CN110430085A - 一种集抄通信故障智能检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集抄通信故障智能检测装置，包括主控制单元、故障检测单元、谐波分析单元、噪声分析单元、按键控制单元，能够有序合理的进行集抄系统中各装置或设备的故障及性能检测以及电网质量与电力线通信信道环境的检测，具有一键启停检测功能，操作方便快捷，可以帮助运维人员快速进行故障检测、高效确定故障原因。并且，可以利用终端实现故障位置的定位和线路规划以及云平台的交互，有利于维修人员快速到达故障点进行故障解除和维修，以及云平台故障信息库的建立，方便后期统计分析。
Description
技术领域
本发明涉及电力线载波通信技术领域，特别是涉及一种集抄通信故障智能检测装置。
背景技术
随着智能电网的发展，低压抄表系统的稳定性、通信数据的可靠性对于智能电网的功能实现起到至关重要的作用，是智能电网稳定可靠数据采集的基础。
集抄系统通常由服务器、信道和终端设备组成。供电企业要求集抄终端设备的日采集成功率达到99.95％方为合格。而由于集抄系统故障问题排查不够及时以及故障原因无法正确快速有效的确定，导致集抄日采集成功率很难达标，严重影响了供电系统的稳定性。通过数据分析，当前导致日采集成功率很难达标的重要原因是信道和终端设备的故障。
有鉴于此，如何帮助运维人员快速进行故障检测、高效确定故障原因成为行业内急需解决的重要问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种集抄通信故障智能检测装置，能够帮助运维人员快速进行故障检测、高效确定故障原因。
为了达到上述目的，本发明提供的集抄通信故障智能检测装置，包括包括主控制单元、故障检测单元、谐波分析单元、噪声分析单元、按键控制单元，所述故障检测单元用来执行对集抄系统中各装置或设备的故障及性能检测，所述主控制单元实现功能指令的发送与故障检测数据的收集并对所述故障检测数据进行分析得到故障检测结果，所述按键控制单元执行一键启动故障检测功能以及通断电功能，所述噪声分析单元用来实现对电网噪声数据的采集、存储与分析，所述谐波分析单元用来对电网谐波电压、谐波电流进行采集与分析。
进一步地，所述主控制单元包括主控MCU、协议解析子单元、故障分析子单元，所述主控MCU将需要测试的功能以报文的形式发送给所述协议解析子单元，所述协议解析子单元分析确认要检测的功能并通过所述主控MCU发送功能指令给所述故障检测单元启动故障检测，所述故障检测单元执行完故障检测后将所述故障检测数据反馈给所述故障分析子单元，所述故障分析子单元对所述故障检测数据进行分析后得到所述故障检测结果发送给所述主控MCU。
进一步地，所述主控制单元与所述噪声分析单元通信，所述主控制单元通过所述主控MCU将噪声分析指令以报文的形式发送给所述噪声分析单元，所述噪声分析单元进行噪声干扰采集，并对所采集的噪声干扰进行时域频域特性分析，分析结果发送给所述主控MCU。
进一步地，所述集抄通信故障智能检测装置还包括显示单元，所述主控制单元还包括通信控制子单元，所述主控制单元通过所述通信控制子单元与所述显示单元进行通信，将所述故障检测结果传输给所述显示单元进行显示。
进一步地，所述故障检测包括IO状态检测、串口通信检测、电力线载波通信检测、485通信检测。
进一步地，对故障问题进行分类，包括通信性能受损和硬件设备损坏；若所述故障检测结果为大面积抄读失败，则优先检测数据集中器的功能和性能，若进一步判断为通信性能受损，则进行信道噪声干扰检测，并对测试数据诊断分析；若所述故障检测结果为个别节点抄读失败，则针对该节点进行检测，并对测试数据诊断分析；若所述故障检测结果为个别节点的部分数据异常，则优先检测该节点位置的通信信道的工作情况，并对测试数据诊断分析；若所述故障检测结果为设备受损，则针对该设备进行检测、故障信息识别，然后进行故障原因诊断。
进一步地，所述显示单元为终端的显示屏，所述故障检测结果可以在所述终端的显示屏上显示出来，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，可以将所述测试数据、所述故障检测结果、所述故障发生的地理位置发送给云平台，以便进行后台数据存储、故障分类、故障成因分析，形成故障信息库。
进一步地，所述终端包括手机、PC、平板电脑。
本发明提供的集抄通信故障智能检测装置，包括主控制单元、故障检测单元、谐波分析单元、噪声分析单元、按键控制单元，能够有序合理的进行集抄系统中各装置或设备的故障及性能检测以及电网质量与电力线通信信道环境的检测，具有一键启停检测功能，操作方便快捷，可以帮助运维人员快速进行故障检测、高效确定故障原因。并且，可以利用终端实现故障位置的定位和线路规划以及云平台的交互，有利于维修人员快速到达故障点进行故障解除和维修，以及云平台故障信息库的建立，方便后期统计分析。
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集抄通信故障智能检测装置示意图1；
图2为本发明实施例提供的集抄通信故障智能检测装置示意图2。
具体实施方式
本发明为解决现有技术存在的问题，提供一种集抄通信故障智能检测装置，帮助运维人员快速进行故障检测、高效确定故障原因。
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集抄通信故障智能检测装置，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集抄通信故障智能检测装置包括主控制单元、故障检测单元、谐波分析单元、噪声分析单元、按键控制单元，所述故障检测单元用来执行对集抄系统中各装置或设备的故障及性能检测，所述主控制单元实现功能指令的发送与故障检测数据的收集并对所述故障检测数据进行分析得到故障检测结果，所述按键控制单元执行一键启动故障检测功能以及通断电功能，所述噪声分析单元用来实现对电网噪声数据的采集、存储与分析，所述谐波分析单元用来对电网谐波电压、谐波电流进行采集与分析。
实际应用中，集抄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力线载波通信环境也会对其产生干扰，因此还需要对电力线通信的信道情况进行检测，电力线通信信道的性能数据包含电网噪声，如果检测噪声超出正常通信的阈值，则判定为通信环境差。用电环境的电能质量也是影响用户设备使用的重要方面，需要对电网质量的数据包括电网谐波数据(电网2～32次谐波电压、谐波电流、谐波功率)；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。
本发明实施例提供的集抄通信故障智能检测装置，包括主控制单元、故障检测单元、谐波分析单元、噪声分析单元、按键控制单元，能够有序合理的进行集抄系统中各装置或设备的故障及性能检测以及电网质量与电力线通信信道环境的检测，具有一键启停检测功能，操作方便快捷，可以帮助运维人员快速进行故障检测、高效确定故障原因。
进一步地，请参见图2，主控制单元包括主控MCU、协议解析子单元、故障分析子单元，所述主控MCU将需要测试的功能以报文的形式发送给所述协议解析子单元，所述协议解析子单元分析确认要检测的功能并通过所述主控MCU发送功能指令给所述故障检测单元启动故障检测，所述故障检测单元执行完故障检测后将所述故障检测数据反馈给所述故障分析子单元，所述故障分析子单元对所述故障检测数据进行分析后得到所述故障检测结果发送给所述主控MCU。
进一步地，集抄通信故障智能检测装置还包括显示单元，所述主控制单元还包括通信控制子单元，所述主控制单元通过所述通信控制子单元与所述显示单元进行通信，将所述故障检测结果传输给所述显示单元进行显示。
本发明实施例中涉及的故障检测包括IO状态检测、串口通信检测、电力线载波通信检测、485通信检测。
进一步地，可以对故障问题进行分类，包括：1.通信性能受损；2.硬件设备损坏。若故障检测结果为大面积抄读失败，则优先检测数据集中器的性能，若进一步判断为通信性能受损，则进行信道噪声干扰检测，并对测试数据诊断分析；若故障检测结果为个别节点抄读失败，则针对该节点进行检测，并对测试数据诊断分析；若故障检测结果为个别节点的部分数据异常，则优先检测该节点位置的通信信道的工作情况，，并对测试数据诊断分析。若故障检测结果为设备受损，则针对该设备进行检测、故障信息识别，然后进行故障原因诊断。
优选地，显示单元为终端的显示屏，故障检测结果可以在终端的显示屏上显示出来，方便运维人员和用户查看。既方便携带，又节约成本。
此外，终端可以从地理信息系统(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。这样一来，维修人员可以快速到达故障点进行故障解除和维修。
若终端接入安全网络，可以将上述测试数据、故障检测结果、故障发生的地理位置发送给云平台，以便进行后台数据存储、故障分类、故障成因分析，形成故障信息库。
此处说明一下，本发明实施例中的终端包括手机、PC、平板电脑。
本发明实施例提供的集抄通信故障智能检测装置，包括主控制单元、故障检测单元、谐波分析单元、噪声分析单元、按键控制单元，能够有序合理的进行集抄系统中各装置或设备的故障及性能检测以及电网质量与电力线通信信道环境的检测，具有一键启停检测功能，操作方便快捷，可以帮助运维人员快速进行故障检测、高效确定故障原因。并且，可以利用终端实现故障位置的定位和线路规划以及云平台的交互，有利于维修人员快速到达故障点进行故障解除和维修，以及云平台故障信息库的建立，方便后期统计分析。
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 (10)
1.一种集抄通信故障智能检测装置，其特征在于，所述集抄通信故障智能检测装置包括主控制单元、故障检测单元、谐波分析单元、噪声分析单元、按键控制单元，所述故障检测单元用来执行对集抄系统中各装置或设备的故障及性能检测，所述主控制单元实现功能指令的发送与故障检测数据的收集并对所述故障检测数据进行分析得到故障检测结果，所述按键控制单元执行一键启动故障检测功能以及通断电功能，所述噪声分析单元用来实现对电网噪声数据的采集、存储与分析，所述谐波分析单元用来对电网谐波电压、谐波电流进行采集与分析。
2.根据权利要求1所述的集抄通信故障智能检测装置，其特征在于，所述主控制单元包括主控MCU、协议解析子单元、故障分析子单元，所述主控MCU将需要测试的功能以报文的形式发送给所述协议解析子单元，所述协议解析子单元分析确认要检测的功能并通过所述主控MCU发送功能指令给所述故障检测单元启动故障检测，所述故障检测单元执行完故障检测后将所述故障检测数据反馈给所述故障分析子单元，所述故障分析子单元对所述故障检测数据进行分析后得到所述故障检测结果发送给所述主控MCU。
3.根据权利要求2所述的集抄通信故障智能检测装置，其特征在于，所述主控制单元与所述噪声分析单元通信，所述主控制单元通过所述主控MCU将噪声分析指令以报文的形式发送给所述噪声分析单元，所述噪声分析单元进行噪声干扰采集，并对所采集的噪声干扰进行时域频域特性分析，分析结果发送给所述主控MCU。
4.根据权利要求2所述的集抄通信故障智能检测装置，其特征在于，所述集抄通信故障智能检测装置还包括显示单元，所述主控制单元还包括通信控制子单元，所述主控制单元通过所述通信控制子单元与所述显示单元进行通信，将所述故障检测结果传输给所述显示单元进行显示。
5.根据权利要求1所述的集抄通信故障智能检测装置，其特征在于，所述故障检测包括IO状态检测、串口通信检测、电力线载波通信检测、485通信检测。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的集抄通信故障智能检测装置，其特征在于，对故障问题进行分类，包括通信性能受损和硬件设备损坏；若所述故障检测结果为大面积抄读失败，则优先检测数据集中器的功能和性能，若进一步判断为通信性能受损，则进行信道噪声干扰检测，并对测试数据诊断分析；若所述故障检测结果为个别节点抄读失败，则针对该节点进行检测，并对测试数据诊断分析；若所述故障检测结果为个别节点的部分数据异常，则优先检测该节点位置的通信信道的工作情况，并对测试数据诊断分析；若所述故障检测结果为设备受损，则针对该设备进行检测、故障信息识别，然后进行故障原因诊断。
7.根据权利要求4所述的集抄通信故障智能检测装置，其特征在于，所述显示单元为终端的显示屏，所述故障检测结果可以在所述终端的显示屏上显示出来，方便运维人员和用户查看。
8.根据权利要求6所述的集抄通信故障智能检测装置，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。
9.根据权利要求8所述的集抄通信故障智能检测装置，其特征在于，若所述终端接入安全网络，可以将所述测试数据、所述故障检测结果、所述故障发生的地理位置发送给云平台，以便进行后台数据存储、故障分类、故障成因分析，形成故障信息库。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的集抄通信故障智能检测装置，其特征在于，所述终端包括手机、PC、平板电脑。
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