块单元包括I/O信号电平检测模块、I/O驱动电流检测模块、模拟负载切换模块、启动通信模块时序检测模块、电源噪声信号采样模块；
所述I/O信号电平检测模块，用于检测待测终端在不同工作状态下，与标准通信模块通信I/O的信号电平；
所述I/O驱动电流检测模块，用于检测待测终端在不同工作状态下，与标准通信模块通信I/O的信号电流；
所述模拟负载切换模块，用于模拟标准模块的工作状态的控制和切换；
所述启动通信模块时序检测模块，用于检测待测终端与标准通信模块信息交互时的时序控制是否符合相关要求；
所述电源噪声信号采样模块，用于检测和记录待测终端通信接口电源纹波和其他噪声。
在所述模拟终端单元测试时通过上位机控制工频电源输出送到待测终端，控制直流电源输出到模拟通信模块单元，获取模拟通信模块单元内部电源噪声采样模块采集的信号，送入电源质量分析模块，电源质量分析模块对信号进行高速AD采样，获取时域信息AD采样数据，对AD采样数据进行FFT运算后获取频域信息，通过时频域的信号处理，分别获取电源的纹波和杂散指标；
模拟终端单元用于测试待测通信模块与标准通信模块的匹配程度；通信模块接口提供模拟终端和待测通信模块之间的数据接口；模拟终端单元把测试台体输出的工频电压、直流电源信号接入待测通信终端，通过AC功率检测、DC功率检测模块分别采集AC、DC信号的电压电流数据，计算出AC、DC的功率消耗指标；I/O电平检测模块通过多路AD采样RST、STA、EVENT、ON/OFF的I/O口的信号电平，判断其接口是否符合标准电压要求；I/O驱动电流检测模块用于检测定义为漏极开路输出信号的低电平驱动电流是否满足要求；通信模块上电时序测控模块以符合标准规范的时序产生RST、ON/OFF、EVENT模块控制信号，同时监测通信模块上电时序测控模块的响应是否符合规范要求；通信模块协议匹配度测试由一个协议栈构成，通过通信接口发起通信协议中规定的流程，监测通信过程是否符合协议要求；
模拟通信模块单元用于检测待测采集终端与标准采集终端的匹配程度；模拟通信模块装入待测采集终端内进行检测；测试台体单元输出的工频电源接入待测终端，提供工作能源；测试台体单元输出的通信信号接入待测采集终端，提供采集终端的控制信号；I/O电平检测模块通过多路AD采样RST、STA、EVENT、ON/OFF等I/O口的信号电平，判断其接口是否符合标准电压要求；I/O驱动电流检测模块用于检测定义为漏极开路输出信号的低电平驱动电流是否满足要求；模拟负载为检测待测采集终端电源驱动能力而设置的常规纯阻性负载和恒流电子负载，模拟负载切换模块用来投切模拟负载；协议响应由一个协议栈构成，响应采集终端发起的报文，监测通信过程是否符合协议要求；启动通信模块时序检测模块监控待测采集终端产生的RST、ON/OFF等信号，同时产生模块需要响应的STA等信号，监测信号时序是否符合标准规范要求；电源噪声信号采样模块用于提取待测采集终端提供的直流电源的噪声信号，通过0.1uF电容隔直后，信号送前置低噪放大器放大，提高信号幅度后送测试台体的电源质量分析模块处理。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明所限定的精神和范围。
Claims (10)
1.一种用电信息采集终端模块化电磁兼容性综合测试装置，其特征在于：包括测试台体单元、模拟终端单元、模拟通信模块单元、功率检测模块、通信模块接口和上位机；
所述测试台体单元，用于为测试装置提供标准工频电源、直流电源，控制测试过程中的不同接口的通信信号的收发，以及对电源质量的参数分析；
所述模拟终端单元，用于模拟标准终端的工作状态，为待测模块提供标准的工作环境和条件；
所述模拟通信模块单元，用于模拟标准模块的工作状态，为待测终端提供标准负载，满足不同条件下测试要求；
所述功率检测模块，用于检测待测模块在不同工作状态下，测试和记录模块消耗的功率；
所述通信模块接口，用于为待测终端连接测试装置的测试接口和设备。
2.根据权利要求1所述的用电信息采集终端模块化电磁兼容性综合测试装置，其特征在于：所述测试台体单元包括工频电源、直流电源、通信信号检测模块、电源质量分析模块；
所述工频电源，用于提供标准的50Hz交流工频电源，为模拟终端单元提供标准工作电压；
所述直流电源，用于为待测通信模块提供标准直流电源，为待测通讯模块提供标准工作电压；
所述通信信号检测模块，用于对接口收发控制信息、设置参数和传输数据，同时检测各端口是否具备正常工作的能力；
所述电源质量分析模块，用于对待测终端通信接口的电压、电流、纹波进行检测，并根据待测终端类型，自动生成相应报告。
3.根据权利要求1所述的用电信息采集终端模块化电磁兼容性综合测试装置，其特征在于：所述功率检测模块包括AC功率检测模块和DC功率检测模块；
所述AC功率检测模块，用于检测模拟终端单元在不同工作状态下的功率损耗；
所述DC功率检测模块，用于检测待测通讯模块在不同工作状态下的功率损耗。
4.根据权利要求1所述的用电信息采集终端模块化电磁兼容性综合测试装置，其特征在于：所述模拟终端单元包括终端I/O信号电平检测模块、终端I/O驱动电流检测模块、通信模块上电时序测控模块和通信模块协议匹配度测试模块；
所述终端I/O信号电平检测模块，用于检测待测通信模块在不同工作状态下，与标准终端通信I/O的信号电平；
所述终端I/O驱动电流检测模块，用于检测待测通信模块在不同工作状态下，与标准终端通信I/O的信号电流；
所述通信模块上电时序测控模块，用于检测待测通信模块与标准终端信息交互时的时序控制是否符合相关要求；
所述通信模块协议匹配度测试模块，用于检测待测通信模块与标准终端信息交互流程和交互信息是否满足匹配要求。
5.根据权利要求1所述的用电信息采集终端模块化电磁兼容性综合测试装置，其特征在于：所述模拟通信模块单元包括通信I/O信号电平检测模块、通信I/O驱动电流检测模块、模拟负载切换模块、启动通信模块时序检测模块和电源噪声信号采样模块；
所述通信I/O信号电平检测模块，用于检测待测终端在不同工作状态下，与标准通信模块通信I/O的信号电平；
所述通信I/O驱动电流检测模块，用于检测待测终端在不同工作状态下，与标准通信模块通信I/O的信号电流；
所述模拟负载切换模块，用于模拟标准模块的工作状态的控制和切换；
所述启动通信模块时序检测模块，用于检测待测终端与标准通信模块信息交互时的时序控制是否符合相关要求；
所述电源噪声信号采样模块，用于检测和记录待测终端通信接口电源纹波和其他噪声。
6.根据权利要求1所述的用电信息采集终端模块化电磁兼容性综合测试装置，其特征在于：还包括与模拟终端单元和功率检测模块连接的模块接口，所述模块接口用于提供模拟终端单元的各单元结构的连接接口。
7.根据权利要求1所述的用电信息采集终端模块化电磁兼容性综合测试装置，其特征在于：所述模拟通信模块单元还包括模拟负载和协议响应模块；所述模拟负载设置于模拟负载切换模块与通信模块接口之间；所述协议响应模块与通信模块接口连接。
8.根据权利要求1所述的用电信息采集终端模块化电磁兼容性综合测试装置，其特征在于：所述模拟终端单元通过上位机控制工频电源输出送到待测终端，将直流电源输出到模拟通信模块单元，获取模拟通信模块单元内部电源噪声采样模块采集的信号，送入电源质量分析模块，电源质量分析模块对信号进行高速AD采样，获取时域信息AD采样数据，对AD采样数据进行FFT运算后获取频域信息，通过时频域的信号处理，分别获取电源的纹波和杂散指标。
9.根据权利要求1所述的用电信息采集终端模块化电磁兼容性综合测试装置，其特征在于：所述模拟终端单元用于测试待测通信模块与标准通信模块的匹配程度；所述通信模块接口提供模拟终端单元和待测终端之间的数据接口。
10.根据权利要求1所述的用电信息采集终端模块化电磁兼容性综合测试装置，其特征在于：所述模拟终端单元把测试台体输出的工频电压、直流电源信号接入待测通信终端，通过AC功率检测、DC功率检测模块分别采集AC信号、DC信号的电压电流数据，计算出AC信号、DC信号的功率消耗指标。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |