CN106291329B - 一种具有自动检测配电终端三遥功能的测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自动检测配网装置三遥功能的测试系统,包括测试装置、测试工装、运行测试软件的上位机及加量仪。其中，测试装置包括主控CPU模件、设有快速出口回路的出口模件和具有硬节点信号接入回路的开入模件；主控CPU模件包括微处理器和与之相配合的基础电路；快速出口回路包括继电器控制回路，硬节点信号接入回路包括电阻、光耦分压回路；且二者同时具有模电信号转换电路，配合母版的SPI通讯方式与CPU模件连接；测试工装由接线端子和线束组成，完成连接测试装置与被测装置相应模件的功能。测试过程由上位机软件控制检测和被测装置，检测完成后自动出具报告。整套测试耗时短、可靠性高，可大大缩短人工检测时间，提高效率，缩短设备出厂周期。

Description

一种具有自动检测配电终端三遥功能的测试系统

技术领域

本发明涉及一种具有自动检测配电终端三遥功能的测试系统，属于自动化检测技术领域。

背景技术

配网自动化提高电能质量的关键在于提高供电可靠性。而配电终端的三遥（遥信、遥控、遥测）功能与性能能否满足技术标准是关系配电网自动化项目的关键因素。目前国内外对于配电终端的需求依然巨大，每年都有大量的终端产品从生产车间投入到现场运用中。目前，随着国家对继电保护二次设备规格的进一步统一和各厂家基于现场功能所设计的配电装置在基本功能上趋于同一, 各厂家在出厂前均需对配电终端备进行“三遥”（遥信、遥控、遥测）功能的检测。

然而这项检测通常由人工完成，但检测方法单一机械，需用上位机连接被测装置进行检测，再通过对遥信板件各个节点逐一加24V正电的方法进行遥信查看；通过上位机控制开出板件各个继电器，并用万用表检测继电器是否关断来检测遥控功能，以及通过加量仪对AC采样模件进行加量，来检测各个采样回路即遥测功能是否完好，因此对于三遥的检测依然局限在大量的人工检测上。

同时，由于所需检测信号众多，每检测一台新装置都需要重新接线，而这一接线过程也极为复杂。在完成所有检测后，还需对数据进行填写。整套检测工序耗时长、随方法单一，但复杂度高且因为是人工检测，所以在大量数据操作时也存在可靠性不高的隐患。在整个测试中，加量仪、万用表，硬接线正、负电接入带来的接线和工具使用复杂等问题也成为影响测试效率的一大因素。

基于以上背景，国内有少量的自动化厂商尝试制造一种具有自动测试的装置。但目前现有的产品一方面功能单一，只用少量的继电器控制出口，尽管省去了部分工具的使用，但依然要面对大量的接线问题，而这才是真正影响效率的原因之一；另一方面个别产品集成了虽大量的检测功能，但成本太高，而且测试目的仅仅是调试完成后，投运前的检查；尤其在遥测功能上，因为出线依旧单一，仅有8组出线，故不具备快速有效性。

发明内容

为克服现有技术不足，本发明的目的是在于基于对检测的需求和检测方法的而提供一种具有自动检测配点终端三遥功能的测试系统，能够接受上位机的命令，精准控制检测装置出口模板按一定顺序闭合相应继电器，并同时读取检测和被测装置信息，最终完成三遥检测，并打印报告，极大缩短了出厂检测周期，既降低人工成本，又提质增效。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种具有自动检测配点终端三遥功能的测试系统，包括测试装置、测试工装、控制检测装置和被测装置的上位机及加量仪，其中，所述上位机及加量仪均与测试装置连接，所述测试装置通过测试工装与被测装置相连接，所述测试装置包括作为主控模件的CPU模件、设有快速出口回路的出口模件和具有硬节点信号接入回路的开入模件；所述快速出口回路包括继电器控制回路，所述硬节点信号接入回路包括电阻及所述电阻连接的光耦分压回路；且所述继电器控制回路和光耦分压回路通过模电信号转换电路以及母版模件上的SPI通讯模块与CPU模件连接；装置整体实现IEC104通讯，可满足上位机对其出口模件任一继电器的开闭合操作，以及对开入模件遥信量的读取，实现状态序列设置，既可对测试和被测装置继电器进行单一选择和批量选择，也可实现按序列顺序闭合和开放，配合装置完成任一数量通道的三遥检测，在三遥检测后，可控制上位机软件自动出具测试报告，节省使用者填写报告的时间。

进一步的，所述测试工装包括工装体、设置在工装体两侧的若干接线端子和与接线端子连接的线束；所述接线端子包括设置在工装体一侧的测试接线端子和设置在工装体另一侧并与被测装置实现即插即用的被测接线端子，所述测试接线端子与测试装置连接在检测时可实现既可以实现即插即用的方便和快捷，也因其最大化配置保证了被测装置的多样性和灵活性。

一种具有自动检测配点终端三遥功能的测试方法，其方法包括如下：

（1）遥信检测；将加量仪输出正、负电引入测试装置的开出模件，用于检测遥信的开出模件，测试装置通过测试工装连接至被测装置；通过上位机控制测试装置开出模件使得相应继电器节点闭合，以将正、负电引入相应被测装置开入模件，同时通过上位机读取后者数据，以验证遥信功能是否正常；

（2）遥测检测；由加量仪输出电流电压至测试装置用以检测遥测的出口模件，通过测试工装连接至被测装置AC模件。通过软件控制测试装置出口继电器，闭合后将模拟量传输至被测装置，同时读取数值并显示。

（3）遥控测试；同遥信测试相反，将加量仪输出正、负电引入被测装置侧的开出模件,被测装置通过测试工装连接至测试装置的遥信模件，通过上位机依次闭合被测装置出口模件继电器，并读取测试装置的遥信，用以检测被测装置的遥控模件开出功能是否正常；

（4）完成以上检测后，上位机输出测试报告，即可自动出具三遥检测的报告，完成测试。

本发明自动化程度高，工程实用性强，以及灵活选装等技术特征可很好的适用于配电终端三遥功能的出厂检测；一方面完整的测试工装可实现即插即用，且适用于各个型号的配电终端，在减少接、拆线工作量的同时，既节省了物料使用，也提高了大批量装置检测的流转速率；另一方面在自动测试装置和上位机软件的配合下，该系统可实现定制化的全自动遥信、遥控、遥信测试，最大化配置下80个遥信点、33个遥控点以及12组模拟量DTU（配电站所终端）的测试可在10分钟内完成，相比原来一台装置检测大约需要两个小时，大大缩短了检测时间，提高工作效率，减少人工成本。

附图说明

图1为本发明的工作原理图。

图2为本发明的遥信检测测试工装接线。

图3为本发明的遥测检测测试工装接线。

图4为本发明的信号流程图。

图5为本发明的遥信检测时的测试软件界面图。

图6为本发明的遥测检测时的测试软件界面图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1，本发明是提出配电终端自动测试系统方案，由自动检测装置配合上位机相应软件实现检测功能，该系统耗时短，可靠性高，极大缩短了出厂检测周期，既降低人工成本，又提质增效。

本实施例的一种自动检测配点终端三遥功能的测试系统，其系统由核心CPU模件作为主控制单元，通过母板模件以SPI通讯的方式与若干出口模件（DO板）和开入模件（DI板）相连。装置整体实现IEC104通讯，可满足上位机对其出口模件任一继电器的开闭合操作，以及对开入模件遥信量的读取。装置采用最大化配置，可实现88个出口回路的操控，以及120个遥信的读取。在继电器选用和遥信量接入方面，配置灵活，扩展性强。

本实施例的系统具有配合自动测试功能的上位机软件，通过IEC104规约通讯，软件可实现同时对测试装置和被测装置的控制及读取操作。软件可实现状态序列设置，既可对测试和被测装置继电器进行单一选择和批量选择，也可实现按序列顺序闭合和开放，配合装置完成任一数量通道的三遥检测。配置灵活，运用方便。在三遥检测后，可控制上位机软件自动出具测试报告，节省使用者填写报告的时间。

本发明并提供一种配合自动测试的测试工装。该测试工装由两侧若干通用型接线端子和线束组成。一侧连至测试装置，一侧悬空，用线束和接线端子将检测装置和被测装置连接，实现快速插拔更换，完成连接测试装置与被测装置相应模件的功能，在检测时可实现既可以实现即插即用的方便和快捷，也因其最大化配置保证了被测装置的多样性和灵活性。测试过程由上位机软件控制检测和被测装置，检测完成后自动出具报告。

上述CPU模件包括微处理器和与之相配合的基础电路；CPU模件作为主控模件，由继电器回路和控制器回路组成的开出模件以及开入模件组成。测试系统内部通过母板模件连接，以SPI寻址方式通讯。测试软件在上位机运行，该测试软件可以同时控制检测装置和被测装置，可满足IEC104规约通讯和私有规约通讯。

本发明通过控制检测装置开出，将24V正电引入被测装置开入板，一一对应进行自动检测，同时上位机软件读取录入；通过控制检测装置另一部分开出，将加量仪的电压电流引入被测装置AC插件进行模拟量采集，同时上位机软件读取录入；通过控制被测装置开出，将24V正电引入测试装置开入板，用以检测被测装置开出是否正常，同时上位机软件读取录入。待整体测试完成后，控制软件直接生成测试报告，完成检测。

参见图3和图4，本发明的一种自动检测配电终端的装置由CPU主控模件，开出模件以及开入模件组成。装置内部通过母板连接，以SPI寻址方式通讯。配合测试工装，该工装一端的接线端子位于装置各模件上，连接线束最终汇集到另一端接线端子，该接线端子根据实际需求分类，可直接插拔于被测装置各模件上。上位机运行控制软件，同时通过私有规约与检测和被测装置连接，进行控制与数据读取。

1.遥信检测。如图2和图5所示,将24V正、负电引入检测装置侧一部分用于检测遥信的开出模件,通过测试工装连接至被测装置。通过上位机软件控制测试装置开出模件使得相应继电器节点闭合，以将正、负电引入相应被测装置开入模件，同时用现有测试软件的，设置被测遥信起始点如1，及所需被测的遥信总数如4，点击“遥控-读被测遥信”的确定按钮，读取后者数据。功能合格的点亮绿灯，功能不合格的点亮红灯，且在遥信框内实时显示。以此，验证并显示遥信功能是否正常。

以图2为例，当DO1节点1、2闭合时，可将负电引入DI1模件公共端（DI1-22），同时闭合DO2节点1、2，可将正电引入DI1节点1，此时被测装置开入1将被导通。用上位机软件对其进行读取，若报文反馈正常，则证明该遥信点正常。依此类推，运用上位机软件，进行状态序列设置，可对被测装置80个遥信点依次进行自动检测并将数据显示。此遥信检测运用4*(10+10)的组合顺序，实现了24个遥控节点检测80个遥信节点的功能，所用资源少，效率高。因为最大化配置，故可以适用所有配网终端遥信检测；且扩展性强，最大满足242个遥信节点的一次性检测。

2.遥测检测。参见图6，同遥信检测接线类似，由加量仪输出电流电压至测试装置用以检测遥测的出口模件，通过测试工装连接至被测装置AC模件。通过测试软件，如点击“电压1”按钮，部分相应测试装置出口继电器就会闭合，闭合后将模拟量传输至被测装置，同时软件会自动读取数值并显示。如点击“3U9I”按钮，检测装置的部分相应出口继电器就会按顺序闭合，且自动读取被测装置的遥测值，并显示三组电压值，和九组电流值。

如图3所示，以对AC1的检测为例。加量仪将模拟量加入测试装置相应DO板，后者将按顺序短接。当闭合DO4开入1、2节点，DO4开入3、4节点，DO4开入5、6节点，DO4开入7、8节点后，可将电压量UA、UB、UC、UN接入被测装置的AC模件10、11、12节点中；通过软件即可读取该电压值,同理可测得其他采样通道是否正常。由于模拟量检测需要用加量仪对检测装置加量，根据后者继电器闭合来导通链路，因此存在电流开路的情况，长时间开路对加量仪不利；每检测一个通道都进行一次关断又不满足快速检测的需求。故对测试软件进行状态序列编写，按照FTU（3电流1电压）、DTU（10电流2电压）、全电流模块（4电流）等模式进行预设，根据实际需求进行选择，可完成所有通道一次性检测。

3.遥控测试。同遥信测试相反，将24V正、负电引入被测装置侧的开出模件,通过测试工装连接至测试装置的遥信模件，通过软件依次闭合被测装置出口模件继电器，并读取测试装置的遥信，用以检测被测装置的遥控模件开出功能是否正常。

完成以上检测后，点击上位机测试软件的报告功能，即可自动出具三遥检测的报告，完成测试。整套测试功能，三遥间相互独立，在最大化配置的基础上，可根据被测装置节点数量进行筛选。运用灵活，检测耗时短，可靠性高。

基于上述，本本实施例自动化程度高，工程实用性强，以及灵活选装等技术特征可很好的适用于配电终端三遥功能的出厂检测；一方面完整的测试工装可实现即插即用，且适用于各个型号的配电终端，在减少接、拆线工作量的同时，既节省了物料使用，也提高了大批量装置检测的流转速率；另一方面在自动测试装置和上位机软件的配合下，该系统可实现定制化的全自动遥信、遥控、遥信测试，最大化配置下80个遥信点、33个遥控点以及12组模拟量DTU（配电站所终端）的测试可在10分钟内完成，相比原来一台装置检测大约需要两个小时，大大缩短了检测时间，提高工作效率，减少人工成本。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种具有自动检测配电终端三遥功能的测试系统，测试系统包括测试装置、测试工装、控制检测装置和被测装置的上位机及加量仪，其中，所述上位机及加量仪均与测试装置连接，所述测试装置通过测试工装与被测装置相连接，所述测试装置包括作为主控模件的CPU模件、设有快速出口回路的出口模件和具有硬节点信号接入回路的开入模件；所述快速出口回路包括继电器控制回路，所述硬节点信号接入回路包括电阻及所述电阻连接的光耦分压回路；且所述继电器控制回路和光耦分压回路通过模电信号转换电路以及母版模件上的SPI通讯模块与CPU模件连接；

其特征在于，测试方法包括如下步骤：

（1）遥信检测；将加量仪输出正、负电引入测试装置的开出模件，用于检测遥信的开出模件，测试装置通过测试工装连接至被测装置；通过上位机控制测试装置的开出模件使得相应继电器节点闭合，以将正、负电引入相应被测装置的开入模件，同时通过上位机读取后者数据，以验证遥信功能是否正常；

（2）遥测检测；由加量仪输出电流电压至测试装置用以检测遥测的出口模件，通过测试工装连接至被测装置；通过上位机控制测试装置出口继电器，闭合后将模拟量传输至被测装置，同时读取数值并显示；

（3）遥控测试；同遥信测试相反，将加量仪输出正、负电引入被测装置侧的开出模件,被测装置通过测试工装连接至测试装置的遥信模件，通过上位机依次闭合被测装置出口模件继电器，并读取测试装置的遥信，用以检测被测装置的遥控模件开出功能是否正常；

（4）完成以上检测后，上位机输出测试报告，即可自动出具三遥检测的报告，完成测试。

2.根据权利要求1所述的具有自动检测配电终端三遥功能的测试系统，其特征在于，所述测试工装包括工装体、设置在工装体两侧的若干接线端子和与接线端子连接的线束；所述接线端子包括设置在工装体一侧的测试接线端子和设置在工装体另一侧并与被测装置实现即插即用的被测接线端子，所述测试接线端子与测试装置连接。

3.根据权利要求1所述的具有自动检测配电终端三遥功能的测试系统，其特征在于，所述步骤（1）中，上位机读取后者数据是用上位机对相应被测装置的开入模件进行读取测试数据，若报文反馈正常，则证明该遥信点正常；依此类推，运用上位机设置运行状态序列，可对被测装置的遥信点依次进行自动检测并将数据显示。