CN105634550A - 载波通信成功率测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种载波通信成功率测试系统及方法，其中，系统包括净化电源、配测V型人工电源网络、被测V型人工电源网络、可变衰减网络、噪声源、噪声耦合器、测试主机、配测设备及被测载波通信设备；配测设备与被测载波通信设备之间形成载波信道；测试主机用于向配测设备发送测试指令，测试指令用于控制配测设备通过载波信道发送抄读指令至被测载波通信设备，以使被测载波通信设备响应抄读指令而通过载波信道向配测设备回复对应的抄表数据；配测设备用于将抄表数据发送至所述测试主机，通过测试主机分析抄表数据而判读抄读是否成功，以及根据抄读成功的次数统计通信成功率。本发明的测试效率高，有利于载波通信设备的批量生产及测试。

Description

载波通信成功率测试系统及方法

技术领域

本发明涉及载波通信技术领域，特别涉及一种载波通信成功率测试系统及方法。

背景技术

电力线载波通信技术是利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。具体而言，该技术是把载有信息的高频信号加载于电流，然后用电线传输，接受信息的调制解调器再把高频从电流中分离出来，并传送到计算机或电话，以实现信息传递。具有不再需要任何新的线路铺设，随意接入，覆盖范围广等优点。

近年来，随着智能电网技术的发展，智能电网中的用电信息采集系统应用电力线载波通信技术实现用户用电信息的采集。然而，在电力线上的高衰减、高噪声、时变性大的特点又是电力线载波通信技术的巨大技术障碍。另外，电力线载波技术的应用又受到载波频率、发射幅值、谐波污染等指标的限制，如此，对于电力线载波通信产品的研发、设计、生产提出了一系列的要求与标准。目前，市场上大部分电力线载波通信产品没有一套能从研发到批量生产的测试系统，产品研发、生产的周期与成本较大，由此，有必要提供一种能够用于电力线载波通信产品通信成功率测试的测试系统。

发明内容

本发明的主要目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种载波通信成功率测试系统及方法。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：一种载波通信成功率测试系统，包括净化电源、配测V型人工电源网络、被测V型人工电源网络、可变衰减网络、噪声源、噪声耦合器、测试主机、配测设备及被测载波通信设备。

其中，所述配测V型人工电源网络、被测V型人工电源网络的输入端通过第一电力线分别与净化电源相连，所述配测V型人工电源网络的输出端通过第二电力线与所述配测设备相连，用于为所述配测设备提供电源；所述被测V型人工电源网络的输出端通过第三电力线与所述被测载波通信设备相连，用于为所述被测载波通信设备提供电源；

所述可变衰减网络一端通过所述第二电力线连接至所述配测设备，另一端通过所述第三电力线连接至被测载波通信设备，以使所述配测设备与所述被测载波通信设备之间形成载波信道，用于对所述载波信道中传输的载波信号按照设定衰减值进行信号衰减；

所述噪声源与所述噪声耦合器相连，所述噪声耦合器与所述第三电力线相连，用于将所述噪声源产生的噪声耦合至所述载波信道；

所述测试主机与所述配测设备相连，用于向所述配测设备发送测试指令，所述测试指令用于控制所述配测设备通过所述载波信道发送抄读指令至被测载波通信设备，以使所述被测载波通信设备响应所述抄读指令而通过所述载波信道向所述配测设备回复对应的抄表数据；

所述配测设备用于将所述抄表数据发送至所述测试主机，通过所述测试主机分析所述抄表数据而判读抄读是否成功，以及根据抄读成功的次数统计通信成功率。

优选地，所述净化电源为三相交流净化电源，所述三相交流净化电源的输出端连接有相位选择单元，所述配测V型人工电源网络及被测V型人工电源网络通过所述第一电力线与所述相位选择单元相连。

优选地，所述可变衰减网络包括衰减器阵列模块，所述衰减器阵列模块连接至一下位机控制板；所述下位机控制板与所述测试主机相连，用于根据所述测试主机发送的控制指令控制所述衰减器阵列模块选择对应的衰减器接入所述载波信道。

优选地，还包括连接于所述第三电力线上的可变负载，所述可变负载与所述下位机控制板连接，通过所述下位机控制板控制所述可变负载选择对应的负载接入所述第三电力线。

优选地，还包括模拟线缆，所述模拟线缆与所述衰减器阵列模块串联连接。

优选地，所述配测设备为抄控器或集中器。

优选地，所述被测载波通信设备为无线电表或无线采集器。

一种载波通信成功率测试方法，应用于载波通信成功率测试系统，所述系统包括可变衰减网络、噪声源、噪声耦合器、测试主机、配测设备及被测载波通信设备，所述可变衰减网络连接于配测设备与所述被测载波通信设备之间形成载波信道，所述噪声源与所述噪声耦合器相连，所述噪声耦合器耦接于所述载波信道，所述方法包括：

所述测试主机向所述配测设备发送测试指令，所述测试指令用于控制所述配测设备通过所述载波信道发送抄读指令至被测载波通信设备；

所述被测载波通信设备响应所述抄读指令而通过所述载波信道向所述配测设备回复对应的抄表数据；

所述配测设备将所述抄表数据发送至所述测试主机，通过所述测试主机分析所述抄表数据而判读抄读是否成功，以及根据抄读成功的次数统计通信成功率。

本发明的有益效果是：本发明提供的载波通信成功率测试系统及方法，可以模拟载波通信设备的工作环境，实现对智能电网中的无线采集器、无线电表等载波通信设备通信成功率的测试，以判断载波通信设备的通信性能是否符合合格标准，其测试效率高，有利于载波通信设备的批量生产及测试，同时，可确保无线采集器、无线电表等载波通信设备性能稳定。

附图说明

图1是本发明实施例载波通信成功率测试系统的结构示意图；

图2是本发明另一实施例载波通信成功率测试系统的结构示意图；

图3是本发明另一实施例载波通信成功率测试方法的流程图；

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参照图1所示，本发明实施例提供了一种载波通信成功率测试系统，包括净化电源、配测V型人工电源网络11、被测V型人工电源网络12、可变衰减网络16、噪声源20、噪声耦合器21、测试主机15、配测设备13及被测载波通信设备14。

具体的，配测V型人工电源网络11、被测V型人工电源网络12的输入端通过第一电力线分别与净化电源相连，配测V型人工电源网络11的输出端通过第二电力线与配测设备13相连，用于为配测设备13提供电源；被测V型人工电源网络12的输出端通过第三电力线与被测载波通信设备14相连，用于为被测载波通信设备14提供电源。其中，净化电源可以采用普通交流电源，同时，也可以采用高性能隔离净化电源，当采用普通交流电源时，在净化电源的输出端可以连接一隔离器，通过隔离器隔离电网上的噪声，给测试系统提供一个相对稳定、干净的环境。而当采用高性能隔离净化电源时，则可以省去隔离器。

可变衰减网络16一端通过第二电力线连接至配测设备13，另一端通过第三电力线连接至被测载波通信设备14，以使配测设备13与被测载波通信设备14之间形成载波信道，用于对载波信道中传输的载波信号按照设定衰减值进行信号衰减。其中，由于不同厂家生产的载波通信设备的所采用的载波频率不同，所以，可变衰减网络16的频率特性要满足被测载波通信设备14的频率范围要求，例如可变衰减网络16的频率为5kHz—500kHz，衰减幅度为-90dB—0dB，以适应多个厂家的生产的载波通信设备。

需要说明的是，在本发明中，被测载波通信设备14可以是应用于智能电网中采集用户用电信息的无线电表或采集器等。由于被测载波通信设备14在实际应用中，是通过电力线传输载波信号，所以，为了测试被测载波通信设备14的载波通信性能，本发明需要模拟被测通信设备实际的工作环境，由此，配测设备13与被测载波通信设备14之间通过第二电力线及第三电力线连接，以此形成载波信道。而可变衰减网络16则设置在载波信道上，用以模拟实际工作环境中的载波信号衰减。

噪声源20与噪声耦合器21相连，噪声耦合器21与第三电力线相连，用于将噪声源20产生的噪声耦合至载波信道。具体的，噪声源20与噪声耦合器21可通过射频线缆连接。该噪声源20用于产生测试中所需的噪声，例如有色背景噪声、窄带噪声、与工频同步的周期性脉冲噪声、与工频异步的周期性脉冲噪声、异步脉冲噪声等等。该噪声源20可以采用例如Agilent公司的型号为33220A的噪声发生器等。此外，噪声源20可以通过GPIB总线与测试主机15连接，如此，测试主机15可以根据测试要求控制噪声源20产生所需的噪声信号，还可以通过测试主机15设置噪声源20的脉冲噪声的幅值，调节脉冲宽度及重复频率等等。

测试主机15与配测设备13相连，用于向配测设备13发送测试指令，测试指令用于控制配测设备13通过载波信道发送抄读指令至被测载波通信设备14，以使被测载波通信设备14响应抄读指令而通过载波信道向配测设备13回复对应的抄表数据。具体的，测试主机15可通过串口总线(如R232总线)与配测设备13连接，测试指令以串口信号方式发送至配测设备13。

也就是说，在进行载波通信成功率测试时，配测设备13在接收到测试主机15发送的测试指令后，向被测载波通信设备14发送抄读指令，具体地，该抄读指令以载波信号方式经由载波信道传输至被测载波设备，由于载波信道上的可变衰减网络16预先设定有对应的衰减值以及耦合有噪声信号等，所以，载波信号经过载波信道衰减及噪声信号的干扰后到达被测载波通信设备14。当被测设备接收到抄读指令后，立即回复抄读指令而向配测设备13发送抄表数据，同理，该抄表数据以载波信号方式经由载波信道衰减及噪声信号干扰后传输至配测设备13。

配测设备13可以为抄控器或集中器等。该配测设备13用于将抄表数据发送至测试主机15，通过测试主机15分析抄表数据而判读抄读是否成功，以及根据抄读成功的次数统计通信成功率。也就是说，在载波通信成功率测试时，配测设备13需要将被测载波通信设备14回复的抄表数据反馈至测试主机15，再通过测试主机15判断此次抄读是否成功。同时，从配测设备13发送抄读指令到被测载波通信设备14回复抄表数据为一次抄读，配测设备13需要对被测载波通信设备14多次抄读，测试主机15再根据多次抄读的成功次数计算通信成功率。

根据本发明提供的载波通信成功率测试系统，可以模拟载波通信设备的工作环境，实现对智能电网中的无线采集器、无线电表等载波通信设备通信成功率的测试，以判断载波通信设备的通信性能是否符合合格标准，其测试效率高，有利于载波通信设备的批量生产及测试，同时，可确保无线采集器、无线电表等载波通信设备性能稳定。

参照图2所示，在本发明的一个具体实施例中，净化电源采用三相交流净化电源10，对应地，三相交流净化电源10的输出端连接有相位选择单元17，配测V型人工电源网络11及被测V型人工电源网络12通过第一电力线与相位选择单元17相连。如此，可通过相位选择单元17选择三相中的一相作为载波信道。

在本发明的一个实施例中，可变衰减网络16包括衰减器阵列161模块，衰减器阵列161模块连接至一下位机控制板18。下位机控制板18与测试主机15相连，用于根据测试主机15发送的控制指令控制衰减器阵列161模块选择对应的衰减器接入载波信道。具体地，衰减器阵列161模块可以通过并行控制总线与下位机控制板18连接，下位机控制板18可以通过R485总线与测试主机15连接。通过测试主机15的控制指令控制下位机控制板18调控衰减器阵列161模块，以选择预设衰减值的衰减器接入载波信道，以完成对应的衰减。

在本发明的另一实施例中，测试系统还包括模拟线缆19，模拟线缆19与衰减器阵列161模块串联连接。该模拟线缆19用于模拟被测载波通信设备14在实际工作环境中的路径传输干扰，以提高测试的准确性。

在本发明的又一实施例中，本发明的测试系统还包括连接于所述第三电力线上的可变负载，该可变负载与下位机控制板18连接，通过下位机控制板18控制可变负载选择对应的负载接入第三电力线。具体的，该可变负载可以通过并行控制总线与下位机控制板18连接。同时，该可变负载例如是扩展负载、标准负载、功率负载，可以根据测试需要，通过下位机控制板18控制可变负载选择适配的负载接入第三电力线，如此，以实现测试过程中实际环境的阻抗特性模拟，以提高测试的准确性。

综上，根据本发明提供的载波通信成功率测试系统，其测试效率高，有利于载波通信设备的批量生产及测试，同时，可确保无线采集器、无线电表等载波通信设备性能稳定。

参照图3所示，本发明实施例还提供了一种载波通信成功率测试方法，应用于上述载波通信成功率测试系统，该测试系统包括可变衰减网络16、噪声源20、噪声耦合器21、测试主机15、配测设备13及被测载波通信设备14等，可变衰减网络16连接于配测设备13与被测载波通信设备14之间形成载波信道，噪声源20与噪声耦合器21相连，噪声耦合器21耦接于载波信道。该方法包括：

S101、测试主机15向配测设备13发送测试指令，测试指令用于控制配测设备13通过载波信道发送抄读指令至被测载波通信设备14。

具体地，该抄读指令以载波信号方式经由载波信道传输至被测载波设备，由于载波信道上的可变衰减网络16预先设定有对应的衰减值以及耦合有噪声信号等，所以，载波信号经过载波信道衰减及噪声信号的干扰后到达被测载波通信设备14。

S102、被测载波通信设备14响应抄读指令而通过载波信道向所述配测设备13回复对应的抄表数据。

具体地，当被测设备接收到抄读指令后，立即回复抄读指令而向配测设备13发送抄表数据，同理，该抄表数据以载波信号方式经由载波信道衰减及噪声信号干扰后传输至配测设备13。

S103、配测设备13将抄表数据发送至测试主机15，通过测试主机15分析抄表数据而判读抄读是否成功，以及根据抄读成功的次数统计通信成功率。

也就是说，配测设备13需要将被测载波通信设备14回复的抄表数据反馈至测试主机15，再通过测试主机15判断此次抄读是否成功。同时，从配测设备13发送抄读指令到被测载波通信设备14回复抄表数据为一次抄读，配测设备13需要对被测载波通信设备14多次抄读，测试主机15再根据多次抄读的成功次数计算通信成功率。

根据本发明提供的载波通信成功率测试方法，可以模拟载波通信设备的工作环境，实现对智能电网中的无线采集器、无线电表等载波通信设备通信成功率的测试，以判断载波通信设备的通信性能是否符合合格标准，其测试效率高，有利于载波通信设备的批量生产及测试，同时，可确保无线采集器、无线电表等载波通信设备性能稳定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种载波通信成功率测试系统，其特征在于，包括净化电源、配测V型人工电源网络、被测V型人工电源网络、可变衰减网络、噪声源、噪声耦合器、测试主机、配测设备及被测载波通信设备；

其中，所述配测V型人工电源网络、被测V型人工电源网络的输入端通过第一电力线分别与净化电源相连，所述配测V型人工电源网络的输出端通过第二电力线与所述配测设备相连，用于为所述配测设备提供电源；所述被测V型人工电源网络的输出端通过第三电力线与所述被测载波通信设备相连，用于为所述被测载波通信设备提供电源；

所述可变衰减网络一端通过所述第二电力线连接至所述配测设备，另一端通过所述第三电力线连接至被测载波通信设备，以使所述配测设备与所述被测载波通信设备之间形成载波信道，用于对所述载波信道中传输的载波信号按照设定衰减值进行信号衰减；

所述噪声源与所述噪声耦合器相连，所述噪声耦合器与所述第三电力线相连，用于将所述噪声源产生的噪声耦合至所述载波信道；

所述测试主机与所述配测设备相连，用于向所述配测设备发送测试指令，所述测试指令用于控制所述配测设备通过所述载波信道发送抄读指令至被测载波通信设备，以使所述被测载波通信设备响应所述抄读指令而通过所述载波信道向所述配测设备回复对应的抄表数据；

所述配测设备用于将所述抄表数据发送至所述测试主机，通过所述测试主机分析所述抄表数据而判读抄读是否成功，以及根据抄读成功的次数统计通信成功率。

2.根据权利要求1所述的载波通信成功率测试系统，其特征在于，所述净化电源为三相交流净化电源，所述三相交流净化电源的输出端连接有相位选择单元，所述配测V型人工电源网络及被测V型人工电源网络通过所述第一电力线与所述相位选择单元相连。

3.根据权利要求1所述的载波通信成功率测试系统，其特征在于，所述可变衰减网络包括衰减器阵列模块，所述衰减器阵列模块连接至一下位机控制板；所述下位机控制板与所述测试主机相连，用于根据所述测试主机发送的控制指令控制所述衰减器阵列模块选择对应的衰减器接入所述载波信道。

4.根据权利要求3所述的载波通信成功率测试系统，其特征在于，还包括连接于所述第三电力线上的可变负载，所述可变负载与所述下位机控制板连接，通过所述下位机控制板控制所述可变负载选择对应的负载接入所述第三电力线。

5.根据权利要求3所述的载波通信成功率测试系统，其特征在于，还包括模拟线缆，所述模拟线缆与所述衰减器阵列模块串联连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的载波通信成功率测试系统，其特征在于，所述配测设备为抄控器或集中器。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的载波通信成功率测试系统，其特征在于，所述被测载波通信设备为无线电表或无线采集器。

8.一种载波通信成功率测试方法，其特征在于，应用于载波通信成功率测试系统，所述系统包括可变衰减网络、噪声源、噪声耦合器、测试主机、配测设备及被测载波通信设备，所述可变衰减网络连接于配测设备与所述被测载波通信设备之间形成载波信道，所述噪声源与所述噪声耦合器相连，所述噪声耦合器耦接于所述载波信道，所述方法包括：

所述测试主机向所述配测设备发送测试指令，所述测试指令用于控制所述配测设备通过所述载波信道发送抄读指令至被测载波通信设备；

所述被测载波通信设备响应所述抄读指令而通过所述载波信道向所述配测设备回复对应的抄表数据；

所述配测设备将所述抄表数据发送至所述测试主机，通过所述测试主机分析所述抄表数据而判读抄读是否成功，以及根据抄读成功的次数统计通信成功率。