CN110426571A - 一种智能配变终端自动化生产系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能配变终端自动化生产系统及检测方法，属于配电物联网保护技术领域，包括：智能配变终端、检测工装和生产管理子系统，检测工装与智能配变终端连接搭建测试环境，检测工装的输出端与生产管理子系统连接以将测试结果上传到生产管理子系统。本发明实现对智能配变终端的全生命周期管理，实现了对智能配变终端的全面的功能测试，节约了劳动生产力，有效的提高了对智能配变终端的生产效率和产品质量。

Description

一种智能配变终端自动化生产系统及检测方法

技术领域

本发明涉及配电物联网保护技术领域，特别涉及一种智能配变终端自动化生产系统及检测方法。

背景技术

泛在电力物联网是指围绕电力系统各个环节，充分利用移动互联、人工智能等现代化信息技术、现代通信技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互。为积极响应泛在电力物联网的推进以及解决配电网面临的技术、管理等问题，围绕以智能配变终端为中心，需全面开展对配变台区的建设和升级改造工作。

由此可见，电力市场对终端的需求量逐渐增大，终端制造企业不仅要以客户的要求按时交付产品，而且还要保证产品质量的稳定、可靠。客户对企业供货的终端全部要求到货检测，提出很高的合格率指标要求。更重要的是，终端并非属于传统的配电自动化设备，是国网电力公司推出新标准规范且融合物联网技术的终端。目前，很多企业缺少对物联网终端的生产经验，这给各企业带来了很大的挑战和困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能配变终端自动化生产系统及检测方法，以提高检测终端的生产效率。

为实现以上目的，本发明采用一种智能配变终端自动化生产系统，包括：智能配变终端、检测工装和生产管理子系统，检测工装与智能配变终端连接搭建测试环境，检测工装的输出端与生产管理子系统连接以将测试结果上传到生产管理子系统。

进一步地，所述智能配变终端包括边缘计算核心板、交流采样电源板、LTE 4G通信模组和HPLC宽带载波通信模组，边缘计算核心板内置有操作系统和容器，容器中运行有生产测试软件，边缘计算核心板分别与交流采样电源板、LTE 4G通信模组和HPLC宽带载波通信模组连接，其中：

所述生产测试软件用于进行交流采样精度的校准和检定、RS485和RS232的回环自测、HPLC宽带载波通信测试、遥信状态量测试以及PT100采样测试。

进一步地，所述检测工装包括三相功率源、树莓测试设备、扫码枪、接线端子排以及可变参数码，树莓派测试设备中运行有生产检测软件，树莓测试设备分别与三相功率源扫码枪以及接线端子排连接，扫码枪用于扫描可变参数码以将所述智能配变站的可变参数发送至生产检测软件，其中：

所述生产检测软件用于进行交流采样精度校准、交流采样精度检验和所述智能配变终端功能检测。

进一步地，所述智能配变终端的可变参数包括终端ID号、网口IP地址、交流采样电源板ID号以及网卡IP。

另一方面，采用一种智能配变终端自动化生产系统的检测方法，应用在检测工装端，以对智能配变终端进行检测，包括：

将检测工装与智能配变终端连接以搭建测试环境，并获取智能配变终端的可变参数和公共参数；

利用检测工装中安装的生产检测软件通过RS232调试串口为所述智能配变终端分配并设置网卡IP地址以使所述智能配变终端下载安装生产测试软件并进行交流采样精度校准；

利用生产检测软件对所述智能配变终端的交流采样精度进行多档位精度检测，并上传交流采样精度的检测结果；

利用生产检测软件对所述智能配变终端的功能进行自动化测试，所述智能配变终端的功能包括host主机和容器，并上传终端功能测试结果。

进一步地，所述可变参数包括终端ID号、网口IP地址、交流采样电源板ID号以及网卡IP，所述公共参数包括交流采样精度校准档位、生产测试软件文件、功能项测试超时时间、更新系统、容器和补丁文件。

进一步地，所述利用检测工装中安装的生产检测软件通过RS232调试串口为所述智能配变终端分配并设置网卡IP地址以使所述智能配变终端下载安装生产测试软件并进行交流采样精度校准，包括：

利用检测工装中安装的生产检测软件通过RS232调试串口为所述智能配变终端分配并设置网卡IP地址；

利用所述生产检测软件对所述智能配变终端安装所述生产测试软件；

利用所述生产检测软件对所述智能配变终端的时钟校时和交流采样精度进行校准，并上传合格的测试结果。

进一步地，所述利用生产检测软件对所述智能配变终端的交流采样精度进行多档位精度检测，并上传交流采样精度的检测结果，包括：

利用所述生产检测软件依次对所述智能配变终端的交流采样精度、更新系统、容器和补丁文件进行测试，并上传合格的测试结果。

进一步地，所述利用生产检测软件对所述智能配变终端的功能进行自动化测试，所述智能配变终端的功能包括host主机和容器，并上传终端功能测试结果，包括：

所述生产检测软件依次读取终端核心板的ESN，检查系统、容器、补丁的版本号，检查生产测试软件的版本号；

利用生产检测软件分别对遥信、RS485、RS232、PT100、HPLC宽带载波模块测试，设置LTE4G通信模块的APN，并开启拨号功能，更新安全代理文件proxy，导出ESAM安全加密芯片的ID号和证书文件，读取时钟检查时钟电池，导出交流采样的校准系数，LTE 4G通信模块登录公网测试，卸载生产测试APP，安装出厂的APP，修改容器的IP地址，修改网卡的IP地址。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：本发明通过设置智能配变终端、自动化生产检测工装和生产追踪管理系统，智能配变终端含有硬件模块、生产测试软件，自动化生产检测工装包含有硬件模块和自动化生产检测软件，生产追踪管理系统包含有数据库、用户操作界面。本方案可实现对智能配变终端通信接口、系统升级、容器升级、软件安装与卸载、参数配置的生产自动化检测，并将检测结果自动商户餐并存储在生产追踪管理系统，实现对智能配变终端的全生命周期管理，实现了对智能配变终端的全面的功能测试，生产工序安排合理，减少了生产人员操作，节约了劳动生产力，有效的提高了对智能配变终端的生产效率和产品质量。

附图说明

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述：

图1是一种智能配变终端自动化生产系统的结构示意图；

图2是一种智能配变终端自动化生产系统的检测方法的流程示意图；

图3是一种智能配变终端自动化生产系统的检测方法的整体工序示意图。

具体实施方式

为了更进一步说明本发明的特征，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用，并非用来对本发明的保护范围加以限制。

如图1所示，本实施例公开了一种智能配变终端自动化生产系统，包括智能配变终端、检测工装和生产管理子系统，检测工装与智能配变终端连接搭建测试环境，检测工装的输出端与生产管理子系统连接以将测试结果上传到生产管理子系统。其中，生产追踪管理系统含有数据库、用户操作界面，数据库用于存储对终端生产检测的结果，

所述的用户操作界面，具有用户权限管理，操作界面展示的数据来源于数据库，用户通过终端ID号可查看测试的历史记录，对于运维、维修的终端，用户也可更新、增加、删除终端的状态信息。

进一步地，智能配变终端包括边缘计算核心板、交流采样电源板、LTE 4G通信模组和HPLC宽带载波通信模组，边缘计算核心板内置有操作系统和容器，容器中运行有生产测试软件，边缘计算核心板分别与交流采样电源板、LTE 4G通信模组和HPLC宽带载波通信模组连接，其中：

所述生产测试软件用于进行交流采样精度的校准和检定、RS485和RS232的回环自测、HPLC宽带载波通信测试、遥信状态量测试以及PT100采样测试。

所述边缘计算核心板内置操作系统、容器，支持开发及安装APP，提供RS485、RS232、以太网、遥信和PT100通讯接口。

所述交流采样电源板具有对三相电压、电流、功率等电气量的高精度采样功能，提供终端其他硬件模块的供电电源，用户为电源板分配唯一的条形码ID号。

所述LTE 4G通信模组是实现智能配变终端与物联网配电主站远程通讯的通道。所述HPLC宽带载波通信模组是实现智能配变终端与接入低压设备通讯的通道，利用电力线通讯。

进一步地，所述检测工装包括三相功率源、树莓测试设备、扫码枪、接线端子排以及可变参数码，树莓派测试设备中运行有生产检测软件，树莓测试设备分别与三相功率源扫码枪以及接线端子排连接，扫码枪用于扫描可变参数码以将所述智能配变站的可变参数发送至生产检测软件，其中：

所述生产检测软件用于进行交流采样精度校准、交流采样精度检验和所述智能配变终端功能检测，用户可修改检测软件的配置参数、检测方案，实现对终端的单项或多项功能的全自动及手动测试。

所述三相功率源是提供输出给智能配变终端的三相电压、电流、功率等电气量的实验装置，为终端的交流采样精度校准和检定提供真实数据。所述接线端子属于测试工装的一部分，实现智能配变终端与三相功率源连接的中间件。

需要说明的是，为提高自动化的生产测试效率，以及考虑终端系统重启时间较长等因素，合理分配3个生产工序，分别是交采精度校准工序、交采精度检验工序、终端功能检测工序，每个生产工序都是独立并按顺序执行的。在每一个生产工序，用户都需使用树莓测试设备和终端搭建完整的测试环境，并对自动化生产检测软件通过扫码枪录入终端的可变参数以及手动配置公共参数，可变参数包括终端ID号、交流采样电源板ID号、网卡IP，公共参数包括更新系统的版本号、测试超时时间等。

如图2-图3所示，本实施例公开了一种智能配变终端自动化生产系统的检测方法，应用在检测工装端，以对智能配变终端进行检测，包括如下步骤S1- S4：

S1、将检测工装与智能配变终端连接以搭建测试环境，并获取智能配变终端的可变参数和公共参数；

S2、利用检测工装中安装的生产检测软件通过RS232调试串口为所述智能配变终端分配并设置网卡IP地址以使所述智能配变终端下载安装生产测试软件并进行交流采样精度校准；

S3、利用生产检测软件对所述智能配变终端的交流采样精度进行多档位精度检测，并上传交流采样精度的检测结果；

S4、利用生产检测软件对所述智能配变终端的功能进行自动化测试，所述智能配变终端的功能包括host主机和容器，并上传终端功能测试结果。

其中，所述可变参数包括终端ID号、网口IP地址、交流采样电源板ID号以及网卡IP，所述公共参数包括交流采样精度校准档位、生产测试软件文件、功能项测试超时时间、更新系统、容器和补丁文件。

优选地，每台终端会有不同的可变配置参数，如终端ID号、网口IP地址、交流采样电源板ID号，为确保可变参数设置的正确性，将可变参数制作成条形码或二维码，使用扫码枪自动设置可变参数，降低生产人员手动输入的错误概率。

如图2所示，第1个生产工序-采样精度校准工序：用户使用自动化检测软件通过RS232调试串口为终端分配并设置网卡IP地址，下载并安装生产测试软件，并对交流采样精度校准，测试完成后，将合格的测试结果上传到生产追踪管理系统。

具体为：用户搭建测试环境，使用扫码枪向自动化生产检测软件录入终端ID、交流采样电源板ID、网口IP地址，手动配置终端公共的参数，如交采精度校准档位、生产测试软件版本号。

用户启动自动化生产检测软件，依次测试的功能有设置网口IP地址、安装生产测试软件、时钟校时、交采精度校准。所有测试项合格后，自动保存测试结果并上传生产追踪管理系统，若测试不合格则不上传，生产人员需对不合格的终端重新测试或维修，特别强调的是，不合格的终端禁止转移到下一个生产测试工序。用户结束自动化测试后，将校准过的终端做高温老化试验。

第2个生产工序-采样精度检验工序：用户使用自动化检测软件对交流采样精度做多档位的精度检测，用户可修改检测档位，自动化检测软件保存并上传交采精度的检测结果。最后，对终端的系统、容器、补丁做选择性的升级更新，测试完成后，将合格的测试结果上传到生产追踪管理系统。

具体为：用户搭建测试环境，使用扫码枪向自动化生产检测软件录入终端ID、交流采样电源板ID，手动配置终端公共的参数，如交采精度检验档位，载入系统、容器和补丁的更新文件。

用户启动自动化生产检测软件，依次测试的功能包括：交采精度检验，更新系统、容器和补丁文件。所有功能项测试合格后，自动保存测试结果并上传生产追踪管理系统，若测试不合格则不上传，生产人员需对设备重新测试或维修，特别强调的是，不合格的终端禁止转移到下一个生产测试工序。

第3个生产工序-终端功能检测工序：用户使用自动化检测软件对终端的功能做自动化的测试，测试对象分为2大类，分别是host主机和容器。测试过程中，会卸载生产测试软件，安装出厂发布的软件。测试完成后，将合格的测试结果上传到生产追踪管理系统。

具体为：用户搭建测试环境，使用扫码枪向自动化生产检测软件录入终端ID、交流采样电源板ID、网卡IP地址，手动配置终端公共的参数，如功能项测试超时时间、出厂APP文件等。

用户启动自动化生产检测软件，测试对象包含host主机系统、容器两大类，依次测试的功能包括：读取终端核心板的ESN，检查系统、容器、补丁的版本号，检查生产测试APP的版本号，利用生产测试APP分别对遥信、RS485、RS232、PT100、HPLC宽带载波模块测试，设置LTE 4G通信模块的APN，并开启拨号功能，更新安全代理文件proxy，导出ESAM安全加密芯片的ID号和证书文件，读取时钟检查时钟电池，导出交流采样的校准系数，LTE 4G通信模块登录公网测试，卸载生产测试APP，安装出厂的APP，修改容器的IP地址，修改网卡的IP地址。所有功能项测试合格后，自动保存测试结果并上传生产追踪管理系统，若测试不合格则不上传，生产人员需对设备重新测试或维修。

需要说明的是，本实施例公开的方案具有如下有益效果：

（1）自动化生产检测软件为终端安装生产测试APP，实现对交流采样精度的自动化校准、检定，可回环自测RS485、RS232的通讯接口，另外，具备对遥信、PT100、HPLC载波通讯各接口的测试，测试终端的功能项覆盖全面。

（2）用户为交流采样电源板分配唯一的条形码ID号，校准的系数以ID号命名存储备份，将备份的校准系数导入到任一边缘计算核心板内，可实现互相搭配组装的使用，不需重复校准。

（3）更新终端的系统、容器、补丁需重启设备，因重启设备时间较长，故合理分配不同的生产测试工序，提高生产测试效率。

（4）每台终端会有不同的可变配置参数，如终端ID号、网口IP地址、交流采样电源板ID号，为确保可变参数设置的正确性，将可变参数制作成条形码或二维码，使用扫码枪自动设置可变参数，降低生产人员手动输入的错误概率。

（5）为适应多样化的生产测试需求，自动化测试软件提供丰富的用户配置参数，界面操作简单、友好，可配置检测方案，具备单项、全自动化测试功能，减少生产人员的参与工作量。

（6）为解决对终端的全生命周期管理，将测试的合格结果与终端的ID号绑定，上传存储在生产管理追踪系统，用户可访问生产管理追踪系统，有利于对终端的维修、问题分析。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能配变终端自动化生产系统，其特征在于，包括智能配变终端、检测工装和生产管理子系统，检测工装与智能配变终端连接搭建测试环境，检测工装的输出端与生产管理子系统连接以将测试结果上传到生产管理子系统。

2.如权利要求1所述的智能配变终端自动化生产系统，其特征在于，所述智能配变终端包括边缘计算核心板、交流采样电源板、LTE 4G通信模组和HPLC宽带载波通信模组，边缘计算核心板内置有操作系统和容器，容器中运行有生产测试软件，边缘计算核心板分别与交流采样电源板、LTE 4G通信模组和HPLC宽带载波通信模组连接，其中：

所述生产测试软件用于进行交流采样精度的校准和检定、RS485和RS232的回环自测、HPLC宽带载波通信测试、遥信状态量测试以及PT100采样测试。

3.如权利要求1所述的智能配变终端自动化生产系统，其特征在于，所述检测工装包括三相功率源、树莓测试设备、扫码枪、接线端子排以及可变参数码，树莓派测试设备中运行有生产检测软件，树莓测试设备分别与三相功率源扫码枪以及接线端子排连接，扫码枪用于扫描可变参数码以将所述智能配变站的可变参数发送至生产检测软件，其中：

所述生产检测软件用于进行交流采样精度校准、交流采样精度检验和所述智能配变终端功能检测。

4.如权利要求1所述的智能配变终端自动化生产系统，其特征在于，所述智能配变终端的可变参数包括终端ID号、网口IP地址、交流采样电源板ID号以及网卡IP。

5.一种智能配变终端自动化生产系统的检测方法，其特征在于，应用在检测工装端，以对智能配变终端进行检测，包括：

将检测工装与智能配变终端连接以搭建测试环境，并获取智能配变终端的可变参数和公共参数；

利用检测工装中安装的生产检测软件通过RS232调试串口为所述智能配变终端分配并设置网卡IP地址以使所述智能配变终端下载安装生产测试软件并进行交流采样精度校准；

利用生产检测软件对所述智能配变终端的交流采样精度进行多档位精度检测，并上传交流采样精度的检测结果；

利用生产检测软件对所述智能配变终端的功能进行自动化测试，所述智能配变终端的功能包括host主机和容器，并上传终端功能测试结果。

6.如权利要求5所述的智能配变终端自动化生产系统的检测方法，其特征在于，所述可变参数包括终端ID号、网口IP地址、交流采样电源板ID号以及网卡IP，所述公共参数包括交流采样精度校准档位、生产测试软件文件、功能项测试超时时间、更新系统、容器和补丁文件。

7.如权利要求6所述的智能配变终端自动化生产系统的检测方法，其特征在于，所述利用检测工装中安装的生产检测软件通过RS232调试串口为所述智能配变终端分配并设置网卡IP地址以使所述智能配变终端下载安装生产测试软件并进行交流采样精度校准，包括：

利用检测工装中安装的生产检测软件通过RS232调试串口为所述智能配变终端分配并设置网卡IP地址；

利用所述生产检测软件对所述智能配变终端安装所述生产测试软件；

利用所述生产检测软件对所述智能配变终端的时钟校时和交流采样精度进行校准，并上传合格的测试结果。

8.如权利要求6所述的智能配变终端自动化生产系统的检测方法，其特征在于，所述利用生产检测软件对所述智能配变终端的交流采样精度进行多档位精度检测，并上传交流采样精度的检测结果，包括：

利用所述生产检测软件依次对所述智能配变终端的交流采样精度、更新系统、容器和补丁文件进行测试，并上传合格的测试结果。

9.如权利要求6所述的智能配变终端自动化生产系统的检测方法，其特征在于，所述利用生产检测软件对所述智能配变终端的功能进行自动化测试，所述智能配变终端的功能包括host主机和容器，并上传终端功能测试结果，包括：

所述生产检测软件依次读取终端核心板的ESN，检查系统、容器、补丁的版本号，检查生产测试软件的版本号；

利用生产检测软件分别对遥信、RS485、RS232、PT100、HPLC宽带载波模块测试，设置LTE4G通信模块的APN，并开启拨号功能，更新安全代理文件proxy，导出ESAM安全加密芯片的ID号和证书文件，读取时钟检查时钟电池，导出交流采样的校准系数，LTE 4G通信模块登录公网测试，卸载生产测试APP，安装出厂的APP，修改容器的IP地址，修改网卡的IP地址。