CN108318754A - 一种配电自动化终端的自动化检测平台及检测方法 - Google Patents

Abstract

一种配电自动化终端的自动化检测平台及检测方法，所述检测平台包括：通讯模块、与通讯模块相连的控制模块、信息加密模块、信号源1、标准时钟模块和信号源2，以及分别与控制模块、信号源1相连的标准表；一种配电自动化终端的自动化检测方法，所述的自动化检测方法包括：根据预先组建的被测配电自动化终端的检测信息，配置被测配电自动化终端的检测案例，并形成检测过程的控制指令，生成检测信号；根据接收到的被测配电自动化终端响应信号，与所述检测平台的运行工况进行计算、比较分析和评价。本发明可同时实现对多台配电自动化终端的功能、性能和规约一致性进行自动化检测，并能够检测多台配电自动化终端之间的故障检测与处理功能。

Description

一种配电自动化终端的自动化检测平台及检测方法

技术领域

本发明涉及电力系统配电自动化领域，具体而言涉及一种配电自动化终端的自动化检测平台及检测方法。

背景技术

随着全球智能电网建设和研究的热潮，配电网的智能化已成为未来电网发展的新趋势，配电自动化系统是建设智能配电网的基石。配电自动化系统的顺利实施依赖于大量安装在现场的配电自动化终端，配电自动化终端的功能与性能能否满足技术标准是配电自动化工程建设成功与否的关键。

为确保配电自动化终端设备功能完备，质量可靠，需要对其进行不同类型检测。然而，目前针对配电自动化终端检测，主要依靠检测人员使用多台检测仪器设备，对其功能与性能展开逐项检测，每完成部分检测项目需要重新更改试验接线。整个检测过程中人工参与量大，自动化程度低，严重降低了检测效率。此外，还缺乏对被测设备的检测进度、检测人员工作管理和检测质量的统一监督和管控。

近些年，虽然国内外检测机构在配电自动化终端的自动化检测方面取得了一定突破，但是仅仅实现了配电自动化终端的“三遥”基本功能和“测量准确度”等性能试验的自动化检测，未能做到在配电自动化终端的通信与通信协议、对时与守时、信息安全检测、故障检测与处理等功能和交流模拟量输入的影响量试验、环境影响量试验等性能方面实现自动化检测。此外，在配电自动化终端的规模化检测能力方面，还无法实现同时检测多台配电自动化终端的工作要求。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供了一种配电自动化终端的自动化检测平台及检测方法，其中，一种自动化检测平台控制模块，所述控制模块包括：依次连接的权限管理单元、被检测试品信息管理单元、检测案例管理单元、检测过程控制单元、检测结果处理单元，所述检测结果处理单元将检测结果传输给并列设置的存储单元和标准外部接口。

优选的，权限管理单元，用于安排检测人员的检测任务、跟踪检测过程、监督监测质量，并对检测人员信息、角色信息和权限信息进行维护；

根据被检测试品的基本信息和检测任务，所述被检测试品信息管理单元组建与管理被检测试品的检测信息；

根据被检测试品的检测信息，所述检测案例管理单元配置与管理检测案例，并提供检测案例的查询、修改、新增和删除；

根据配置的检测案例生成信号命令，并依据所选检测模式，所述检测过程控制单元向所述自动化检测平台或被检测试品下发信号命令；

所述检测结果处理单元，用于对所述自动化检测平台的运行信息和被检测试品反馈的检测响应信息进行误差计算、比较分析、结果判定和生成检测报告。

优选的，所述标准外部接口，用于连接包括标准表和打印机在内的设备，并支持数据的导入与导出；

所述存储单元，用于存储被检测试品的基本信息、检测案例、所述检测响应信息，所述自动化检测平台自身运行信息和检测过程产生的检测结果，并支持检测结果的查询与调用。

优选的，所述检测平台包括：通讯模块、与所述通讯模块相连的控制模块、信息加密模块、标准时钟模块、信号源1和信号源2，以及分别与控制模块、信号源1相连的标准表。

优选的，所述通讯模块，用于分别为转换和传输控制模块与信息加密模块、标准时钟模块、信号源1、信号源2、以及被测配电自动化终端相互之间的通讯信息；

所述标准时钟模块，用于实现所述检测平台的控制模块、通讯模块、信号源1、信号源2和信息加密模块的时间同步，以及所述检测平台与被测配电自动化终端的时间同步，或者用于向被测配电自动化终端下发对时信号；

所述信号源1，用于接收所述控制模块发送的信号命令，并向被测配电自动化终端提供包括交流电压、电流、频率、相角和直流电压、电流在内的检测信号；

所述信号源2，用于接收被测配电自动化终端遥控接点输出信号，并向被测配电自动化终端提供遥信变位信号，以及包括交流电压、电流、频率、相角和直流电压、电流在内的检测信号；

所述标准表，用于测量和计算信号源1输出的检测信号，并将获得的数据上传给所述控制模块，以作为控制所述信号源1输出量的校正依据，使输出量达到设定值。

所述信息加密模块，用于加密控制模块下发给被测配电自动化终端的信号命令；

所述控制模块的功能包括，用于组建与管理检测案例，选择检测模式，生成所述检测平台的控制指令；按所选的检测模式实施检测案例中包含的检测内容，实时监控所述检测平台输出的检测信号，接收被测配电自动化终端响应信号，并对比分析检测信号和响应信号，得出检测结果，生成检测报告；

优选的，所述检测平台还包括信息识别模块，用于自动采集与识别被测配电自动化终端的基本信息；

所述基本信息包括：终端类型、厂商名称、终端型号、ID号、硬件版本、生产日期。

优选的，所述的检测平台还包括高低温试验模块，用于被测配电自动化终端的高温、低温和湿热环境影响量检测。

优选的，所述基本信息包括由信息识别模块上传的，或通过人工输入方式获取；

优选的，所述的检测方法包括：

根据预先组建的被测配电自动化终端的检测信息，配置被测配电自动化终端的检测案例，选择检测模式，并形成检测过程的控制指令，生成检测信号；

根据接收到的被测配电自动化终端响应信号，与所述检测平台的运行工况进行计算、比较分析和评价。

优选的，所述配置被测配电自动化终端的检测案例包括：

(1)被检测试品信息管理单元加载被测配电自动化终端的检测信息，并传输给检测案例管理单元；

(2)根据被测配电自动化终端的检测类型，选择加载检测案例管理单元已有的对应的检测案例，或者由检测人员选择试验项目大类和所需检测条目，组建并保存检测案例，并新增到检测案例管理单元；

优选的，所述的检测信息包括所述基本信息、检测类型、检测模式、检测人员；

所述检测类型包括：型式试验、入网专业检测、委托试验、出厂检测、供货前检测、到货后检测；

所述检测模式包括自动控制和单步控制；

所述检测案例包括通信与通信协议、对时与守时、信息安全检测和故障检测与处理在内的功能检测案例，还包括交流模拟量输入的影响量试验、环境影响量试验在内的性能检测案例，以及规约一致性检测案例。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的技术方案，支持自动和单步两种检测模式，实现了对配电自动化终端的功能、性能和规约一致性检测项目进行自动化检测，解决了目前无法自动化检测配电自动化终端的通信与通信协议、对时与守时、信息安全检测、故障检测与处理等功能项目和交流模拟量输入的影响量试验、环境影响量试验等性能项目。

2、本发明提供的技术方案，按照模块化集成式设计，功能和接口可灵活拓展，可以差异化设置检测人员权限、安排检测任务、跟踪检测过程、监督检测质量，实现对配电自动化终端检测进度、检测过程、检测质量的统一监督与管控。

3、本发明提供的技术方案，可以连接多台被测配电自动化终端，通过信号源1输出量校正，使其输出量恒为设定值，通过标准时钟模块实现信号源1、信号源2和被测配电自动化终端时间同步，实现了同时并行检测多台不同厂家、不同型号被测配电自动化终端，以及多台配电自动化终端之间的故障分析与处理功能检测。

附图说明

图1为本发明的配电自动化终端的自动化检测平台的结构示意图；

图2为本发明配电自动化终端的自动化检测平台的控制模块内部结构示意图；

图3为本发明配电自动化终端的自动化检测平台的信号源1输出量校正过程示意图；

图4为本发明的配电自动化终端检测平台与被测配电自动化终端进行连接的结构示意图；

图5为本发明配电自动化终端自动化检测平台与被测配电自动化终端进行连接的另一种结构示意图；

图6为本发明配电自动化终端自动化检测平台与多台被测配电自动化终端进行连接的结构示意图；

图7为本发明配电自动化终端自动化检测方法的一个实施例的方法流程示意图；

图8为本发明配置被测配电自动化终端的检测案例的流程示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。

本发明提供的一种配电自动化终端的自动化检测平台的实施例，如图1所述。检测平台包括：通讯模块、以及与通讯模块相连的控制模块、信息加密模块、标准时钟模块、信号源1、信号源2，以及分别与控制模块、信号源1相连的标准表。

通讯模块，用于分别为转换和传输控制模块与信息加密模块、标准时钟模块、信号源1、信号源2、以及被测配电自动化终端相互之间的通讯信息。

标准时钟模块，用于被测配电自动化终端的对时功能检测中，向被测配电自动化终端下发对时信号，支持通过GPS、SNTP等对时方式，在守时功能检测中提供标准时钟作为依据，以及实现控制模块、通讯模块、信号源1、信号源2和加密模块与多台被测配电自动化终端的时间同步，便于验证多台配电自动化终端之间相互配合而完成的故障检测与处理功能；

信号源1，用于接收所述控制模块发送的信号命令，并向被测配电自动化终端提供包括交流电压、电流、频率、相角和直流电压、电流在内的检测信号；

信号源2，包括电压量输出单元、电流量输出单元、开关量输入单元和开关量输出单元，用于接收所述工控机发送的信号命令，向被测配电自动化终端提供包括交流电压、电流、频率、相角和直流电压、电流在内的检测信号，并可接收被测配电自动化终端遥控接点输出信号，执行模拟开关的分合闸操作，将反馈同时反馈给工控机和被测配电自动化终端，以及执行工控机的分合闸指令，向被测配电自动化终端提供遥信变位信号。

标准表，用于测量和计算信号源1输出的检测信号，并将获得的数据上传给所述控制模块，以作为控制所述信号源1输出量校正依据，使输出量达到设定值。

信息加密模块，用于配电自动化终端的安全防护试验中，加密控制模块下发给被测配电自动化终端的信号命令，验证配电自动化终端加密解密检测的正确性；

控制模块，用于组建与管理检测案例，选择检测模式，生成所述检测平台的控制指令；按所选的检测模式实施检测案例中包含的检测内容；实时监控所述检测平台输出的检测信号，接收被测配电自动化终端响应信号，并对比分析检测信号和响应信号，得出检测结果，生成试验报告。

具体标准表参与信号源1输出量校正过程的示意图，如图3所示。校准过程中，根据检测案例需求得到信号源1输出模拟量的要求值，控制模块以此为依据给信号源1下达一个输出设定值指令，信号源1接受到该指令后，向外输出模拟量信号，标准表对该模拟量信号进行采集与测量，得到实际测量结果上传给控制模块，并计算出测量值与要求值的比例关系，根据该比例关系重新计算设定值，修正后再下设定值，直至标准表测量值与要求值的差值符合误差范围，保证信号源1实际输出量与检测案例中的要求值恒定一致。检测平台还包括与控制模块直接相连的信息识别模块，用于扫描被测配电自动化终端的二维码或条形码信息，自动识别被测配电自动化终端的基本信息；被测配电自动化终端的基本信息包括终端类型、厂商名称、终端型号、ID号、硬件版本、生产日期。基本信息可以由信息识别模块上传的，或通过人工输入方式获取。

检测平台还包括与通讯模块相连的高低温试验模块，可调节配电自动化终端环境影响量试验中必要的高温、低温、湿热环境条件，用于配电自动化终端环境影响量试验。图2为检测平台的控制模块结构示意图，控制模块包括：检测人员权限管理单元、被检测试品信息管理单元、检测案例管理单元、检测过程控制单元、检测结果处理单元、标准外部接口和存储单元。

权限管理单元，用于安排检测人员的检测任务及其所拥有的权限，并对检测人员信息、角色信息和权限信息进行维护。

被检测试品信息管理单元，用于存储和管理被测配电自动化终端的基本信息，所述基本信息可通过信息识别模块采集上传得到，也可以通过人工输入方式得来。

检测案例管理单元，根据被测配电自动化终端的检测类型，配置与管理检测案例，并提供检测案例的查询、修改、新增和删除；所述检测类型包括型式试验、委托试验和入网专业检测、供货前检测、到货后检测、出厂检测。

检测过程控制单元，用于生成所组建的检测案例的控制指令，并根据所选择检测方式，对所述检测平台的各个组成模块实施控制，所述检测方式包括自动控制和单步控制。

检测结果处理单元，用于对信号源1和信号源2反馈的运行工况信息和被测配电自动化终端上传的响应信息进行误差计算、比较分析和结果评价。

存储单元，用于存储被检测试品的基本信息、检测案例、所述检测响应信息，以及存储所述自动化检测平台自身运行信息和检测过程产生的检测结果，并支持检测结果的查询与调用。

标准外部接口，用于连接信息识别模块、标准表和外部打印机设备。

图4为本发明配电自动化终端自动化检测平台与被测配电自动化终端连接关系的实施例。通讯模块将控制模块与信息加密模块、标准时钟模块、标准电源模拟、信号源2，以及被测配电自动化终端连接起来，负责各个模块之间的信息通讯和传输，实现了控制模块下发的信号命令传送给其他各个模块，被测配电自动化终端及检测平台自身运行情况反馈给控制模块。信号源1与被测配电自动化终端的交直流模拟量输入端口相连，信号源1向被测配电自动化终端提供包括交流电压、电流、频率、相角和直流电压、电流在内的检测信号，同时检测信号输入标准表，标准表将测量后的数据信息反馈给控制模块，作为信号源1输出检测信号大小的校正补偿依据。信号源2的开关量输入单元和开关量输出单元与多台被测配电自动化终端的状态量输入端口和遥控输出端口相连，通过开关量输出单元模拟出开关状态，用于向被测配电自动化终端提供开关量变化状态，以及接收遥控输出端口输出的遥控指令，并执行分合闸操作，能将反馈同时上传给工控机和被测配电自动化终端。信号加密模块，用于加密控制模块下发给被测配电自动化终端的遥控信号命令。标准时钟模块，用于向被测配电自动化终端下发对时信号，以及实现控制模块、通讯模块、信号源1、信号源2和加密模块与多台被测配电自动化终端的时间同步，便于检测验证多台配电自动化终端之间相互配合而完成的故障检测与处理功能。

图5为本发明配电自动化终端自动化检测平台与被测配电自动化终端连接关系的另一种实施例。图5与图4的主要区别在于，图5中检测平台增加配置了信息识别模块和高低温试验模块。其中信息识别模块，用于扫描被测配电自动化终端的二维码或条形码信息，识别并采集被测配电自动化终端的基本信息，并将数据通过USB接口上传到控制模块，而图4中由于没有信息识别模块，只能以人工输入方式将被测配电自动化终端的基本信息输入控制模块。高低温试验模块，可调节配电自动化终端环境影响量试验中必要的高温、低温、湿热环境条件，用于配电自动化终端环境影响量试验。

图6为本发明配电自动化终端自动化检测平台与多台被测配电自动化终端连接关系的实施例。相比于配电自动化设备的单台测试而言，需要将信号源1和信号源2的交直流电压、电流输出端口分别与各台被测配电自动化终端的交流模拟量输入端口、直流模拟量输入端口相连，以及信号源2的状态量输出单元和状态量输入单元分别与各台被测配电自动化终端的状态量输入端口相连，状态量输出端口相连，同时各台被测配电自动化终端的通信接口与通讯模块用网线相连。

图7为本发明的配电自动化终端自动化检测方法的流程实施例。检测步骤包括：

(1)被测配电自动化终端的基本信息获取方式可以是检测人员以人工输入的方式存入控制模块的存储单元，也可以通过信息识别模块扫描被测配电自动化终端二维码或条形码信息，识别并采集被测配电自动化终端的基本信息，上传至控制模块的存储单元。检测人员可以随时查询、修改、调用基本信息，并根据被测配电自动化终端的基本信息，接收到的检测任务，组建被测配电自动化终端的检测信息。检测信息具体包括被测配电自动化终端的基本信息、检测类型、检测模式、检测人员。其中检测类型具体包括型式试验、专业检测、委托试验、出厂检测、到货检测，检测模式包括自动控制和单步控制。

(2)检测人员根据组建的被测配电自动化终端的检测信息，配置相应的检测案例，图8为本发明配置被测配电自动化终端检测案例的一个实施例流程示意图。从被检测试品信息管理单元中加载被测配电自动化终端的检测信息，并识别检测信息中有关配电自动化终端的检测类型，并判断检测案例管理单元是否存在该检测类型的检测案例，若有则自动加载对应检测类型的检测案例；若否，则进行人工配置检测案例环节，检测人员选择被测配电自动化终端需要完成的试验大类，然后再每项试验大类中勾选检测条目，以及检测参数，完成检测案例的组建。检测案例的组建也可以是通过选择每条检测条目完成，所组建的检测案例进行存储，并新增到案列管理单元，便于下次直接使用。同时，组建案例支持在所择的试验大项中删减检测条目。检测条目是配电自动化终端检测信息的最小单元，1条检测条目就是一个检测功能点。所组建的检测案例，经检测人员确认后，则会自动生成具体实施控制指令，存入在控制模块的存储单元。

(3)根据所组建的检测案例，形成被测配电自动化终端检测过程的控制指令，控制指令用于控制信号源1输出包括电压、电流信号在内的生成检测信号，控制信号源2输出开关状态变化信号，控制信息加密模块对控制模块下发给被测配电自动化终端的遥控命令信息进行加密，然后再通过通讯模块传输至被测配电自动化终端。

(4)控制模块接收被测配电自动化终端响应信号，并与所述检测信号进行比较分析，得出检测结果，依据评价标准对各项检测项目进行评判是否合格，形成试验报告。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种自动化检测平台控制模块，其特征在于，所述控制模块包括：依次连接的权限管理单元、被检测试品信息管理单元、检测案例管理单元、检测过程控制单元、检测结果处理单元，所述检测结果处理单元将检测结果传输给并列设置的存储单元和标准外部接口。

2.如权利要求1所述的控制模块，其特征在于，权限管理单元，用于安排检测人员的检测任务、跟踪检测过程、监督检测质量，并对检测人员信息、角色信息和权限信息进行维护；

根据被检测试品的基本信息和检测任务，所述被检测试品信息管理单元组建与管理被检测试品的检测信息；

根据被检测试品的检测信息，所述检测案例管理单元配置与管理检测案例，并提供检测案例的查询、修改、新增和删除；

根据配置的检测案例生成信号命令，并依据所选检测模式，所述检测过程控制单元向所述自动化检测平台或被检测试品下发信号命令；

所述检测结果处理单元，用于对所述自动化检测平台的运行信息和被检测试品反馈的检测响应信息进行误差计算、比较分析、结果判定和生成检测报告。

3.如权利要求1所述的控制模块，其特征在于，所述标准外部接口，用于连接包括标准表和打印机在内的设备，并支持数据的导入与导出；

所述存储单元，用于存储被检测试品的基本信息、检测案例、所述检测响应信息，所述自动化检测平台自身运行信息和检测过程产生的检测结果，并支持检测结果的查询与调用。

4.一种配电自动化终端的自动化检测平台，其特征在于，所述检测平台包括：通讯模块、与所述通讯模块相连的控制模块、信息加密模块、标准时钟模块、信号源1和信号源2，以及分别与控制模块、信号源1相连的标准表。

5.如权利要求4所述的检测平台，其特征在于，所述通讯模块，用于分别为转换和传输控制模块与信息加密模块、标准时钟模块、信号源1、信号源2、以及被测配电自动化终端相互之间的通讯信息；

所述标准时钟模块，用于实现所述检测平台的控制模块、通讯模块、信号源1、信号源2和信息加密模块的时间同步，以及所述检测平台与被测配电自动化终端的时间同步，或者用于向被测配电自动化终端下发对时信号；

所述信号源1，用于接收所述控制模块发送的信号命令，并向被测配电自动化终端提供包括交流电压、电流、频率、相角和直流电压、电流在内的检测信号；

所述信号源2，用于接收被测配电自动化终端遥控接点输出信号，并向被测配电自动化终端提供遥信变位信号，以及包括交流电压、电流、频率、相角和直流电压、电流在内的检测信号；

所述标准表，用于测量和计算信号源1输出的检测信号，并将获得的数据上传给所述控制模块，以作为控制所述信号源1输出量的校正依据，使输出量达到设定值。

所述信息加密模块，用于加密控制模块下发给被测配电自动化终端的信号命令；

所述控制模块的功能包括，用于组建与管理检测案例，选择检测模式，生成所述检测平台的控制指令；按所选的检测模式实施检测案例中包含的检测内容，实时监控所述检测平台输出的检测信号，接收被测配电自动化终端响应信号，并对比分析检测信号和响应信号，得出检测结果，生成检测报告；

6.如权利要求4所述的配电自动化终端自动化检测平台，其特征在于，所述检测平台还包括信息识别模块，用于自动采集与识别被测配电自动化终端的基本信息；

所述基本信息包括：终端类型、厂商名称、终端型号、ID号、硬件版本、生产日期。

7.如权利要求4所述的配电自动化终端自动化检测平台，其特征在于，所述的检测平台还包括高低温试验模块，用于被测配电自动化终端的高温、低温和湿热环境影响量检测。

8.如权利要求6所述的配电自动化终端自动化检测平台，其特征在于，所述基本信息包括由信息识别模块上传的，或通过人工输入方式获取。

9.一种配电自动化终端的自动化检测方法，其特征在于，所述的检测方法包括：

根据预先组建的被测配电自动化终端的检测信息，配置被测配电自动化终端的检测案例，选择检测模式，并形成检测过程的控制指令，生成检测信号；

根据接收到的被测配电自动化终端响应信号，与所述检测平台的运行工况进行计算、比较分析和评价。

10.如权利要求9所述的配电自动化检测方法，其特征在于：所述配置被测配电自动化终端的检测案例包括：

(1)被检测试品信息管理单元加载被测配电自动化终端的检测信息，并传输给检测案例管理单元；

(2)根据被测配电自动化终端的检测类型，选择加载检测案例管理单元已有的对应的检测案例，或者由检测人员选择试验项目大类和所需检测条目，组建并保存检测案例，并新增到检测案例管理单元。

11.如权利要求9的配电自动化终端自动化检测方法，其特征在于，所述的检测信息包括所述基本信息、检测类型、检测模式、检测人员；

所述检测类型包括：型式试验、入网专业检测、委托试验、出厂检测、供货前检测、到货后检测；

所述检测模式包括自动控制和单步控制；

所述检测案例包括通信与通信协议、对时与守时、信息安全检测和故障检测与处理在内的功能检测案例，还包括交流模拟量输入的影响量试验、环境影响量试验在内的性能检测案例，以及规约一致性检测案例。