CN105445691B - 一种用电信息采集设备故障综合诊断系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用电信息采集设备故障综合诊断系统，包括分别与被测终端相连的协议匹配验证模块、终端信号连接装置及远程通信检测模块，终端信号连接装置分别与测试工频、本地通信检测模块、辅助端子故障分析模块及交采故障分析模块相连；本发明构建了一个涵盖远程通信、本地通信、终端辅助端子、交采参数等终端运行环境，通过对上述各个环节的检测，综合判断出待测终端的故障种类和故障现象。实现了对终端故障的自动定位。

Description

一种用电信息采集设备故障综合诊断系统

技术领域

本发明涉及用电信息采集设备检测领域，具体涉及一种用电信息采集设备故障综合诊断系统。

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，故障设备的检测维修等日常维护工作也随之不断加大。

由于故障终端设备的种类繁多，故障现象各不相同，给检修工作带来了很大的困扰，现阶段大量的检修工作还需要设备厂家参与。由于不掌握第一手资料，不能对设备故障现象、故障原因、设备厂家产品质量等数据进行统计分析，导致对用电信息采集设备的运维支持力度欠缺。

现在急需一种能够判断不同的故障类型，能够适应不同种类的终端，具有自动处理能力的检测系统。降低故障分析对专业技术人员的依赖，提高用电信息采集系统的运维效率。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种用电信息采集设备故障综合诊断系统及方法，用于解决用电信息采集设备的智能检修问题，实现对不同类型终端的不同故障的有效测试，实现了被测终端故障的自动定位。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种用电信息采集设备故障综合诊断系统，包括分别与被测终端相连的协议匹配验证模块、终端信号连接装置及远程通信检测模块，终端信号连接装置分别与测试工频、本地通信检测模块、辅助端子故障分析模块及交采故障分析模块相连；

其中，本地通信检测模块用于诊断被测终端的本地通信检模块是否存在故障；远程通信故障分析模块用于诊断诊断被测终端的远程通信模块是否存在故障；协议匹配验证模块用于验证被测终端的通信协议匹配度；交采故障分析模块用于诊断被测终端中的电量采集模块是否能够正常运作及检测精度是否符合要求；辅助端子故障分析模块用于检测被测终端的辅助端子功能故障。

进一步的，上述用电信息采集设备故障综合诊断系统还包括检测台，用于支撑所述用电信息采集设备故障综合诊断系统，同时提供必要直流电源、外部通信接口、显示器及键盘，在不同类型的被测终端设备诊断时，切换被测终端的工频电压、电流、辅助端子的连接信号。

进一步的，所述终端信号连接装置通过终端工频连接端子和辅助功能端子与被测终端采用压接模式相连。终端信号连接装置包括集中器1型连接装置、单相表连接装置，这两个装置是分别用于集中器和电能表的强电端子及辅助端子接线的，是整个装置的一个组成部分。

进一步的，测试工频用于为被测终端提供幅度受控的电压、电流信号，为被测终端提供工作能源，同时作为交流采样精度检测的标准信号，其电压回路同时作为本地通信模式中的载波信道。

进一步的，所述本地通信故障分析模块包括二个主节点模块接口、二个从节点模块接口、485接口、虚拟集中器及虚拟表，在进行采集器、单相表、三相表的本地通信模块故障诊断时，由虚拟集中器通过本地通信模块发送抄表报文，通过检验被测终端是否响应以及响应报文是否准确，诊断被测终端的本地通信模块是否存在故障；

被测终端为集中器时，由虚拟表通过本地通信模块，响应被测终端发起的抄表报文，通过判断是否收到有效报文，诊断被测终端的本地通信模块是否存在故障。

本地通信方式有485和载波或小无线方式，主节点模块接口与从节点模块接口对应载波及小无线通信方式，与485接口没有连接关系。虚拟集中器及虚拟表是由软件部分实现的。

集中器、采集器、电能表是不同的设备，单、三相电能表主要用于用户的电能计量，采集器用于抄收多只电能表的电量等用电信息，集中器用于抄收采集器抄到的用电信息，并远程回传。

进一步的，所述远程通信故障分析模块包括虚拟主站及外部网络接口，虚拟主站由外部网络接口连接到外网，虚拟主站负责解析响应被检终端发送远程报文，在测试被测终端的远程模块故障时，首先将被测终端的主站IP地址设置为虚拟主站的IP地址，检测被终端的登录报文，通过判断是否收到报文以及报文的准确性，诊断远程通信模块是否存在故障。

进一步的，所述协议匹配验证模块用于验证被测终端1376.1的通信协议匹配度，由1376.1标准协议栈和通信接口构成，1376.1协议站通过通信接口下发标准通信协议至被测终端，根据被测终端响应比对通信协议匹配程度。

进一步的，所述交采故障分析模块主要由电能脉冲整形电路、电能脉冲计数模块构成。在进行被测终端的电量采集模块功能诊断时，首先设置标准的工频电压、电流幅度，读取被测终端内检测到的电压、电流数据，通过数据比对初步判断被测电量采集模块的测量是否存在故障，进一步比对标准电能脉冲和被测终端的电能脉冲的计数误差，计算出用电信息采集设备的交采模块的电能计量是否存在超差故障。

交采故障分析模块用于产生标准的电压、电流信号并进行电能量的计量，通过判断用电信息采集设备交采部分对电压、电流的采集及电能的计量是否与标准值一致，从而判断交采是否出现故障。用电信息采集设备的交采模块，用于采集电压、电流、电量等信息。

进一步的，所述辅助端子故障分析模块主要由遥信测试信号生成电路、遥控信号检测电路、脉冲测试信号生成电路构成，测试被测终端遥信、脉冲功能时，通过遥信、脉冲测试信号生成电路产生频率、占空比、数量可变的测试信号传输至被测终端，读取被测终端中记录的遥信和脉冲数据，比对数据判断相关辅助端子是否存在故障，比对数据时，如果被测终端中读取到的数据与标准数据不一致，则说明辅助端子存在故障。测试被测终端遥控输出控制功能时，发送相关指令给被测终端，使其产生遥控动作，遥控信号检测电路检测遥控状态是否符合设定的遥控动作，从而验证遥控的相关端子是否存在故障。

本发明的有益效果：

本发明构建了一个涵盖远程通信、本地通信、终端辅助端子、交采参数等终端运行环境，通过对上述各个环节的检测，综合判断出待测终端的故障种类和故障现象。实现了对终端故障的自动定位。

附图说明

图1是本发明整体电路结构框图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行详细说明：

如图1所示，一种用电信息采集设备故障综合诊断系统由检测台、终端信号连接装置、测试工频、本地通信故障分析模块、远程通信故障分析模块、协议匹配验证模块、交采故障分析模块、辅助端子故障分析模块等构成。

检测台用于提供结构支撑，安装测试设备、连接电缆等。同时为系统提供必要直流电源、外部通信接口、显示器键盘等人机交互界面。在不同类型的终端设备诊断时，切换终端工频电压、电流、辅助端子等连接信号。为本地通信诊断、远程通信诊断、终端辅助端子功能诊断、交采故障诊断、规约匹配诊断等诊断过程建立物理连接。

终端信号连接装置用于待检终端与诊断装置的连接，含有集中器1型连接装置、单相表连接装置。终端信号连接装置提供终端工频连接端子和辅助功能端子，采用压接模式，减小待检终端拆装的工作量，实现了待检终端的快速拆装。

测试工频用于为待检终端提供幅度受控的电压、电流信号。测试工频为终端提供工作能源，同时作为交流采样精度检测的标准信号，其电压回路同时作为本地通信模式中的载波信道。

本地通信故障分析模块用于诊断终端载波、微功率无线、485等本地通信模块的故障。主要由二个主节点模块接口、二个从节点模块接口、485接口、虚拟集中器、虚拟表等部分构成。本地通信故障分析模块在进行采集器、单相表、三相表等设备本地通信模块故障诊断时，由虚拟集中器通过本地通信模块(载波、微功率无线、485等)发送抄表报文，通过检验被测设备是否响应以及响应报文是否真确，诊断被测终端的本地通信模块是否存在故障。被测终端为集中器等设备时，由虚拟表通过本地通信模块，响应被测终端发起的抄表报文，通过判断是否收到有效报文，诊断被测终端的本地通信模块是否存在故障。

远程通信故障分析模块用于诊断终端的GPRS、CDMA等远程通信模块是否存在故障，主要由虚拟主站、外部网络接口。虚拟主站由外部网络接口连接到外网，虚拟主站负责解析响应被检终端发送远程报文。在测试集中器、专变终端等设备的远程模块故障时，首先将被测终端的主站IP地址设置为虚拟主站的IP地址，检测被终端的登录报文，通过判断是否收到报文以及报文的真确性，诊断远程通信模块是否存在故障。

协议匹配验证模块用于验证终端1376.1的通信协议匹配度，由1376.1标准协议栈和通信接口构成。1376.1协议站通过通信接口下发标准通信协议，根据终端响应比对通信协议匹配程度。

交采故障分析模块用于诊断被测终端中的电量采集模块是否能够正常运作、检测精度是否符合规范要求。主要由电能脉冲整形电路、电能脉冲计数模块构成。在进行电量采集模块功能诊断时，首先设置标准的工频电压、电流幅度，读取终端内检测到的电压、电流数据，通过数据比对初步判断被测电量采集模块的测量是否存在故障。进一步比对标准电能脉冲和被测终端的电能脉冲的计数误差，计算出交采模块的电能计量是否存在超差故障。

辅助端子故障分析模块用于检测被测终端的遥信、遥控、脉冲等辅助端子功能故障。主要由遥信测试信号生成部分、遥控信号检测部分、脉冲测试信号生成部分等构成。测试终端遥信、脉冲等检测功能时，通过遥信、脉冲测试信号生成电路产生频率、占空比、数量可变的测试信号，读取被测终端中记录的遥信和脉冲数据，比对数据判断相关辅助端子是否存在故障。测试终端遥控等输出控制功能时，发送相关指令给被检终端，使其产生遥控动作，遥控信号检测电路检测遥控状态是否符合预期的遥控动作，从而验证遥控等相关端子是否存在故障。

本发明通过构建一个远程通信、本地通信、终端辅助端子功能、交采功能等相关环节可设置、可检测的一个诊断装置，实现对不同类型终端的不同故障的有效测试，实现了被测终端故障的自动定位。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种用电信息采集设备故障综合诊断系统，其特征是，包括分别与被测终端相连的协议匹配验证模块、终端信号连接装置及远程通信检测模块，终端信号连接装置分别与测试工频、本地通信检测模块、辅助端子故障分析模块及交采故障分析模块相连；

其中，本地通信检测模块用于诊断被测终端的本地通信检模块是否存在故障；远程通信故障分析模块用于诊断诊断被测终端的远程通信模块是否存在故障；协议匹配验证模块用于验证被测终端的通信协议匹配度；交采故障分析模块用于诊断被测终端中的电量采集模块是否能够正常运作、检测精度是否符合要求；辅助端子故障分析模块用于检测被测终端的辅助端子功能故障；

所述本地通信故障分析模块包括二个主节点模块接口、二个从节点模块接口、485接口、虚拟集中器及虚拟表，在进行采集器、单相表、三相表的本地通信模块故障诊断时，由虚拟集中器通过本地通信模块发送抄表报文，通过检验被测终端是否响应以及响应报文是否准确，诊断被测终端的本地通信模块是否存在故障；

所述远程通信故障分析模块包括虚拟主站及外部网络接口，虚拟主站由外部网络接口连接到外网，虚拟主站负责解析响应被检终端发送远程报文，在测试被测终端的远程模块故障时，首先将被测终端的主站IP地址设置为虚拟主站的IP地址，检测被终端的登录报文，通过判断是否收到报文以及报文的准确性，诊断远程通信模块是否存在故障；

所述协议匹配验证模块用于验证被测终端1376.1的通信协议匹配度，由1376.1标准协议栈和通信接口构成，1376.1协议站通过通信接口下发标准通信协议至被测终端，根据被测终端响应比对通信协议匹配程度。

2.如权利要求1所述的一种用电信息采集设备故障综合诊断系统，其特征是，上述用电信息采集设备故障综合诊断系统还包括检测台，用于支撑所述用电信息采集设备故障综合诊断系统，同时提供必要直流电源、外部通信接口、显示器及键盘，在不同类型的被测终端设备诊断时，切换被测终端的工频电压、电流、辅助端子的连接信号。

3.如权利要求1所述的一种用电信息采集设备故障综合诊断系统，其特征是，终端信号连接装置通过终端工频连接端子和辅助功能端子与被测终端采用压接模式相连。

4.如权利要求1所述的一种用电信息采集设备故障综合诊断系统，其特征是，测试工频用于为被测终端提供幅度受控的电压、电流信号，为被测终端提供工作能源，同时作为交流采样精度检测的标准信号，其电压回路同时作为本地通信模式中的载波信道。

5.如权利要求1所述的一种用电信息采集设备故障综合诊断系统，其特征是，被测终端为集中器时，由虚拟表通过本地通信模块，响应被测终端发起的抄表报文，通过判断是否收到有效报文，诊断被测终端的本地通信模块是否存在故障。

6.如权利要求1所述的一种用电信息采集设备故障综合诊断系统，其特征是，所述交采故障分析模块主要由电能脉冲整形电路、电能脉冲计数模块构成，在进行被测终端的电量采集模块功能诊断时，首先设置标准的工频电压、电流幅度，读取被测终端内检测到的电压、电流数据，通过数据比对初步判断被测电量采集模块的测量是否存在故障，进一步比对标准电能脉冲和被测终端的电能脉冲的计数误差，计算出用电信息采集设备的交采模块的电能计量是否存在超差故障。

7.如权利要求1所述的一种用电信息采集设备故障综合诊断系统，其特征是，所述辅助端子故障分析模块主要由遥信测试信号生成电路、遥控信号检测电路、脉冲测试信号生成电路构成，测试被测终端遥信、脉冲功能时，通过遥信、脉冲测试信号生成电路产生频率、占空比、数量可变的测试信号传输至被测终端，读取被测终端中记录的遥信和脉冲数据，比对数据判断相关辅助端子是否存在故障，测试被测终端遥控输出控制功能时，发送相关指令给被测终端，使其产生遥控动作，遥控信号检测电路检测遥控状态是否符合设定的遥控动作，从而验证遥控的相关端子是否存在故障。