CN109407549A - 一种电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统 - Google Patents

一种电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统 Download PDF

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杨舟
唐利涛
梁捷
李刚
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Abstract

本发明公开了一种电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统，属于电力载波通信模块仿真测试技术领域，本发明通过上位机发送测试报文至主屏蔽箱或从屏蔽箱，使主屏蔽箱或从屏蔽箱之间进行通信，从而模拟电力载波通信采集终端的下行通信模块和电表的通信模块之间的通信，同时能够屏蔽外部不可控干扰影响；通过在主屏蔽箱或从屏蔽箱的之间设置衰减器、阻抗模拟器及信号发生器，即上位机通过对通信反馈的信号进行判断，能实现对主屏蔽箱或从屏蔽箱之间通信的干扰测试，测试的周期短，效率高，且成本低，能够提高电力通信模块的测试能力和水平。

Description

一种电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统
技术领域
本发明属于电力载波通信模块仿真测试技术领域，尤其涉及一种电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统。
背景技术
随着智能电网建设的高速发展，智能计量与集抄技术作为智能电网重要组成部分，是居民用户用电信息采集与分析的基础。现场电表数据的抄读及抄表数据的上送是保证智能电网正常运行的保证。如何通过搭建仿真测试系统，模拟台区抄表通信信道，测试集中器和电表各类通信模块的通信性能，为新产品的检定和入网提供保证是当前急需解决的问题。现有在线测试方式，存在测试周期长、效率低、成本高的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统，从而解决了现有电力载波通信下行终端通信模块在线测试测试周期长、效率低、成本高的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统，包括：主屏蔽箱、从屏蔽箱、衰减器、阻抗模拟器、信号发生器及上位机；
上位机，用于发送测试报文至所述主屏蔽箱或从屏蔽箱，从而使所述主屏蔽箱或从屏蔽箱发送射频信号模拟通信；同时用于接收所述主屏蔽箱或从屏蔽箱反馈的确认信号，通过所述确认信号判断是否数据抄读合格；
所述主屏蔽箱，能够屏蔽所述主屏蔽箱与从屏蔽箱之间通信的射频信号外的电磁信号，用于与所述从屏蔽箱进行通信，用于根据所述测试报文与所述从屏蔽箱通信，同时将通信后接收的所述从屏蔽箱反馈的确认信号反馈至所述上位机；
所述从屏蔽箱，能够屏蔽所述主屏蔽箱与从屏蔽箱之间通信的射频信号外的电磁信号，用于与所述主屏蔽箱进行通信，用于根据所述测试报文与所述主屏蔽箱通信，同时将通信后接收的所述主屏蔽箱反馈的确认信号反馈至所述上位机；
所述衰减器，设置在所述主屏蔽箱与从屏蔽箱之间，用于对所述主屏蔽箱与从屏蔽箱之间通信的射频信号进行衰减、调整大小、改善阻抗匹配及直读被测网络的衰减值；
所述阻抗模拟器，设置在所述衰减器与从屏蔽箱之间，用于对所述主屏蔽箱与从屏蔽箱之间通信的射频信号施加模拟产生测试所需要的各种阻抗；以及
信号发生器，设置在所述阻抗模拟器与从屏蔽箱之间，用于产生测试所需要的各种干扰信号，干扰所述主屏蔽箱与从屏蔽箱之间通信的射频信号。
进一步的，所述主屏蔽箱包括依次连接的节点底板、通信模块及耦合电路；
所述节点底板，用于给所述通信模块供电和信号连接，所述节点底板与所述上位机之间通过串口通信连接；用于接收所述上位机发送来的测试报文；还用于接收所述通信模块发送的耦合后的PLC信号并发送至所述上位机；
所述通信模块，用于接收所述节点底板发送来的测试报文，并将所述测试报文转换为PLC信号；还用于接收所述耦合电路发送的耦合后的PLC信号；及
所述耦合电路，用于将所述通信模块发送的所述PLC信号耦合为射频信号发送到所述从屏蔽箱；还用于将接收到的所述从屏蔽箱反馈的确认信号耦合成耦合后的PLC信号，并发送至所述通信模块。
进一步的，所述节点底板能够与多种类型的通信模块进行信供电和信号连接，所述通信模块插设在所述节点底板上。
进一步的，所述从屏蔽箱的结构与所述主屏蔽箱的结构、原理一致。
进一步的，所述主屏蔽箱的通信模块用于模拟电力载波通信采集终端的下行通信模块；所述从屏蔽箱的通信模块用于模拟电力载波通信的电表的通信模块。
进一步的，所述上位机为计算机。
与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明所提供的电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统，通过上位机发送测试报文至主屏蔽箱或从屏蔽箱，使主屏蔽箱或从屏蔽箱之间进行通信，从而模拟电力载波通信采集终端的下行通信模块和电表的通信模块之间的通信，同时能够屏蔽外部不可控干扰影响；通过在主屏蔽箱或从屏蔽箱的之间设置衰减器、阻抗模拟器及信号发生器，即上位机通过对通信反馈的信号进行判断，能实现对主屏蔽箱或从屏蔽箱之间通信的干扰测试，测试的周期短，效率高，且成本低，能够提高电力通信模块的测试能力和水平。即本发明通过采用上位机、主屏蔽箱、从屏蔽箱等模拟衰减器、阻抗模拟器及信号发生器，模拟建立了电力通信下行终端通信模块的静态工作环境，模拟实现了待测通信模块与本地通信模块之间的通信，解决了当前在线测试存在的测试周期长、效率低、成本高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，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。
图1是本发明一种电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统的结构示意图；
其中：1-屏蔽箱，2-节点底板，4-通信模块，5-耦合电路，6-衰减器，7-阻抗模拟器，8-信号发生器，10-上位机，11-从屏蔽箱。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明所提供的电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统包括：主屏蔽箱1、从屏蔽箱11、衰减器6、阻抗模拟器7、信号发生器8及上位机10。上位机10为计算机，上位机10分别与主屏蔽箱1和从屏蔽箱11进行串口通信连接，上位机10用于发送测试报文至主屏蔽箱1或从屏蔽箱11，从而使主屏蔽箱1或从屏蔽箱11发送射频信号模拟通信。上位机10还用于接收主屏蔽箱1或从屏蔽箱11反馈的确认信号，通过确认信号判断是否数据抄读合格，即是是否通信成功。
主屏蔽箱1能够屏蔽主屏蔽箱1与从屏蔽箱11之间通信的射频信号外的电磁信号，使电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统测试的环境不受到外部不可控干扰影响。用于与从屏蔽箱11进行通信，主屏蔽箱1用于接收上位机10发送的测试报文，并将测试报文转换为PLC（电力线载波）信号后进行耦合，得到射频信号，将射频信号至从屏蔽箱11；与从屏蔽箱11通信后，主屏蔽箱1将通信后接收到从屏蔽箱11反馈的确认信号反馈至上位机10。
从屏蔽箱11能够屏蔽主屏蔽箱1与从屏蔽箱11之间通信的射频信号外的电磁信号，使电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统测试的环境不受到外部不可控干扰影响。用于与从屏蔽箱11进行通信，从屏蔽箱11用于接收上位机10发送的测试报文，并将测试报文转换为PLC信号后进行耦合得到射频信号，将射频信号至主屏蔽箱1；与主屏蔽箱1通信后，从屏蔽箱11将通信后接收到主屏蔽箱1反馈的确认信号反馈至上位机10。
衰减器6设置在主屏蔽箱1与从屏蔽箱11之间，衰减器6用于对主屏蔽箱1与从屏蔽箱11之间通信的射频信号进行衰减、调整大小、改善阻抗匹配及直读被测网络的衰减值。
阻抗模拟器7设置在衰减器6与从屏蔽箱11之间，用于对主屏蔽箱1与从屏蔽箱11之间通信的射频信号施加模拟产生测试所需要的各种阻抗；以及
信号发生器8设置在阻抗模拟器7与从屏蔽箱11之间，用于产生测试所需要的各种干扰信号，干扰主屏蔽箱1与从屏蔽箱11之间通信的射频信号。
进一步参考图1，主屏蔽箱1包括依次连接的节点底板2、通信模块4及耦合电路5。节点底板2能够与多种类型的通信模块进行信供电和信号连接。节点底板2用于给通信模块4供电和信号连接，节点底板2与上位机10之间通过串口通信连接；节点底板2用于接收上位机10发送来的测试报文；节点底板2还用于接收通信模块4发送的耦合后的PLC信号并发送至上位机10。通信模块4用于接收节点底板2发送来的测试报文，并将测试报文转换为PLC信号；通信模块4还用于接收耦合电路5发送的耦合后的PLC信号。耦合电路5用于将通信模块4发送的PLC信号耦合为射频信号发送至从屏蔽箱11；耦合电路5还用于将接收到的从屏蔽箱11反馈的确认信号耦合成耦合后的PLC信号，并发送至通信模块4。
从屏蔽箱11的结构与主屏蔽箱1的结构、原理一致，从屏蔽箱11的通信模块4用于模拟电力载波通信的电表的通信模块，主屏蔽箱1的通信模块4用于模拟电力载波通信采集终端的下行通信模块。衰减器6为程控衰减器，能够设置0-120db的衰减值；阻抗模拟器7能够模拟出阻性阻抗与容性阻抗。信号发生器8为5172B矢量信号源。
对本发明电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统的工作原理进行详细说明，以使本领域技术人员更了解本发明：上位机10发送测试报文至主屏蔽箱1，主屏蔽箱1的节点底板2接收上位机10发送的测试报文，并将测试报文发送至通信模块4，通信模块4将测试报文转换为PLC（电力线载波）信号，耦合电路5将PLC信号耦合为射频信号后发送至从屏蔽箱11，从屏蔽箱11接收到信号后反馈确认信号至主屏蔽箱1的耦合电路5，该耦合电路5将确认信号进行耦合，并将耦合后的PLC信号发送至主屏蔽箱1的通信模块4，该通信模块4通过主屏蔽箱1将耦合后的PLC信号传送至上位机10，上位机10对反馈的确认信号进行判断是否数据抄读合格，从而实现对电力载波铜线下终端通信模块仿真测试。
上位机10发送测试报文至从屏蔽箱11进行测试的原理与上位机10发送测试报文至主屏蔽箱1的工作原理一致，这里不再重复。
以上所揭露的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统，其特征在于：包括：主屏蔽箱（1）、从屏蔽箱（11）、衰减器（6）、阻抗模拟器（7）、信号发生器（8）及上位机（10）；
上位机（10），用于发送测试报文至所述主屏蔽箱（1）或从屏蔽箱（11），从而使所述主屏蔽箱（1）或从屏蔽箱（11）发送射频信号模拟通信；还用于接收所述主屏蔽箱（1）或从屏蔽箱（11）反馈的确认信号，通过所述确认信号判断是否数据抄读合格；
所述主屏蔽箱（1），能够屏蔽所述主屏蔽箱（1）与从屏蔽箱（11）之间通信的射频信号外的电磁信号，用于与所述从屏蔽箱（11）进行通信，用于根据所述测试报文与所述从屏蔽箱（11）通信，同时将通信后接收的所述从屏蔽箱（11）反馈的确认信号反馈至所述上位机（10）；
所述从屏蔽箱（11），能够屏蔽所述主屏蔽箱（1）与从屏蔽箱（11）之间通信的射频信号外的电磁信号，用于与所述主屏蔽箱（1）进行通信，用于根据所述测试报文与所述主屏蔽箱（1）通信，同时将通信后接收的所述主屏蔽箱（1）反馈的确认信号反馈至所述上位机（10）；
所述衰减器（6），设置在所述主屏蔽箱（1）与从屏蔽箱（11）之间，用于对所述主屏蔽箱（1）与从屏蔽箱（11）之间通信的射频信号进行衰减、调整大小、改善阻抗匹配及直读被测网络的衰减值；
所述阻抗模拟器（7），设置在所述衰减器（6）与从屏蔽箱（11）之间，用于对所述主屏蔽箱（1）与从屏蔽箱（11）之间通信的射频信号施加模拟产生测试所需要的各种阻抗；以及
信号发生器（8），设置在所述阻抗模拟器（7）与从屏蔽箱（11）之间，用于产生测试所需要的各种干扰信号，干扰所述主屏蔽箱（1）与从屏蔽箱（11）之间通信的射频信号。
2.根据权利要求1所述的电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统，其特征在于：所述主屏蔽箱（1）包括依次连接的节点底板（2）、通信模块（4）及耦合电路（5）；
所述节点底板（2），用于给所述通信模块（4）供电和信号连接，所述节点底板（2）与所述上位机（10）之间通过串口通信连接；用于接收所述上位机（10）发送来的测试报文；还用于接收所述通信模块（4）发送的耦合后的PLC信号并发送至所述上位机（10）；
所述通信模块（4），用于接收所述节点底板（2）发送来的测试报文，并将所述测试报文转换为PLC信号；还用于接收所述耦合电路（5）发送的耦合后的PLC信号；及
所述耦合电路（5），用于将所述通信模块（4）发送的所述PLC信号耦合为射频信号发送到所述从屏蔽箱（11）；还用于将接收到的所述从屏蔽箱（11）反馈的确认信号耦合成耦合后的PLC信号，并发送至所述通信模块（4）。
3.根据权利要求2所述的电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统，其特征在于：所述节点底板（2）能够与多种类型的通信模块（4）进行信供电和信号连接，所述通信模块（4）插设在所述节点底板（2）上。
4.根据权利要求3所述的电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统，其特征在于：所述从屏蔽箱（11）的结构与所述主屏蔽箱（1）的结构、原理一致。
5.根据权利要求4所述的电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统，其特征在于：所述主屏蔽箱（1）的通信模块（4）用于模拟电力载波通信采集终端的下行通信模块；所述从屏蔽箱（11）的通信模块（4）用于模拟电力载波通信的电表的通信模块。
6.根据权利要求4所述的电力载波通信下行终端通信模块仿真测试系统，其特征在于：所述上位机（10）为计算机。
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