CN110429713B - 一种基于终端的集抄设备故障诊断系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于终端的集抄设备故障诊断系统，包括智能检测装置和待检装置，智能检测装置根据终端发来的数据采集指令，对待检装置进行故障及性能检测、对电网环境及电力线通信信道环境进行质量检测，并将这些检测结果发回至终端，终端根据反馈回来的信息进行分析诊断后，确定故障原因并提供故障处理意见。可以快速直观准确定位故障原因、从源头上根除故障导火索，节约运维时间，大大提高的运维效率，降低了人工成本。

Description

一种基于终端的集抄设备故障诊断系统
技术领域
本发明涉及用电信息采集技术领域，特别是涉及一种基于终端的集抄设备故障诊断系统。
背景技术
用电信息采集系统是智能电网的重要组成部分，是智能用电服务的技术基础，其运行是否稳定可靠会给智能电网“信息化、自动化、互动化”发展带来直接的影响。目前的用电信息采集系统主要由主站、通信信道、终端设备等构成，是一套全覆盖、全采集、全费控的系统，其中涉及到多种类型的采集设备且通信方式很多，电力线信道环境噪声干扰时变性较强，整体看集抄现场环境复杂。由于设备类型多样、通信方式众多，集抄系统设备出现的故障也是复杂多样，给现场运维人员对设备的故障检测维修带来较大困难运维人员往往无法直观快速找到故障问题和原因，大多数为了维修效率而采用直接被动更换模块，这样做虽然快捷，但是并不能从源头上找到故障问题和原因，同样的故障很可能会再次出现。有鉴于此，亟需找到能够直观准确定位故障原因、从源头上根除故障导火索的方案。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于终端的集抄设备故障诊断系统，能够直观准确快速定位故障原因、从源头上根除故障导火索。
为了达到上述目的，本发明提供的基于终端的集抄设备故障诊断系统，包括智能检测装置、待检装置，所述智能检测装置用来接收终端发送的数据采集指令，按照相应设置的需要检测与测试的功能流程对所述待检装置的功能故障及性能、电网质量与电力线通信信道的性能进行检测，并将所述待检装置的功能故障及性能参数、电网质量与电力线信道的数据反馈至所述终端；所述终端接收所述待检装置的功能故障及性能参数以及电网质量与电力线信道的数据并进行分析诊断、故障预测，确定故障原因并提供故障处理意见。
进一步地，所述待检装置包括本地电力线载波通信单/三相模块、数据集中器、485通信模块。
进一步地，所述电网质量的数据包括电网谐波数据；所述电力线通信信道的数据包含电网噪声；所述待检装置的功能故障与性能参数包括所述本地电力线载波通信单/三相模块的通信有效性和准确性、所述数据集中器的的通信有效性和准确性、所述485通信模块的通信有效性和准确性。
进一步地，所述数据集中器的通信有效性和准确性通过以下手段来验证：所述智能检测装置与所述数据集中器的红外、PS2、RJ45或RS485端口进行上行协议通信，根据通信正常与否来判断通信有效性；并对通信获取的信息进行验证，从而确认其准确性。
进一步地，所述通信有效性和准确性的信息可以通过所述终端显示出来。
进一步地，所述待检装置的功能故障及性能参数、电网质量与电力线信道的数据、以及所述故障原因和故障处理意见可以在所述终端上显示出来，方便运维人员和用户查看。
进一步地，所述终端从地理信息系统(GIS-geographic information system)获取故障发生的地理位置，进行到达故障点位置的线路规划。
进一步地，若所述终端接入安全网络，可以将所述待检装置的功能故障及性能参数、电网质量与电力线信道的数据、故障原因以及故障处理意见发送给云平台，以便进行后台数据存储和统计分析。
进一步地，所述智能检测装置与所述终端通过Bluetooth4.0建立通信连接，从而保证所述终端发送的数据采集指令的接收和所述智能检测装置检测数据的反馈；所述智能检测装置检测数据通过SQLite数据库形式进行本地数据存储。10.根据权利要求1所述的基于终端的集抄设备故障诊断系统，其特征在于，根据所述电网质量的数据、所述电力线通信信道的数据、所述待检装置的功能故障与性能参数、所述故障发生的地理位置进行综合分析：
若相近地理位置的不同节点连续出现模块故障，则判断所属线路分支存在导致模块故障的高强度干扰信号，会造成硬件损坏；进而将地理位置相邻度、故障干扰类型、故障节点数量、故障出现时间作为分支线路故障预测输入参数进行分支线路其他节点故障概率预测，若其他节点的故障故障概率预测结果超过设定阈值，则要求运维人员进行故障原因排查，根除导致故障的强干扰，或者更换通信设备方案，采用抗干扰性更强的方案；
若相近地理位置的不同节点连续出现抄读不完整，现场测试确认无故障损坏导致抄读数据不完整，则判断当前分支线路上存在强噪声干扰，需要进一步进行噪声干扰源排查测试。
本发明提供的基于终端的集抄设备故障诊断系统，包括智能检测装置和待检装置，智能检测装置根据终端发来的数据采集指令，对待检装置进行故障功能及性能检测、对电网质量及电力线通信信道进行性能检测，并将这些检测结果发回至终端，终端根据反馈回来的信息进行分析诊断后，确定故障原因并提供故障处理意见。可以快速直观准确定位故障原因、从源头上根除故障导火索，节约运维时间，大大提高的运维效率，降低了人工成本。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的基于终端的集抄设备故障诊断系统示意图1；
图2为本发明实施例提供的基于终端的集抄设备故障诊断系统示意图2。
具体实施方式
本发明为解决现有技术存在的问题，提供一种基于终端的集抄设备故障诊断系统，能够直观准确定位故障原因、从源头上根除故障导火索。
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的基于终端的集抄设备故障诊断系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。
参见附图1，本发明实施例提供的基于终端的集抄设备故障诊断系统，所述集抄设备故障诊断系统包括智能检测装置、待检装置，所述智能检测装置用来接收终端发送的数据采集指令，按照相应设置的需要检测与测试的功能流程对所述待检装置的功能故障及性能以及电网质量与电力线通信信道的性能进行检测，并将所述待检装置的功能故障及性能参数以及电网质量与电力线信道的数据反馈至所述终端；所述终端接收所述待检装置的功能故障及性能参数以及电网质量与电力线信道的数据并进行分析诊断、故障预测，确定故障原因并提供故障处理意见。
本发明实施例提供的基于终端的集抄设备故障诊断系统，包括智能检测装置和待检装置，智能检测装置根据终端发来的数据采集指令，对待检装置进行故障功能及性能检测、对电网质量及电力线通信信道进行性能检测，并将这些检测结果发回至终端，终端根据反馈回来的信息进行分析诊断后，确定故障原因并提供故障处理意见。可以快速直观准确定位故障原因、从源头上根除故障导火索，节约运维时间，大大提高的运维效率，降低了人工成本。
实际应用中，用电信息采集系统包括很多安装在不同位置的本地电力线载波通信单/三相模块、数据集中器、485通信模块。这些装置的性能好坏也会影响到用电信息采集的准确性，所以要根据需要或者定期对这些装置本身进行性能检测，在本发明里，这些装置被统称为待检装置。另外这些装置所处的电网环境也会对其产生干扰，因此还需要对电网的质量进行检测。电网质量的数据包括电网谐波数据(即电网2～32次谐波电压、谐波电流、谐波功率等)，电力线通信信道的性能数据包含电网噪声；若是电网的数据不满足电力公司或者标准规定的阈值要求，则判定为电网环境差，会对用电用户设备产生干扰。
所述待检装置的功能故障与性能参数包括所述本地电力线载波通信单/三相模块的通信有效性和准确性、所述数据集中器的的通信有效性和准确性、所述485通信模块的通信有效性和准确性。
具体地，所述数据集中器的通信有效性和准确性通过以下手段来验证：所述智能检测装置与所述数据集中器的红外、PS2、RJ45或RS485端口进行上行协议通信，根据通信正常与否来判断通信有效性；并对通信获取的信息进行验证，从而确认其准确性。还可以计算数据交互的耗时信息，以便后期改进提升。
进一步地，数据集中器的通信有效性和准确性的信息可以通过终端显示出来。
此外，待检装置的功能故障及性能参数以及电网质量与电力线信道的数据、终端对上述性能参数和数据进行分析诊断得到的故障原因和故障处理意见也可以在终端上显示出来，方便运维人员和用户查看。
进一步地，终端从地理信息系统(GIS-geographic information system)获取故障发生的地理位置，并进行到达故障点位置的线路规划。这样一来，维修人员可以快速到达故障点，参照故障处理意见进行故障解除和维修。
根据所述电网质量的数据、所述电力线通信信道的数据、所述待检装置的功能故障与性能参数、所述故障发生的地理位置进行综合分析得到如下故障处理措施：
若相近地理位置的不同节点连续出现模块故障，则判断所属线路分支存在导致模块故障的高强度干扰信号，会造成硬件损坏；进而将地理位置相邻度、故障干扰类型、故障节点数量、故障出现时间作为分支线路故障预测输入参数进行分支线路其他节点故障概率预测，若其他节点的故障故障概率预测结果超过设定阈值，则要求运维人员进行故障原因排查，根除导致故障的强干扰，或者更换通信设备方案，采用抗干扰性更强的方案；
若相近地理位置的不同节点连续出现抄读不完整，现场测试确认无故障损坏导致抄读数据不完整，则判断当前分支线路上存在强噪声干扰，需要进一步进行噪声干扰源排查测试。
若终端接入安全网络，可以将待检装置的功能故障及性能参数以及电网质量与电力线信道的数据、故障原因以及故障处理意见发送给云平台，以便进行后台数据存储和统计分析。
请参见图2，实际中，智能检测装置与终端通过Bluetooth4.0建立通信连接，从而保证终端发送的数据采集指令的接收和智能检测装置对待检装置的功能故障及性能参数以及电网质量与电力线信道的数据的反馈；智能检测装置对待检装置的功能故障及性能参数以及电网质量与电力线信道的数据通过SQLite数据库形式进行本地数据存储，便于周期性的统计分析。
作为本发明实施例的一种优选方案，终端接收待检装置的功能故障及性能参数以及电网质量与电力线信道的数据并进行分析诊断、故障预测，确定故障原因并提供故障处理意见是基于安装在终端里的软件或者app来实现的。需要说明的是，本发明实施例里的终端包括但不限于手机、PC、平板。
本发明实施例提供的基于终端的集抄设备故障诊断系统，包括智能检测装置和待检装置，智能检测装置根据终端发来的数据采集指令，对待检装置进行故障功能及性能检测、对电网质量及电力线通信信道进行性能检测，并将这些检测结果发回至终端，终端根据反馈回来的信息进行分析诊断后，确定故障原因并提供故障处理意见。可以快速直观准确定位故障原因、从源头上根除故障导火索，节约运维时间，大大提高的运维效率，降低了人工成本。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种基于终端的集抄设备故障诊断系统，其特征在于，所述集抄设备故障诊断系统包括智能检测装置、待检装置，所述智能检测装置用来接收终端发送的数据采集指令，按照相应设置的需要检测与测试的功能流程对所述待检装置的功能故障及性能、电网质量与电力线通信信道的性能进行检测，并将所述待检装置的功能故障及性能参数、电网质量与电力线信道的数据反馈至所述终端；所述终端接收所述待检装置的功能故障及性能参数以及电网质量与电力线信道的数据并进行分析诊断、故障预测，确定故障原因并提供故障处理意见；根据所述电网质量的数据、所述电力线通信信道的数据、所述待检装置的功能故障与性能参数、故障发生的地理位置进行综合分析：
若相近地理位置的不同节点连续出现模块故障，则判断所属线路分支存在导致模块故障的高强度干扰信号，会造成硬件损坏；进而将地理位置相邻度、故障干扰类型、故障节点数量、故障出现时间作为分支线路故障预测输入参数进行分支线路其他节点故障概率预测，若其他节点的故障概率预测结果超过设定阈值，则要求运维人员进行故障原因排查，根除导致故障的强干扰，或者更换通信设备方案，采用抗干扰性更强的方案；
若相近地理位置的不同节点连续出现抄读不完整，现场测试确认无故障损坏导致抄读数据不完整，则判断当前分支线路上存在强噪声干扰，需要进一步进行噪声干扰源排查测试。
2.根据权利要求1所述的基于终端的集抄设备故障诊断系统，其特征在于，所述待检装置包括本地电力线载波通信单/三相模块、数据集中器、485通信模块。
3.根据权利要求2所述的基于终端的集抄设备故障诊断系统，其特征在于，所述电网质量的数据包括电网谐波数据；所述电力线通信信道的数据包含电网噪声；所述待检装置的功能故障与性能参数包括所述本地电力线载波通信单/三相模块的通信有效性和准确性、所述数据集中器的的通信有效性和准确性、所述485通信模块的通信有效性和准确性。
4.根据权利要求3所述的基于终端的集抄设备故障诊断系统，其特征在于，所述数据集中器的通信有效性和准确性通过以下手段来验证：所述智能检测装置与所述数据集中器的红外、PS2、RJ45或RS485端口进行上行协议通信，根据通信正常与否来判断通信有效性；并对通信获取的信息进行验证，从而确认其准确性。
5.根据权利要求4所述的基于终端的集抄设备故障诊断系统，其特征在于，所述通信有效性和准确性的信息可以通过所述终端显示出来。
6.根据权利要求1所述的基于终端的集抄设备故障诊断系统，其特征在于，所述待检装置的功能故障及性能参数、电网质量与电力线信道的数据、以及所述故障原因和故障处理意见可以在所述终端上显示出来，方便运维人员和用户查看。
7.根据权利要求3或4所述的基于终端的集抄设备故障诊断系统，其特征在于，所述终端从地理信息系统(GIS-geographic information system)获取故障发生的地理位置，进行到达故障点位置的线路规划。
8.根据权利要求1所述的基于终端的集抄设备故障诊断系统，其特征在于，若所述终端接入安全网络，可以将所述待检装置的功能故障及性能参数、电网质量与电力线信道的数据、故障原因以及故障处理意见发送给云平台，以便进行后台数据存储和统计分析。
9.根据权利要求1所述的基于终端的集抄设备故障诊断系统，其特征在于，所述智能检测装置与所述终端通过Bluetooth4.0建立通信连接，从而保证所述终端发送的数据采集指令的接收和所述智能检测装置检测数据的反馈；所述智能检测装置检测数据通过SQLite数据库形式进行本地数据存储。
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