CN106357303A - 电力线载波通信检测系统 - Google Patents

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杨春光
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Abstract

本发明公开了一种电力线载波通信检测系统，包括工业计算机，与该工业计算机通信连接的互换性检测单元、带载能力检测单元、协议一致性检测单元和功耗检测单元。本发明电力线载波通信检测系统利用工业计算机、互换性检测单元、带载能力检测单元、协议一致性检测单元和功耗检测单元等仪器设备，可对不同厂家的载波终端设备或载波通信模块进行全面检测和运行质量评估，以便准确掌握每个设备或模块的详细参数信息，保证载波终端设备或载波通信模块的用电信息采集的成功率，确保智能电网的通信质量及安全稳定。

Description

电力线载波通信检测系统
技术领域
本发明涉及电力通信检测技术领域，尤其涉及一种电力线载波通信检测系统。
背景技术
为满足用电信息采集系统深化应用及行业对标准的要求，国家电网公司2013年要求辖区内载波低压用户采集成功率≥96％，载波低压用户的采集成功率很大部分受制于用电信息采集系统的载波信道的通信质量。目前，市面上对用电信息采集系统的载波信道功能的检测只覆盖了国家电网公司的标准要求的部分功能，缺失对载波通信模块互换性、采集终端带载能力、协议一致性、功耗等功能的检测设备，为了提升对用电信息采集系统的载波信道的一体化检测能力，急需开发专门用于用电信息采集系统的电力线载波通信检测系统。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电力线载波通信检测系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电力线载波通信检测系统，包括工业计算机，与工业计算机分别通信连接的用于对载波通信模块进行互换性检测的互换性检测单元、用于对载波通信模块进行带载能力检测的带载能力检测单元、用于对载波通信模块进行协议一致性检测的协议一致性检测单元和用于对载波通信模块进行功耗检测的功耗检测单元。
优选的，所述互换性检测单元包括三相净化稳压电源、与三相净化稳压电源相连的三相隔离变压器、与三相隔离变压器相连的相线选择模块、与相线选择模块相连的V型人工电源网络、与V型人工电源网络相连的互换性检测模块，互换性检测模块与工业计算机相连。
优选的，所述载波通信模块为集中器载波通信模块、单相表载波通信模块或三相表载波通信模块。
优选的，所述相线选择模块通过电源线与V型人工电源网络相连、V型人工电源网络通过电源线与互换性检测模块相连。
优选的，所述互换性检测模块通过232线与工业计算机相连。
优选的，所述带载能力检测单元包括三相净化稳压电源，与三相净化稳压电源相连的三相隔离变压器，与三相隔离变压器相连的相线选择模块，与相线选择模块相连的V型人工电源网络，与V型人工电源网络相连的频谱分析仪、集中器和模拟负载模块，与模拟负载模块相连的程控衰减器，与程控衰减器相连的抄控器。
优选的，所述频谱分析仪通过GPIB总线与工业计算机连接，集中器和抄控器均通过232线与工业计算机相连，V型人工电源网络通过射频线与频谱分析仪相连。
优选的，所述功耗检测单元包括整机功耗检测模块、载波通信模块功耗检测模块、LCD显示屏和蜂鸣器。
实施本发明电力线载波通信检测系统的技术方案，具有以下有优点或有益效果：本发明电力线载波通信检测系统利用工业计算机1、互换性检测单元2、带载能力检测单元3、协议一致性检测单元4和功耗检测单元5等的标准仪器，可对不同厂家的载波终端设备或载波通信模块进行全面检测和运行质量评估，以便能准确掌握每个设备或模块的详细参数信息，保证载波终端设备或载波通信模块的信息采集的成功率，确保智能电网的通信质量安全稳定。同时，可为智能电能表、采集终端和载波通信模块的推广应用，指导各单位针对不用运行环境和区域进行相应载波方案的选型，保证投运设备的信息采集的成功率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，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，附图中：
图1是本发明电力线载波通信检测系统实施例的结构示意图；
图2是本发明电力线载波通信检测系统实施例的互换性检测单元示意图；
图3是本发明电力线载波通信检测系统实施例的带载能力检测单元示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了实施例的一部分，其中描述了实现本发明可能采用的各种实施例。应明白，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。
如图1所示，本发明提供了一种电力线载波通信检测系统实施例，包括工业计算机1，与工业计算机1分别通信连接的用于对载波通信模块进行互换性检测的互换性检测单元2、用于对载波通信模块进行带载能力检测的带载能力检测单元3、用于对载波通信模块进行协议一致性检测的协议一致性检测单元4和用于对载波通信模块进行功耗检测的功耗检测单元5。本发明利用标准仪器、虚拟仪器等构建电力线载波通信及组网技术检测系统，可以对不同厂家的载波终端设备或载波通信模块进行全面检测和运行质量评估，以便能准确掌握每个设备或模块的详细参数信息，保证载波终端设备或载波通信模块的信息采集的成功率，确保智能电网的通信质量安全稳定。同时，可为智能电能表、采集终端和载波通信模块的推广应用，指导各单位针对不同运行环境和区域进行相应载波方案的选型，保证投运设备的信息采集的成功率。
如图2所示，本发明电力线载波通信检测系统的互换性检测单元2包括三相净化稳压电源21、与三相稳压电源21相连的三相隔离变压器22、与三相隔离变压器22相连的相线选择模块23、与相线选择模块23相连的V型人工电源网络24、与V型人工电源网络24相连的互换性检测模块25，该互换性检测模块25与工业计算机1相连，进而通过工业计算机1来控制。其中，三相净化稳压电源21、三相隔离变压器22和相线选择模块23之间均通过三相电线连接，相线选择模块23通过电源线与V型人工电源网络24相连，V型人工电源网络24通过电源线与互换性检测模块25相连，互换性检测模块25通过232线与工业计算机1相连。
具体地，被测试的载波通信模块包括集中器载波通信模块、单相表载波通信模块或三相表载波通信模块，互换性检测单元2对载波通信模块测试指标具体包括：识别流程、档案同步流程、点抄流程、从节点主动注册流程、集中器主动方式周期抄表流程、路由模式主动方式周期抄表流程、广播流程和复位模块电平持续时间。
如图3所示，带载能力检测单元3包括三相净化稳压电源21，与三相净化稳压电源21相连的三相隔离变压器22，与三相隔离变压器22相连的相线选择模块23，与相线选择模块23相连的V型人工电源网络24，与V型人工电源网络24相连的频谱分析仪35、集中器36和模拟负载模块37，与模拟负载模块37相连的程控衰减器38，与程控衰减器38相连的抄控器39。带载能力检测单元3中的三相净化稳压电源21、三相隔离变压器22、相线选择模块23、V型人工电源网络24可与互换性检测单元2共用，也可以各自独立，分别均按照这四个设备。带载能力检测单元可实现对载波集中器带载能力的测试，具有实用性强，准确性好，自动化程度高，性能稳定，易于维护等特点。
具体地，带载能力检测单元3的频谱分析仪35通过GPIB总线与工业计算机1连接，集中器36和抄控器39均通过232线与工业计算机1相连，V型人工电源网络34通过射频线与频谱分析仪35相连，三相净化稳压电源31、三相隔离变压器32和V型人工电源网络34之间通过三相电线相连。带载能力检测单元3主要用于对集中器的带载能力进行测试，测试项目包括载波通信模块输出电压及纹波和离散频率杂音，具体指标如下。
本发明的协议一致性检测单元4主要用于对载波通信模块的通信协议进行一致性测试，主要测试指标包括：抄表成功率、当前正向有功总电量、当前正向有功尖电量、当前正向有功峰电量、当前正向有功平电量、当前正向有功谷电量、当前正向有功电能数据块、当前反向有功尖能量、当前反向有功峰电量、当前反向有功平电量、当前反向有功谷电量、当前反向有功电能输数据块、当前一象限无功电能示值、当前四象限无功电能示值、当前二象限无功电能示值、当前三象限无功电能示值、当前正向有功总最大需量及发生时间、当前正向有功尖最大需量及发生时间、当前正向有功峰最大需量及发生时间、当前正向有功平最大需量及发生时间、当前正向有功谷最大需量及发生时间、当前正向有功最大需量及发生时间数据块、上1结算日正向有功总最大需量及发生时间、上2结算日正向有功总最大需量及发生时间、当前反向有功总最大需量及发生时间、当前反向有功尖最大需量及发生时间、当前反向有功峰最大需量及发生时间、当前反向有功平最大需量及发生时间、当前反向有功谷最大需量及发生时间、上1结算日反向有功总最大需量及发生时间、上2结算日反向有功总最大时间需量及发生时间、月冻结正向有功总电量、月冻结正向有功尖电量、月冻结正向有功峰电量、月冻结正向有功平电量、月冻结正向有功谷电量、月冻结反向有功总电量、月冻结反向有功尖电量、月冻结反向有功峰电量、月冻结反向有功平电量、月冻结反向有功谷电量、读取三相断相统计数据、读取最近一次A相断相记录(同失压)、读取最近一次B相断相记录(同失压)、读取最近一次C相断相记录(同失压)、读取电表的日历、读取电表的时钟、实时总功率因数、实时A相功率因数、实时B相功率因数、实时C相功率因数、实时功率因数数据块、测量点实时总有功功率、实时A有功功率、实时B有功功率、实时C有功功率、实时三相总有功功率、测量点实时总无功功率、实时A无功功率、实时B无功功率、实时C无功功率、实时三相总无功功率、日冻结正向无功电能示值、日冻结正向有功尖电能示值、日冻结正向有功峰电能示值、日冻结正向有功平电能示值、日冻结正向有功谷电能示值、日冻结有功最大需量及发生时间、冻结日一象限无功电能值、冻结日二象限无功电能值、冻结日三象限无功电能值、冻结日四象限无功电能值、当前反向有功最大需量及发生时间块、当前电压，电流A相相角、当前电压，电流B相相角、当前电压，电流C相相角、当前电压，电流相角数据块、(日冻结)正向有功总电能、(日冻结)正向有功尖电能、(日冻结)正向有功峰电能、(日冻结)正向有功平电能、(日冻结)正向有功谷电能、(日冻结)反向有功总电能、(日冻结)反向有功尖电能、(日冻结)反向有功峰电能、(日冻结)反向有功平电能、(日冻结)反向有功谷电能、(上1结算日)正向有功总电能、(上1结算日)正向有功尖电能、(上1结算日)正向有功峰电能、(上1结算日)正向有功平电能、(上1结算日)正向有功谷电能、(上1结算日)正向有功电能数据决、(上1结算日)正向无功总电能、(上1结算日)反向有功总电能、(上1结算日)反向有功尖电能、(上1结算日)反向有功峰电能、(上1结算日)反向有功平电能、(上1结算日)反向有功谷电能、(上1结算日)反向有功电能数据块、(上1结算日)反向无功功总电能。
本发明电力线载波通信检测系统的功耗检测单元5包括整机功耗检测模块和载波通信模块功耗检测模块。其中，整机功耗检测单元通过内置功率检测仪的方式实现了对载波集中器、载波单相电能表、载波三相电能表整机功耗检测和检测结果显示，各项指标满足国家电网公司2013和2014新标准要求，对不满足标准的终端，检测结果会通过LCD显示屏显示出来，并通过蜂鸣器来报警提示。载波通信模块功耗检测单元实现了对单、三相电能表载波通信模块和集中器载波通信模块的各管脚电气特性及模块功耗等的检测和检测结果显示。载波通信模块各项指标应满足国家电网公司2013和2014标准要求，对不满足标准的模块，检测结果会通过LCD显示屏53显示出来，并通过蜂鸣器报警提示。
具体地，功耗检测单元5具体测试指标包括：
测试项目名称 测试技术要求
集中器载波通信模块功耗测试 静态功耗≤1W；动态功耗≤6W
单相表载波通信模块功耗测试 静态功耗≤0.25W；动态功耗≤1.5W
三相表载波通信模块功耗测试 静态功耗≤0.35W；动态功耗≤2.5W
载波集中器整机功耗测试 视在功率≤15VA，有功功率≤10W；
载波单相表整机功耗测试 视在功率≤10VA，有功功率≤1.5W；
载波三相表整机功耗测试 每一路电压线路的视在功率≤6VA，有功功率≤1.5W
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电力线载波通信检测系统，其特征在于，包括工业计算机(1)，与所述工业计算机(1)分别通信连接的用于对载波通信模块进行互换性检测的互换性检测单元(2)、用于对所述载波通信模块进行带载能力检测的带载能力检测单元(3)、用于对所述载波通信模块进行协议一致性检测的协议一致性检测单元(4)和用于对所述载波通信模块进行功耗检测的功耗检测单元(5)。
2.根据权利要求1所述的电力线载波通信检测系统，其特征在于，所述互换性检测单元(2)包括三相净化稳压电源(21)、与所述三相净化稳压电源(21)相连的三相隔离变压器(22)、与所述三相隔离变压器(22)相连的相线选择模块(23)、与所述相线选择模块(23)相连的V型人工电源网络(24)、与所述V型人工电源网络(24)相连的互换性检测模块(25)，所述互换性检测模块(25)与所述工业计算机(1)相连。
3.根据权利要求2所述的电力线载波通信检测系统，其特征在于，所述载波通信模块为集中器载波通信模块、单相表载波通信模块或三相表载波通信模块。
4.根据权利要求2所述的电力线载波通信检测系统，其特征在于，所述相线选择模块(23)通过电源线与所述V型人工电源网络(24)相连、所述V型人工电源网络(24)通过电源线与所述互换性检测模块(25)相连。
5.根据权利要求2所述的电力线载波通信检测系统，其特征在于，所述互换性检测模块(25)通过232线与所述工业计算机(1)相连。
6.根据权利要求2所述的电力线载波通信检测系统，其特征在于，所述带载能力检测单元(3)包括所述三相净化稳压电源(21)，与所述三相净化稳压电源(21)相连的所述三相隔离变压器(22)，与所述三相隔离变压器(22)相连的所述相线选择模块(23)，与所述相线选择模块(23)相连的所述V型人工电源网络(24)，与所述V型人工电源网络(24)相连的频谱分析仪(35)、集中器(36)和模拟负载模块(37)，与所述模拟负载模块(37)相连的程控衰减器(38)，与所述程控衰减器(38)相连的抄控器(39)。
7.根据权利要求6所述的电力线载波通信检测系统，其特征在于，所述频谱分析仪(34)通过GPIB总线与所述工业计算机(1)连接，所述集中器(36)和抄控器(39)均通过232线与所述工业计算机(1)相连，所述V型人工电源网络(24)通过射频线与所述频谱分析仪(34)相连。
8.根据权利要求1所述的电力线载波通信检测系统，其特征在于，所述功耗检测单元(5)包括整机功耗检测模块、载波通信模块功耗检测模块、LCD显示屏和蜂鸣器。
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