CN108847100B - 四表采集故障模拟培训设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种四表采集故障模拟培训设备，它包括采集主站监控终端、以太网转发器、PC机和培训展示柜，以及设置在所述培训展示柜上的采集集中器、通信接口转换器、仿真型电能表、仿真型燃气表、仿真型水表、仿真型热量表、通讯控制电路、线路故障模拟单元和能源模拟单元；线路故障模拟单元设置在仿真型电能表的采集线路上，用于模拟所述仿真型电能表的计量故障；线路故障模拟单元设置在通信接口转换器与仿真型电能表、仿真型燃气表、仿真型水表和仿真型热量表之间的通讯线路上，用于模拟仿真型电能表、仿真型燃气表、仿真型水表和仿真型热量表的通讯故障。本发明具有设计科学、实用性强和生产成本低的优点。

Description

四表采集故障模拟培训设备

技术领域

本发明涉及模拟培训设备，具体的说，涉及了一种四表采集故障模拟培训设备。

背景技术

目前国内各地都在大力推广居民家庭用水、电、气、暖的一户一表，但由于这几个行业的管理都自成体系，四个系统各自为阵，各自按自己行业的管理模式开展工作，虽然在抄表问题上有许多相似之处，但由于行业管理的原因，造成抄表工作量大，抄表时间长，并且无法形成资源共享。

针对存在的问题，2015年12月16日国家发展改革委、国家能源局共同下发《国家发展改革委、国家能源局关于促进智能电网发展的指导意见》，要求建设支持水、气、电、热信息集中采集的“四表合一”系统，根据指导意见要求，国家电网公司依托智能电能表应用和用电信息采集系统覆盖广泛的采集终端和通信资源，已经成功验证了电、水、气、热四表数据集中自动采集应用的技术可行性和应用有效性，并在现场终端、通信信道、主站软件、数据结构和通信协议等方面，研究形成了统一的技术方案和标准化设计。

因此，目前市场上急需一种四表采集故障模拟培训设备，以满足国家电网培训机构对相关技术人员的培训需求。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、实用性强和生产成本低的四表采集故障模拟培训设备。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种四表采集故障模拟培训设备，包括采集主站监控终端、以太网转发器、PC机和培训展示柜，以及设置在所述培训展示柜上的采集集中器、通信接口转换器、仿真型电能表、仿真型燃气表、仿真型水表、仿真型热量表、通讯控制电路、线路故障模拟单元和能源模拟单元；所述能源模拟单元包括虚负荷电源和风速可调风机；

所述采集主站监控终端通讯连接所述采集集中器，所述采集集中器通过所述通信接口转换器分别连接所述仿真型电能表、所述仿真型燃气表、所述仿真型水表和所述仿真型热量表；

所述风速可调风机的出风口通过管道分别连通所述仿真型燃气表和所述仿真型水表的计量端，以为所述仿真型燃气表和所述仿真型水表提供运行负荷；

所述虚负荷电源与所述仿真型电能表相连，以为所述仿真型电能表提供运行负荷；

所述PC机依次通过所述以太网转发器和所述通讯控制电路，向所述仿真型热量表输出控制指令；

PC机依次通过以太网转发器和通讯控制电路连接所述虚负荷电源，以向所述虚负荷电源输出控制指令；

所述通讯控制电路分别控制连接所述仿真型电能表、所述仿真型燃气表、所述仿真型水表、所述仿真型热量表、所述线路故障模拟单元和所述虚负荷电源的RS485通讯电路，用于控制通讯电路的通断；

所述线路故障模拟单元设置在所述仿真型电能表的采集线路上，用于模拟所述仿真型电能表的计量故障；

所述线路故障模拟单元设置在所述通信接口转换器与所述仿真型电能表、所述仿真型燃气表、所述仿真型水表和所述仿真型热量表之间的通讯线路上，用于模拟所述仿真型电能表、所述仿真型燃气表、所述仿真型水表和所述仿真型热量表的通讯故障。

基于上述，所述通讯控制电路包括主控制器，以及与所述主控制器相连的若干用于控制通信线路通断的通讯控制支路；

每路通讯控制支路均包括电平转换芯片、两个光耦合器和接口转换芯片及其附属电路，其中，所述电平转换芯片的输入端与所述主控制器相连，输出端控制连接两个光耦合器，两个所述光耦合器和所述主控制器分别连接所述接口转换芯片的输入端，所述接口转换芯片的输出端作为该通讯控制支路的通讯控制接口。

基于上述，所述线路故障模拟单元包括一路RS485通讯线路故障模拟电路，三路MBUS通讯线路故障模拟电路，以及用于模拟电表计量故障的电流短路切换电路、电流开路切换电路和电流反极性切换电路。

基于上述，所述RS485通讯线路故障模拟电路包括四个继电器开关K1-K4，继电器开关K1-K4的控制线圈两端分别并联连接一高速开关二极管1N4148，所述高速开关二极管1N4148一端连接电源，另一端作为继电器开关K1-K4的控制信号输入端；

所述继电器开关K1的常闭触点和所述继电器开关K3的常闭触点并联连接所述继电器开关K4的常开触点；所述继电器开关K2的常闭触点和所述继电器开关K3的常开触点并联连接所述继电器开关K4的常闭触点；

所述继电器开关K1的动触点和所述继电器开关K2的动触点作为RS485通讯线路故障模拟电路的进线端，连接所述通信接口转换器的485接口；所述继电器开关K3的动触点和所述继电器开关K4的动触点作为RS485通讯线路故障模拟电路的出线端，连接所述仿真型电能表的485接口。

基于上述，所述MBUS通讯线路故障模拟电路包括继电器开关K5-K7，继电器开关K5-K7的控制线圈两端分别并联连接一高速开关二极管1N4148，所述高速开关二极管1N4148一端连接电源，另一端作为继电器开关K5-K7的控制信号输入端；

所述继电器开关K5的动触点和所述继电器开关K6的动触点作为MBUS通讯线路故障模拟电路的进线端，连接所述通信接口转换器的MBUS接口；

所述继电器开关K5的常闭触点连接所述继电器开关K7的常开触点，所述继电器开关K6的常闭触点连接所述继电器开关K7的常闭触点，作为MBUS通讯线路故障模拟电路的出线端连接所述仿真型燃气表或者所述仿真型水表或者所述仿真型热量表的MBUS接口；

所述继电器开关K6的常闭触点还连接所述继电器开关K7的动触头。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明提供了一种四表采集故障模拟培训设备，作为四表采集相关工作人员的故障模拟实训设备，满足了国家电网培训机构对相关技术人员的培训需求，其具有设计科学、实用性强和生产成本低的优点。

附图说明

图1是本发明的通讯控制原理图。

图2是本发明的通讯控制电路原理图。

图3是本发明的线路故障模拟单元部分原理图。

图4是本发明的结构示意图。

图5是本发明的侧视示意图。

图6是本发明的能源模拟单元的结构示意图。

其中，1.培训展示柜；2.采集集中器；3.通信接口转换器；4.仿真型燃气表；41.燃气表进气口；42.燃气表内丝空塔接头；5.停止按钮；6.启动按钮；7.复位按钮；8.仿真型电能表；9.接线端子；10.仿真型水表；101.水表进气口；102.水表内丝空塔接头；103.第一水平管；104.三通控制阀；105.第三水平管；106.第二水平管；11.仿真型热量表；12.网络插座；13.电源总开关；14.供电电源接口；15.专用接地端子；16.风机；17.风机控制板；18.风速调节器。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

如附图1-附图3所示，一种四表采集故障模拟培训设备，它包括采集主站监控终端、以太网转发器、PC机和培训展示柜1，以及设置在所述培训展示柜1上的采集集中器2、通信接口转换器3、仿真型电能表8、仿真型燃气表4、仿真型水表10、仿真型热量表11、通讯控制电路、线路故障模拟单元和能源模拟单元；所述能源模拟单元包括虚负荷电源和风速可调风机；所述风速可调风机包括依次连接的风机16、风机控制板17和风速调节器18；

所述采集主站监控终端通讯连接所述采集集中器2，所述采集集中器2通过所述通信接口转换器3分别连接所述仿真型电能表8、所述仿真型燃气表4、所述仿真型水表10和所述仿真型热量表11；

所述风速可调风机的出风口通过管道分别连通所述仿真型燃气表4和所述仿真型水表10的计量端，以为所述仿真型燃气表4和所述仿真型水表10提供运行负荷；

所述虚负荷电源与所述仿真型电能表8相连，以为所述仿真型电能表8提供运行负荷；

所述PC机依次通过所述以太网转发器和所述通讯控制电路，向所述仿真型热量表11输出控制指令；

PC机依次通过以太网转发器和通讯控制电路连接所述虚负荷电源，以向所述虚负荷电源输出控制指令；

所述通讯控制电路分别控制连接所述仿真型电能表8、所述仿真型燃气表4、所述仿真型水表10、所述仿真型热量表11、所述线路故障模拟单元和所述虚负荷电源的RS485通讯电路，用于控制通讯电路的通断；

所述线路故障模拟单元设置在所述仿真型电能表8的采集线路上，用于模拟所述仿真型电能表8的计量故障；

所述线路故障模拟单元设置在所述通信接口转换器与所述仿真型电能表8、所述仿真型燃气表4、所述仿真型水表10和所述仿真型热量表11之间的通讯线路上，用于模拟所述仿真型电能表8、所述仿真型燃气表4、所述仿真型水表10和所述仿真型热量表11的通讯故障。

具体的，所述仿真型燃气表4、所述仿真型水表10和所述仿真型热量表11均通过MBUS通信线路连接所述通信接口转换器3，所述仿真型电能表8通过RS485通信线路连接所述通信接口转换器3，所述通信接口转换器3通过 RS485通信线路连接所述采集集中器2。所述仿真型热量表11通过RS485通信线路连接通讯控制电路；所述通讯控制电路通过RS232通信线路连接以太网转发器，所述以太网转发器连接PC机。

本实施例的工作过程为：用户通过风机控制板17和风速调节器18调节所述风机16的出风量，为所述仿真型燃气表4和所述仿真型水表10提供运行负荷，所述仿真型燃气表4和所述仿真型水表10的计量数据，通过所述通信接口转换器3传输至所述采集集中器2，进行数据采集和展示；用户通过所述PC机向所述仿真型热量表11输出控制指令，以改变仿真型热量表11内部两个传感器和流量计的输出参数，实现对所述仿真型热量表11的输出控制，所述虚负荷电源为所述仿真型电能表8提供运行负荷，所述仿真型热量表11和所述仿真型电能表8的计量数据，通过所述通信接口转换器3传输至所述采集集中器2，进行数据采集和展示；RS485通讯线路故障模拟电路中的继电器矩阵动作，实现了所述通信接口转换器3与所述仿真型电能表之间的485的断A，断B和A,B反接故障模拟；三路MBUS通讯线路故障模拟电路中的继电器矩阵动作，实现了所述通信接口转换器3与所述仿真型燃气表4或者所述仿真型水表10或者所述仿真型热量表11之间的M-BUS的断+，断－和+,-短路故障模拟；电流短路切换电路、电流开路切换电路和电流反极性切换电路中的继电器矩阵动作，实现了电表计量故障模拟，因而，本实施例实现了四表数据的采集、展示和故障模拟，对相关技术人员的培训具有培训作用。

本实施例给出了通讯控制电路的一种具体实施方式，如附图2所示：所述通讯控制电路包括主控制器U11，以及与所述主控制器U11相连的十二路用于控制通信线路通断的通讯控制支路，其中一路通讯控制支路控制所述仿真型热量表11与所述以太网转发器之间通信线路的通断，另一路通讯控制支路控制所述虚负荷电源与所述以太网转发器之间通信线路的通断，以控制所述PC机与所述仿真型热量表11和所述虚负荷电源之间的通讯连接。

每路通讯控制支路均包括电平转换芯片、两个光耦合器和接口转换芯片及其附属电路，其中，第一通讯控制支路中：所述电平转换芯片U24的输入端与所述主控制器U11相连，输出端控制连接光耦合器U12和光耦合器U14，光耦合器U12、光耦合器U14和所述主控制器U11分别连接所述接口转换芯片U1的输入端，所述接口转换芯片U1的输出端作为该通讯控制支路的通讯控制接口。其他几路通讯控制支路的电路连接与第一通讯控制支路类似，在此不再详述。

特别的，所述主控制器U11采用XC2S100芯片，用于输出控制电平转换芯片U24和接口转换芯片U1的高低电平信号；所述电平转换芯片U24的型号为MAX232，用于对所述主控制器U11输出的高低电平信号进行转换，并输出电平信号给光耦合器U12和光耦合器U14；光耦合器U12和光耦合器U14的型号为6N137，用于输出控制接口转换芯片U1的电平信号；所述接口转换芯片U1的型号为MAX485。

本发明给出了一种线路故障模拟单元的具体实施方式，如附图3所示：所述线路故障模拟单元包括一路RS485通讯线路故障模拟电路，三路MBUS通讯线路故障模拟电路，以及用于模拟电表计量故障的电流短路切换电路、电流开路切换电路和电流反极性切换电路。所述电流短路切换电路、所述电流开路切换电路和所述电流反极性切换电路的具体电路已经公开。

具体的，所述RS485通讯线路故障模拟电路包括继电器开关K1-K4，继电器开关K1-K4的控制线圈两端分别并联连接一高速开关二极管1N4148，所述高速开关二极管1N4148一端连接电源，另一端作为继电器开关K1-K4的控制信号输入端；所述继电器开关K1的常闭触点和所述继电器开关K3的常闭触点并联连接所述继电器开关K4的常开触点；所述继电器开关K2的常闭触点和所述继电器开关K3的常开触点并联连接所述继电器开关K4的常闭触点；所述继电器开关K1的动触点连接端InA1和所述继电器开关K2的动触点连接端InB1作为RS485通讯线路故障模拟电路的进线端，连接所述通信接口转换器3的485接口；所述继电器开关K3的动触点连接端OtA1和所述继电器开关K4的动触点连接端OtB1作为RS485通讯线路故障模拟电路的出线端，连接所述仿真型电能表8的485接口。本实施例实现了所述通信接口转换器3与所述仿真型电能表8之间的485的断A，断B和A,B反接故障模拟。

具体的，所述MBUS通讯线路故障模拟电路包括继电器开关K5-K7，继电器开关K5-K7的控制线圈两端分别并联连接一高速开关二极管1N4148，所述高速开关二极管1N4148一端连接电源，另一端作为继电器开关K5-K7的控制信号输入端；所述继电器开关K5的动触点连接端InA2和所述继电器开关K6的动触点连接端InB2作为MBUS通讯线路故障模拟电路的进线端，连接所述通信接口转换器3的MBUS接口；所述继电器开关K5的常闭触点连接所述继电器开关K7的常开触点的连接端OtA2，所述继电器开关K6的常闭触点连接所述继电器开关K7的常闭触点的连接端OtB2，作为MBUS通讯线路故障模拟电路的出线端，连接所述仿真型燃气表4或者所述仿真型水表10或者所述仿真型热量表11的MBUS接口；所述继电器开关K6的常闭触点还连接所述继电器开关K7的动触头。三路MBUS通讯线路故障模拟电路结构相同，进线端连接所述通信接口转换器3的MBUS接口，出线端连接所述仿真型燃气表4或者所述仿真型水表10或者所述仿真型热量表11的MBUS接口，本实施例实现了所述通信接口转换器3与所述仿真型燃气表4或者所述仿真型水表10或者所述仿真型热量表11之间的M-BUS的断+，断－和+,-短路故障模拟。

具体的，所述采集集中器2通讯连接采集主站监控终端，所述采集主站监控终端采用PC机。所述采集集中器2用于根据采集主站监控终端的命令或定时主动通过下行通信通道抄读电能表、燃气表、水表和热量表的数据，并将抄读到的数据进行存储，通过上行通信通道将存储的数据上传至采集主站监控终端。

具体的，所述虚负荷电源为能够输出相位、频率、电压和电流可调的三相电压和三相电流的硬件结构，包括电流发生装置和电压发生装置，对外表现为一组或者多组电压输出端和电流输出端。

具体的，所述通信接口转换器3用于将不同通讯规约的电能表、燃气表、水表和热量表转换成为采集集中器2能够正确识别的通讯规约，采用单相交流电源供电，无计量功能。所述仿真型电能表8具有真实电能表的外观结构、计量、通讯功能，所述仿真型燃气表4具有真实燃气表的外观结构、计量、通讯功能，所述仿真型水表10具有真实水表的外观结构、计量、通讯功能，所述仿真型热量表11具有真实热量表的外观结构、计量、通讯功能。

具体的，市电通过电源总开关13连接电源保护模块，所述电源保护模块为能源模拟单元供电。所述电源总开关13作为整个设备的总电源开关，带有过载和漏电保护功能，安装在培训展示柜1左侧下方。所述培训展示柜1左侧下方还设置有网络插座12、供电电源接口14和专用接地端子15，本展示设备通过网络插座12连接网线，通过网线将采集到的四表计量数据传输至所述采集主站监控终端，市电所述供电电源接口14连接到的电源总开关13，给本展示设备供电，本展示设备通过专用接地端子15连接接地端。

具体的，所述仿真型电能表、所述仿真型燃气表、所述仿真型水表和所述仿真型热量表构成一套四表计量设备，所述培训展示柜1设置四套该四表计量设备。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：所述培训展示柜1作为本发明的主体，如附图4和附图5所示，所述采集集中器2设置在所述培训展示柜1的正面上部中间偏左位置，所述通信接口转换器3设置在所述培训展示柜1的正面上部中间偏右位置；所述仿真型电能表8设置在所述培训展示柜1的正面中部偏上位置，所述仿真型燃气表4和所述仿真型水表10设置在所述培训展示柜1的正面中部位置，所述仿真型热量表11设置在所述培训展示柜1的正面中部偏下位置。所述培训展示柜1背面设置有开关电源、电源隔离模块、所述虚负荷电源、所述风机16、所述风机控制板17和所述风速调节器18和通讯控制电路；所述培训展示柜1下部设置停止按钮5、启动按钮6和复位按钮7。为了便于安装检修和维护，所述培训展示柜1背面有活动门。所述培训展示柜1正面还设置接线端子9，所述仿真型电能表8、所述仿真型燃气表4、所述仿真型水表10和所述仿真型热量表11通过接线端子9进行连接。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于：本发明给出了一种能源模拟单元的具体实现方式，如附图6所示，所述能源模拟单元是给仿真型电能表8、仿真型燃气表4和仿真型水表10等提供运行负荷的一种可受控制的硬件装置。所述风机16的出风口通过第三水平管105连接三通控制阀104，所述三通控制阀104通过第一水平管103连通所述仿真型水表10的计量端，通过第二水平管106连通所述仿真型燃气表4的计量端，为所述仿真型燃气表4和所述仿真型水表10提供可调节运行负荷，具体的，所述仿真型水表10的水表进气口101通过水表内丝空塔接头102密封连通所述第一水平管103，所述仿真型燃气表4的燃气表进气口41通过燃气表内丝空塔接头42密封连通所述第二水平管106。模拟展示时，用户通过所述风机控制板17和所述风速调节器18控制所述风机16出风口的风量，进而调节所述仿真型燃气表4和所述仿真型水表10的输出结果。所述虚负荷电源与仿真型电能表8相连，为所述仿真型电能表8提供三相电压和三相电流，所述仿真型电能表8对虚负荷电源运行工况进行计量输出结果，所述能源模拟单元保证了所述仿真型电能表、所述仿真型燃气表4和所述仿真型水表三种计量表计的正常运行。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (1)

1.一种四表采集故障模拟培训设备，其特征在于：包括采集主站监控终端、以太网转发器、PC机和培训展示柜，以及设置在所述培训展示柜上的采集集中器、通信接口转换器、仿真型电能表、仿真型燃气表、仿真型水表、仿真型热量表、通讯控制电路、线路故障模拟单元和能源模拟单元；所述能源模拟单元包括虚负荷电源和风速可调风机；

所述采集主站监控终端通讯连接所述采集集中器，所述采集集中器通过所述通信接口转换器分别连接所述仿真型电能表、所述仿真型燃气表、所述仿真型水表和所述仿真型热量表；

所述风速可调风机的出风口通过管道分别连通所述仿真型燃气表和所述仿真型水表的计量端，以为所述仿真型燃气表和所述仿真型水表提供运行负荷；所述风速可调风机的出风口通过第三水平管连接三通控制阀，所述三通控制阀通过第一水平管连通所述仿真型水表的计量端，通过第二水平管连通所述仿真型燃气表的计量端，为所述仿真型燃气表和所述仿真型水表提供可调节运行负荷；

PC机依次通过以太网转发器和通讯控制电路连接所述虚负荷电源，以向所述虚负荷电源输出控制指令；所述虚负荷电源与所述仿真型电能表相连，以为所述仿真型电能表提供运行负荷；

所述PC机依次通过所述以太网转发器和所述通讯控制电路，向所述仿真型热量表输出控制指令；通过所述PC机向所述仿真型热量表输出控制指令，以改变仿真型热量表内部两个传感器和流量计的输出参数，实现对所述仿真型热量表的输出控制；

所述通讯控制电路分别控制连接所述仿真型电能表、所述仿真型燃气表、所述仿真型水表、所述仿真型热量表、所述线路故障模拟单元和所述虚负荷电源的RS485通讯电路，用于控制通讯电路的通断；所述通讯控制电路包括主控制器，以及与所述主控制器相连的若干用于控制通信线路通断的通讯控制支路；每路通讯控制支路均包括电平转换芯片、两个光耦合器和接口转换芯片及其附属电路，其中，所述电平转换芯片的输入端与所述主控制器相连，输出端控制连接两个光耦合器，两个所述光耦合器和所述主控制器分别连接所述接口转换芯片的输入端，所述接口转换芯片的输出端作为该通讯控制支路的通讯控制接口；

所述线路故障模拟单元设置在所述仿真型电能表的采集线路上，用于模拟所述仿真型电能表的计量故障；所述线路故障模拟单元设置在所述通信接口转换器与所述仿真型电能表、所述仿真型燃气表、所述仿真型水表和所述仿真型热量表之间的通讯线路上，用于模拟所述仿真型电能表、所述仿真型燃气表、所述仿真型水表和所述仿真型热量表的通讯故障；所述线路故障模拟单元包括一路RS485通讯线路故障模拟电路，三路MBUS通讯线路故障模拟电路，以及用于模拟电表计量故障的电流短路切换电路、电流开路切换电路和电流反极性切换电路；RS485通讯线路故障模拟电路中的继电器矩阵动作，实现所述通信接口转换器与所述仿真型电能表之间的485的断A，断B和A,B反接故障模拟，三路MBUS通讯线路故障模拟电路中的继电器矩阵动作，实现所述通信接口转换器与所述仿真型燃气表或者所述仿真型水表或者所述仿真型热量表之间的M-BUS的断+，断-和+,-短路故障模拟；

工作过程为：用户通过风机控制板和风速调节器调节风机的出风量，为所述仿真型燃气表和所述仿真型水表提供运行负荷，所述仿真型燃气表和所述仿真型水表的计量数据，通过所述通信接口转换器传输至所述采集集中器，进行数据采集和展示；用户通过所述PC机向所述仿真型热量表输出控制指令，以改变仿真型热量表内部两个传感器和流量计的输出参数，实现对所述仿真型热量表的输出控制，所述虚负荷电源为所述仿真型电能表提供运行负荷，所述仿真型热量表和所述仿真型电能表的计量数据，通过所述通信接口转换器传输至所述采集集中器，进行数据采集和展示；RS485通讯线路故障模拟电路中的继电器矩阵动作，实现了所述通信接口转换器与所述仿真型电能表之间的485的断A，断B和A,B反接故障模拟；三路MBUS通讯线路故障模拟电路中的继电器矩阵动作，实现了所述通信接口转换器与所述仿真型燃气表或者所述仿真型水表或者所述仿真型热量表之间的M-BUS的断+，断－和+,-短路故障模拟；电流短路切换电路、电流开路切换电路和电流反极性切换电路中的继电器矩阵动作，实现了电表计量故障模拟，实现了四表数据的采集、展示和故障模拟，对相关技术人员的培训具有培训作用；

所述RS485通讯线路故障模拟电路包括四个继电器开关K1-K4，继电器开关K1-K4的控制线圈两端分别并联连接一高速开关二极管1N4148，所述高速开关二极管1N4148一端连接电源，另一端作为继电器开关K1-K4的控制信号输入端；所述继电器开关K1的常闭触点和所述继电器开关K3的常闭触点并联连接所述继电器开关K4的常开触点；所述继电器开关K2的常闭触点和所述继电器开关K3的常开触点并联连接所述继电器开关K4的常闭触点；所述继电器开关K1的动触点和所述继电器开关K2的动触点作为RS485通讯线路故障模拟电路的进线端，连接所述通信接口转换器的485接口；所述继电器开关K3的动触点和所述继电器开关K4的动触点作为RS485通讯线路故障模拟电路的出线端，连接所述仿真型电能表的485接口；

所述MBUS通讯线路故障模拟电路包括继电器开关K5-K7，继电器开关K5-K7的控制线圈两端分别并联连接一高速开关二极管1N4148，所述高速开关二极管1N4148一端连接电源，另一端作为继电器开关K5-K7的控制信号输入端；所述继电器开关K5的动触点和所述继电器开关K6的动触点作为MBUS通讯线路故障模拟电路的进线端，连接所述通信接口转换器的MBUS接口；所述继电器开关K5的常闭触点连接所述继电器开关K7的常开触点，所述继电器开关K6的常闭触点连接所述继电器开关K7的常闭触点，作为MBUS通讯线路故障模拟电路的出线端连接所述仿真型燃气表或者所述仿真型水表或者所述仿真型热量表的MBUS接口；所述继电器开关K6的常闭触点还连接所述继电器开关K7的动触头。