CN107231172A - 一种用于对低压电力线宽带载波通信互操作性进行测试的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于对低压电力线宽带载波通信互操作性进行测试的方法，方法包括：建立载波总线信道、应用信道，以对载波总线信道、应用信道的通信行为及业务行为进行监控；向载波信道注入干扰噪声；控制载波信道的衰减；控制应用信道的业务行为；记录载波总线信道所有的通信行为；记录应用信道的通信行为和业务行为；根据通信行为和业务行为，确定通信设备的互操作性。测试平台根据实际的采集业务，发起相关的网络组网、电能表注册、抄读数据项、定点抄读等业务，同时记录载波总线信道及应用接口信道的各类通信行为及业务行为，分析这些日志记录，评价待测设备之间的互操作性，评判其对电能量采集业务的可支持性。

Description

一种用于对低压电力线宽带载波通信互操作性进行测试的方 法及系统

技术领域

本发明涉及电信息采集领域，更具体地，涉及一种用于对低压电力线 宽带载波通信互操作进行测试的方法及系统。

背景技术

目前用电信息采集系统中常用的本地通信方式主要有低压电力线载波 通信、RS-485通信、微功率无线通信等多种通信技术。低压电力线载波通 信技术是指利用220V工频配电网来传输高频弱电信号的通信技术。由于 电力线网络分布广泛，因此使用电力线作为通信媒质无需在室内打孔布线 重新构建通信网络，具有成本低廉，连接方便等优点，在智能电网和宽带 接入方面受到越来越多的关注。

通信信道是通信的基础，与无线通信相同，电力线通信的性能主要受 到电力线通信信道的制约。10kV以上的高压电力线信道环境较好，以中高 压电力线作为信号传输通道的电力线载波电话已经得到了广泛的应用。低 压电力网不是为传输高速数据而设计的，其构成电力网的组件是按照输送 电能的损失最小并保证可靠地传输低频电流而设计的，因此在低压线上进 行信号传输时会面对很多的问题，比如：干扰噪声复杂、线路阻抗小、信号衰减强等。

因此，需要一种技术，以实现对低压电力线宽带载波通信互操作性进 行测试。

发明内容

本发明提供一种用于对低压电力线宽带载波通信互操作性进行测试的 方法及系统，以实现对低压电力线宽带载波通信互操作性进行测试。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于对低压电力线宽带载波通 信互操作性进行测试的方法，所述方法包括：

建立载波总线信道、应用信道，以对所述载波总线信道、应用信道的 通信行为及业务行为进行监控；

向所述载波信道注入干扰噪声；

控制所述载波信道的衰减；

控制所述应用信道的业务行为；

记录所述载波总线信道所有的通信行为；

记录所述应用信道的通信行为和业务行为；

根据所述通信行为和业务行为，确定通信设备的互操作性。

优选地，所述方法包括用于进行组网测试：

配置虚拟电能表档案；

重新进行网络组网；

进行报文监控，记录组网时间，超标成功率，超表时间，计算平均延 时。

优选地，所述方法包括用于进行多网络组网测试，包括：

多个网络重新进行网络组网；

监控协调帧中SNID及TDMA时隙，以及同一个时隙不同网络的信标 帧。

优选地，所述方法包括用于进行事件上报测设：

步骤1：向虚拟电能表发送事件上报指令，并记录时间；

步骤2：虚拟集中器应能事件上报，并记录时间；

步骤3：更换不同的虚拟电能表，重复进行步骤1和步骤2。

优选地，所述虚拟电能表至少为三块。

优选地，所述方法用于进行广播对时测试，包括：

随机抄读最大路由层级为十六的环境中一级、六级以及十二级各一块 虚拟电能表时钟，并记录所述虚拟电能表起始时钟；

下发广播对时命令；

再次抄读所述虚拟电能表时钟。

基于本发明的另一方面，本发明提供一种用于对低压电力线宽带载波 通信互操作性进行测试的系统，所述系统包括：宽带载波单元，屏蔽箱体， 隔离衰减单元，干扰噪声单元，阻抗变化单元，其中：

所述屏蔽箱体的箱体包括网络信号接口，工频输入接口，电源接口； 所述屏蔽箱体的内部包括网口串口转换模块，虚拟设备控制模块；所述虚 拟设备控制模块包括虚拟电能表、虚拟集中器、终端的通信模块接口、电 源控制单元等功能；

所述隔离衰减单元包括工频通道和载波衰减通道，用于控制宽带载波 信号的定量程控衰减以及同时通过工频信号；

所述阻抗变化单元利用工频和载波信号的频差，针对所述载波信号进 行阻抗切入的调节；

所述虚拟电能表模拟产生通信行为和业务行为；

所述虚拟集中器用于测试所述宽带载波单元和应用信道的互操作性。

优选地，所述系统包括多个所述屏蔽箱体，每个所述屏蔽箱内至少容 纳20只单相表模块、至少容纳1只二型采集器模块、至少容纳1只三相表 模块；所述屏蔽箱体参数为：频率范围DC-1GHz，屏蔽性能100KHz— 50MHz≥65dB，470MHz—510Hz≥75dB；电源隔离性能1MHz～30MHz ≥50dB，VSWR≤2.5；信号切换响应时间≤6ms；连接接口为RJ45，局 域网10/100 BaseT，射频输入输出连接器N型，RF接口3个N-SMA， 电源AC 220带滤波隔离。

优选地，所述系统包括多个所述隔离衰减单元，每个所述隔离衰减单 元的所述工频通道的载波隔离度≥75dB，工频电流≥5A；所述载波衰减通 道的衰减量≥70dB，衰减步进2dB；采用屏蔽结构的连接接头；12V直流 供电，485程控接口，采用TJC3接口形式。

优选地，所述系统包括多个阻抗变化单元，每个所述阻抗变化单元包 括工频隔离和载波阻抗切换部分，载波阻性阻抗包括5欧姆、50欧姆、100 欧姆，容性阻抗包括0.1uF、0.01uF、0.001uF。

优选地，所述系统包括用于进行组网测试：

配置虚拟电能表档案；

重新进行网络组网；

进行报文监控，记录组网时间，超标成功率，超表时间，计算平均延 时。

优选地，所述系统包括用于进行多网络组网测试，包括：

多个网络重新进行网络组网；

监控协调帧中SNID及TDMA时隙，以及同一个时隙不同网络的信标 帧。

优选地，所述系统包括用于进行事件上报测设：

向虚拟电能表发送事件上报指令，并记录时间；

虚拟集中器应能事件上报，并记录时间；

以及更换不同的虚拟电能表，重复向虚拟电能表发送事件上报指令， 并记录时间；和虚拟集中器应能事件上报，并记录时间。

优选地，所述虚拟电能表至少为三块。

优选地，所述系统用于进行广播对时测试：

随机抄读最大路由层级为十六的环境中一级、六级以及十二级各一块 虚拟电能表时钟，并记录所述虚拟电能表起始时钟；

下发广播对时命令；

再次抄读所述虚拟电能表时钟。

本发明中，本发明设计了一种低压电力线载波通信互操作性测试系统， 系统由现场宽带载波单元、虚拟集中器、虚拟电能表、载波信道监听单元、 应用信道监听单元、测试平台等部分构成。本发明根据实际的电能量采集 业务需求，在实验室虚拟各类台区通信模型，包括多网络和单网络场景， 将众多的待测设备放置在该虚拟通信环境中的各个通信节点，待测设备可 以由多个供应商提供。测试平台根据实际的采集业务，发起相关的网络组网、电能表注册、抄读数据项、定点抄读等业务，同时记录载波总线信道 及应用接口信道的各类通信行为及业务行为，分析这些日志记录，评价待 测设备之间的互操作性，评判其对电能量采集业务的可支持性。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明一实施方式的一种用于对低压电力线宽带载波通信 互操作性进行测试的方法流程图；

图2为根据本发明一实施方式的一种用于对低压电力线宽带载波通信 互操作性进行测试的平台架构；

图3为根据本发明一实施方式的一种用于对低压电力线宽带载波通信 互操作性测试中虚拟集中器功能模块示意图；

图4为根据本发明一实施方式的一种用于对低压电力线宽带载波通信 互操作性进行测试的系统结构图；

图5为根据本发明一实施方式的一种用于对低压电力线宽带载波通信 互操作性进行测试的硬件拓扑结构示意图；

图6为根据本发明一实施方式的一种用于对低压电力线宽带载波通信 互操作性测试中屏蔽箱体原理性框图；

图7为根据本发明一实施方式的一种用于对低压电力线宽带载波通信 互操作性测试中隔离衰减单元原理示意图；

图8为根据本发明一实施方式的一种用于对低压电力线宽带载波通信 互操作性测试中虚拟电能表硬件原理结构图；

图9为根据本发明一实施方式的一种用于对低压电力线宽带载波通信 互操作性测试中虚拟电能表软件原理示意图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许 多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例 是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分 传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是 对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的 技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典 限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应 该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为根据本发明一实施方式的一种用于对低压电力线宽带载波通信 互操作性进行测试的方法流程图。本发明的实施方式，通过建立一种现场 低压电力线宽带载波通信环境的实验虚拟模型，可以实现现场虚拟多台区 的通信环境。通过建立一种载波虚拟通信环境的载波总线信道及应用信道 的通信行为及业务行为的监控模型，可以虚拟各类待测通信设备的上层业 务行为，可以记录每个待测设备在载波及应用两个信道的通信行为，为互 操作性的评价提供基础数据。如图1所示，方法100从步骤101起步：

优选地，在步骤101：建立载波总线信道、应用信道，以对载波总线 信道、应用信道的通信行为及业务行为进行监控。

优选地，在步骤102：向载波信道注入干扰噪声。

优选地，在步骤103：控制载波信道的衰减。

优选地，在步骤104：控制应用信道的业务行为。

优选地，在步骤105：记录载波总线信道所有的通信行为。

优选地，在步骤106：记录应用信道的通信行为和业务行为；

优选地，在步骤107：根据通信行为和业务行为，确定通信设备的互 操作性。

优选地，方法100包括用于进行组网测试：

配置虚拟电能表档案；

重新进行网络组网；

进行报文监控，记录组网时间，超标成功率，超表时间，计算平均延 时。

优选地，方法100包括用于进行多网络组网测试，包括：

多个网络重新进行网络组网；

监控协调帧中SNID及TDMA时隙，以及同一个时隙不同网络的信标 帧。

优选地，方法100包括用于进行事件上报测设：

步骤1：向虚拟电能表发送事件上报指令，并记录时间；

步骤2：虚拟集中器应能事件上报，并记录时间；

步骤3：更换不同的虚拟电能表，重复进行步骤1和步骤2。

优选地，虚拟电能表至少为三块。

优选地，方法100用于进行广播对时测试：

随机抄读最大路由层级为十六的环境中一级、六级以及十二级各一块 虚拟电能表时钟，并记录虚拟电能表起始时钟；

下发广播对时命令；

再次抄读虚拟电能表时钟。

现将方法100的实施方式举例说明如下：

本发明的实施方式中，互操作性测试系统是通过搭建特定拓扑架构的 单台区或多台区模拟通信环境，测试待测设备对用电信息采集业务的支撑 情况，验证待测设备的互操作性。互操作性测试流程为：

(1)选择待测通信场景：根据具体的测试需求，选择待测试单网络组 网、事件上报、广播校时、多网络组网的具体测试场景。

(2)模拟干扰注入：模拟注入各类干扰，包括白噪声、单频噪声、脉 冲噪声、以及其它特定噪声，测试平台控制信号发生器将指定类型、指定 幅度的干扰噪声加入到载波通信信道。

(3)模拟信道衰减：由测试平台控制隔离衰减单元，控制载波信道的 衰减程度，模拟指定的路由层级。

(4)业务应用模拟：由测试平台控制虚拟集中器、虚拟电表，模拟待 测通信设备的上层应用业务。

(5)记录待测通信设备载波信道通信行为：在整个测试过程中，记录 载波总线信道所有的通信行为，并形成日志。

(6)记录待测通信设备应用接口行为：在整个测试过程中，记录待测 设备应用接口的所有通信及业务行为，并形成日志。

(7)测试场景结束：当测试用例的所有交互行为都执行完毕后，结束 测试活动，正式生成所有的日志记录。

(8)特定场景互操作性评价：根据生成的通信及业务日志记录，依据 标准协议中的约定，评价待测通信设备的互操作性。

本发明实施方式中，可以进行单网络组网测试。宽带载波模块的组网 时间、组网成功率、抄表时间、抄表成功率可以归纳为组网测试，通过全 网络组网一次完成以上检验项目。

测试环境如图5所示，1#屏蔽箱放入集中器CCO通信模块，2～16#屏 蔽箱各装入20只单相表模块、1只二型采集器模块、1只三相表模块；， 调节从节点箱间隔离衰减单元，搭建为最大路由层级为十六的环境：

(1)搭建测试环境，；

(2)向虚拟集中器CCO模块下载表档案。

(3)向模拟集中器模块发起路由重组网命令，启动路重新组网，监控 电力线关联报文，记录组网时间，抄表成功率，抄表时间，计算平均延时。

本发明实施方式中，可以进行事件上报测试。测试环境如图5所示， 1#屏蔽箱放入集中器CCO通信模块，2～16#屏蔽箱各装入20只单相表模 块、1只二型采集器模块、1只三相表模块，调节从节点箱间隔离衰减单元， 搭建为最大路由层级为十六的环境：

(1)搭建测试环境，完成组网；

(2)向虚拟电能表下发事件上报指令，并记录时间；

(3)虚拟集中器模块应能上报事件，记录上报时间。

(4)更换不同的虚拟电能表，重复2-3步骤。

(5)同时选择三块及以上虚拟电能表，同时下发事件上报指令。

(6)虚拟集中器模块应能上报事件，记录上报时间。

本发明的实施方式中，可以进行广播对时测试。测试环境如图5所示， 1#屏蔽箱放入集中器CCO通信模块，2～16#屏蔽箱各装入20只单相表模 块、1只二型采集器模块、1只三相表模块，调节从节点箱间隔离衰减单元， 搭建为最大路由层级为十六的环境：

(1)搭建测试环境，完成组网；

(2)随机抄读一级、六级、十二级各一块表时钟，并记录电能表起始 时钟；

(3)下发广播对时命令；

(4)再次抄读电能表时钟，应与下发时钟一致。

本发明的实施方式中，可以进行多网络组网测试。测试环境如图5所 示，1#屏蔽箱放入2只集中器CCO通信模块，2～16#屏蔽箱各装入20只 单相表模块，每从节点箱内10只分属于CCO1和CCO2的从节点。

(1)两个网络同时上电；

(2)分别配置虚拟电能表档案；

(3)等待两个网络组网完成；

(4)报文监控：网间协调帧，信标帧；

(5)监控协调帧中SNID及TDMA时隙，是否能够协调不冲突，同 一个时隙不同网络的信标帧，是否存在交叉发送可能性。

(6)组网完成后，分别向两个虚拟集中器模块启动虚拟集中器主动抄 表、路由主动抄表抄表成功率应大于98％，记录抄表时间，计算平均延时。

图4为根据本发明一实施方式的一种用于对低压电力线宽带载波通信 互操作性进行测试的系统结构图。本发明的实施方式，一种用于对低压电 力线宽带载波通信互操作性进行测试的系统，系统包括：宽带载波单元， 屏蔽箱体，隔离衰减单元，干扰噪声单元，阻抗变化单元，其中：

屏蔽箱体的箱体包括网络信号接口，工频输入接口，电源接口；屏蔽 箱体的内部包括网口串口转换模块，虚拟设备控制模块；虚拟设备控制模 块包括虚拟电能表、虚拟集中器、终端的通信模块接口、电源控制单元等 功能；

隔离衰减单元包括工频通道和载波衰减通道，用于控制宽带载波信号 的定量程控衰减以及同时通过工频信号；

阻抗变化单元利用工频和载波信号的频差，针对载波信号进行阻抗切 入的调节；

虚拟电能表模拟产生通信行为和业务行为；

虚拟集中器用于测试宽带载波单元和应用信道的互操作性。

优选地，系统包括多个屏蔽箱体，每个屏蔽箱内至少容纳20只单相表 模块、至少容纳1只二型采集器模块、至少容纳1只三相表模块；屏蔽箱 体参数为：频率范围DC-1GHz，屏蔽性能100KHz—50MHz≥65dB， 470MHz—510Hz≥75dB；电源隔离性能1MHz～30MHz≥50dB，VSWR ≤2.5；信号切换响应时间≤6ms；连接接口为RJ45，局域网10/100 BaseT， 射频输入输出连接器N型，RF接口3个N-SMA，电源AC 220带滤波隔 离。

优选地，系统包括多个隔离衰减单元，每个隔离衰减单元的工频通道 的载波隔离度≥75dB，工频电流≥5A；载波衰减通道的衰减量≥70dB， 衰减步进2dB；采用屏蔽结构的连接接头；12V直流供电，485程控接口， 采用TJC3接口形式。

优选地，系统包括多个阻抗变化单元，每个阻抗变化单元包括工频隔 离和载波阻抗切换部分，载波阻性阻抗包括5欧姆、50欧姆、100欧姆， 容性阻抗包括0.1uF、0.01uF、0.001uF。

优选地，系统包括用于进行组网测试：

配置虚拟电能表档案；

重新进行网络组网；

进行报文监控，记录组网时间，超标成功率，超表时间，计算平均延 时。

优选地，系统包括用于进行多网络组网测试，包括：

多个网络重新进行网络组网；

监控协调帧中SNID及TDMA时隙，以及同一个时隙不同网络的信标 帧。

优选地，系统包括用于进行事件上报测设：

向虚拟电能表发送事件上报指令，并记录时间；

虚拟集中器应能事件上报，并记录时间；

以及更换不同的虚拟电能表，重复向虚拟电能表发送事件上报指令， 并记录时间；和虚拟集中器应能事件上报，并记录时间。

优选地，虚拟电能表至少为三块。

优选地，系统用于进行广播对时测试：

随机抄读最大路由层级为十六的环境中一级、六级以及十二级各一块 虚拟电能表时钟，并记录虚拟电能表起始时钟；

下发广播对时命令；

再次抄读虚拟电能表时钟。

下面举例说明一种用于对低压电力线宽带载波通信互操作性进行测试 的系统。低压电力线宽带载波通信的互操作性测试系统架构如图4所示， 系统由软件平台、以太网/串口转换器、载波信道侦听单元、待测设备接入 工装、待测设备、屏蔽箱体接入硬件平台共六个部分构成，各个单元的功 能定义如下：

(1)软件平台：虚拟待测设备后端的集中器及电能表业务，测试待测 主节点、待测从节点对电采业务的支持性，验证待测设备间的互操作性。

(2)以太网/串口转换器：将被测设备串口与软件测试平台相连，将 待测设备接入工装与工装控制程序相连。

(3)载波信道侦听单元：用于侦听测试环境中的电力线报文，数据透 传或解析发送到软件平台。

(4)待测设备接入工装：接入待测设备，实现待测设备的应用串口通 信及接口信号监控，一个接入工装可以接入多个待测设备，模拟电表箱的 多通信节点场景。

(5)待测设备：待测主节点及待测从节点。

(6)屏蔽接入硬件平台：包括屏蔽箱、通信线缆、衰减器、干扰注入 设备、测试设备等，实现各种测试场景。

本发明实施方式中，互操作性测试系统硬件拓扑如图5所示。互操作 性测试设计充分考虑现场应用的复杂性，具备宽带载波模块极限指标的测 试环境。互操作性测试支持虚拟电能表及虚拟集中器方案，支持采集器和 部分实体表的接入功能。图为互操作性测试结构示意图。其中51-1、51-2、 51-3、51-4为阻抗变化单元，52-1、52-2、52-3、52-4为干扰噪声单元。1 号箱至16号箱为16个屏蔽箱体。

(1)屏蔽箱体，如图6所示为屏蔽箱体原理性框图。屏蔽箱体含有 RJ45、AC、12VDC等接口，屏蔽箱体内部有网口串口转换设备、虚拟设 备控制模块、二采接口等。不含有虚拟集中器通信模块CCO的箱体可以 接入3只虚拟电能表通信模块STA，含有虚拟集中器通信模块CCO的箱 体可以接入2个虚拟电能表通信模块STA。虚拟设备控制实现虚拟电能表 计、CCO或STA的终端的通信模块接口、电源控制等功能。每个屏蔽箱 内可最小容纳20只单相表模块、至少容纳1只二型采集器模块、至少容纳 1只三相表模块。屏蔽箱体参数具体为：频率范围DC-1GHz，屏蔽性能 100KHz—50MHz≥65dB、470MHz—510Hz≥75dB，电源隔离性能1MHz～30MHz≥50dB、VSWR≤2.5，信号切换响应时间≤6ms，连接接 口RJ45，局域网10/100BaseT，射频输入输出连接器N型，RF接口3个 N-SMA，电源AC 220带滤波隔离，可以为5A。RJ45用于网络信号的传 输，AC信号用于工频输入，DB15用于12VDC电源接入。

(2)图7为隔离衰减单元原理图。隔离衰减单元需要实现宽带载波信 号的定量程控衰减，同时需要通过工频信号。包括工频通道和载波衰减通 道。工频通道要求载波隔离度≥75dB、工频电流≥5A，载波衰减通道衰减 量≥70dB、衰减步进2dB。采用屏蔽结构的连接接头。12V直流供电，485 程控接口，采用TJC3接口形式。

(3)阻抗变化单元利用工频和载波信号的频差，针对载波信号进行阻 抗切入的调节，避免低阻抗引起较大的工频功率消耗。主要有工频隔离和 载波阻抗切换部分构成。载波阻性阻抗变化5欧姆、50欧姆、100欧姆可 以选，容性阻抗实现0.1uF、0.01uF、0.001uF可选。

(4)虚拟电能表实现电表的除计量以外的全部功能，主要包括载波模 块信息交互、DL/T645与DL/T698.45协议解析、载波物理信号接口、状 态指示等功能，另外虚拟电能表还具备220V交流供电和12V直流供电可 选，具备调试串口，上行通信TCP/IP连接测试软件，支持命令控制IO。

图8为虚拟电能表硬件原理结构图。虚拟电能表硬件基于单片机/ARM 芯片实现，其中电源模块用于向虚拟电能表供电，220V交流和12V直流 可选；MCU单元采用单片机/ARM芯片，MCU单元负责实现DL\T645 协议解析、DL\T698.45协议解析、虚拟电量等各类电能表计参数及各类事 件的数据源等；指示灯对虚拟表的组网、数据传输等状态做出指示；载波模块接口为标准尺寸接口，用于放置待测的STA/PCO载波模块；载波信 号物理接口为载波弱电信号的输入输出口。

图9为虚拟电能表软件原理示意图。虚拟电能表软件方案设计为：虚 拟电能表软件主要包含DL\T645协议解析模块、DL\T698.45协议解析模 块、各类数据源与事件源模拟模块、串口通信模块等。其中DL\T645、 DL\T698.45协议模块完成响应抄表规约的解析；数据源模拟产生电表的电 量、电流等各类数据；事件源模拟产生电表的停电、开盖等各类事件；串 口通信用于与载波模块进行数据交互；显示模块用于控制各类状态指示； 硬件驱动程序为虚拟表的各底层硬件驱动。

图3为虚拟集中器功能模块示意图。虚拟集中器主要功能在于测试宽 带载波模块在实际应用层面的互换一致性，确保模块可以适用于不同厂家 集中器，不同集中器也可以适用不同厂家模块。虚拟集中器支持组网时间、 组网成功率、抄表时间、抄表成功率、路由级数、事件上报时间、广播校 时时间等项目的测试。虚拟集中器功能模块框图如图3所示：主控，负责 整体测试的调度和控制。组网测试模块，用于进行组网测试。通过 Q\GWD1376.2下发白名单，通过Q\GWD1376.2读取虚拟集中器通信模块 CCO组网情况，并对结果进行统计。抄表测试模块，用于抄表测试。测试 系统需提供接口查询虚拟电能表的数据，便于判断抄读数据的正确性，并 且统计抄表的成功率。事件上报测试模块。测试系统需提供接口设置虚拟 电能表的事件，并提供接口查询虚拟电能表的事件，以便进行测试结果的 判定。广播校时测试模块。测试系统需提供虚拟电能表校时结果查询，以 便进行校时结果的判定。协议解析模块用于相关报文的解析和组帧，包括DL\T645协议模块、DL\T698.45协议模块和Q\GWD1376.2协议模块。 CC0/STA通信模块，用于管理虚拟集中器与CC0/STA通信的接口。系统 通信模块，提供的外部接口，用于测试程序与虚拟集中器的通信，通过该 接口，测试系统可以获取测试结果或启动对应测试项的测试。数据管理模 块，用于管理测试的结果。日志管理模块，用于管理各项测试的日志，用 于定位分析问题。

本发明一实施方式的一种用于对低压电力线宽带载波通信互操作性进 行测试的系统与本发明一实施方式的一种用于对低压电力线宽带载波通信 互操作性进行测试的方法相对应，在此不再进行赘述。

本发明实施方式提出了一种现场低压电力线宽带载波通信环境的实验 室仿真模型，可以在实验室模拟现场多台区的通信环境。本发明实施方式 提出了一种载波模拟通信环境的载波总线信道及应用接口信道的通信行为 及业务行为的监控模型，可以模拟各类待测通信设备的上层业务行为，可 以记录每个待测设备在载波及应用两个信道的通信行为，为互操作性的评 价提供基础数据。本发明实施方式提出了一种电能量采集系统互操作性评 价指标体系，可以评判其对电能量采集业务的可支持性。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所 公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他 的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常 含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装 置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除 非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的 顺序运行，除非明确地说明。

Claims (15)

1.一种用于对低压电力线宽带载波通信互操作性进行测试的方法，所述方法包括：

建立载波总线信道、应用信道，以对所述载波总线信道、应用信道的通信行为及业务行为进行监控；

向所述载波信道注入干扰噪声；

控制所述载波信道的衰减；

控制所述应用信道的业务行为；

记录所述载波总线信道所有的通信行为；

记录所述应用信道的通信行为和业务行为；

根据所述通信行为和业务行为，确定通信设备的互操作性。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括用于进行组网测试：

配置虚拟电能表档案；

重新进行网络组网；

进行报文监控，记录组网时间，超标成功率，超表时间，计算平均延时。

3.根据权利要求2所述的方法，所述方法包括用于进行多网络组网测试，包括：

多个网络重新进行网络组网；

监控协调帧中SNID及TDMA时隙，以及同一个时隙不同网络的信标帧。

4.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括用于进行事件上报测设：

步骤1：向虚拟电能表发送事件上报指令，并记录时间；

步骤2：虚拟集中器应能事件上报，并记录时间；

步骤3：更换不同的虚拟电能表，重复进行步骤1和步骤2。

5.根据权利要求4所述的方法，所述虚拟电能表至少为三块。

6.根据权利要求1所述的方法，所述方法用于进行广播对时测试，包括：

随机抄读最大路由层级为十六的环境中一级、六级以及十二级各一块虚拟电能表时钟，并记录所述虚拟电能表起始时钟；

下发广播对时命令；

再次抄读所述虚拟电能表时钟。

7.一种用于对低压电力线宽带载波通信互操作性进行测试的系统，所述系统包括：宽带载波单元，屏蔽箱体，隔离衰减单元，干扰噪声单元，阻抗变化单元，其中：

所述屏蔽箱体的箱体包括网络信号接口，工频输入接口，电源接口；所述屏蔽箱体的内部包括网口串口转换模块，虚拟设备控制模块；所述虚拟设备控制模块包括虚拟电能表、虚拟集中器、终端的通信模块接口、电源控制单元等功能；

所述隔离衰减单元包括工频通道和载波衰减通道，用于控制宽带载波信号的定量程控衰减以及同时通过工频信号；

所述阻抗变化单元利用工频和载波信号的频差，针对所述载波信号进行阻抗切入的调节；

所述虚拟电能表模拟产生通信行为和业务行为；

所述虚拟集中器用于测试所述宽带载波单元和应用信道的互操作性。

8.根据权利要求7所述的系统，所述系统包括多个所述屏蔽箱体，每个所述屏蔽箱内至少容纳20只单相表模块、至少容纳1只二型采集器模块、至少容纳1只三相表模块；所述屏蔽箱体参数为：频率范围DC-1GHz，屏蔽性能100KHz—50MHz≥65dB，470MHz—510Hz≥75dB；电源隔离性能1MHz～30MHz≥50dB，VSWR≤2.5；信号切换响应时间≤6ms；连接接口为RJ45，局域网10/100BaseT，射频输入输出连接器N型，RF接口3个N-SMA，电源AC 220带滤波隔离。

9.根据权利要求7所述的系统，所述系统包括多个所述隔离衰减单元，每个所述隔离衰减单元的所述工频通道的载波隔离度≥75dB，工频电流≥5A；所述载波衰减通道的衰减量≥70dB，衰减步进2dB；采用屏蔽结构的连接接头；12V直流供电，485程控接口，采用TJC3接口形式。

10.根据权利要求7所述的系统，所述系统包括多个阻抗变化单元，每个所述阻抗变化单元包括工频隔离和载波阻抗切换部分，载波阻性阻抗包括5欧姆、50欧姆、100欧姆，容性阻抗包括0.1uF、0.01uF、0.001uF。

11.根据权利要求7所述的系统，所述系统包括用于进行组网测试：

配置虚拟电能表档案；

重新进行网络组网；

进行报文监控，记录组网时间，超标成功率，超表时间，计算平均延时。

12.根据权利要求11所述的系统，所述系统包括用于进行多网络组网测试，包括：

多个网络重新进行网络组网；

监控协调帧中SNID及TDMA时隙，以及同一个时隙不同网络的信标帧。

13.根据权利要求7所述的系统，所述系统包括用于进行事件上报测设：

向虚拟电能表发送事件上报指令，并记录时间；

虚拟集中器应能事件上报，并记录时间；

以及更换不同的虚拟电能表，重复向虚拟电能表发送事件上报指令，并记录时间；和虚拟集中器应能事件上报，并记录时间。

14.根据权利要求13所述的系统，所述虚拟电能表至少为三块。

15.根据权利要求7所述的系统，所述系统用于进行广播对时测试：

随机抄读最大路由层级为十六的环境中一级、六级以及十二级各一块虚拟电能表时钟，并记录所述虚拟电能表起始时钟；

下发广播对时命令；

再次抄读所述虚拟电能表时钟。