CN110515022B

CN110515022B - 一种功耗测试设备

Info

Publication number: CN110515022B
Application number: CN201910822583.9A
Authority: CN
Inventors: 凌万水; 范志杰; 王蔚; 吴攀
Original assignee: Shanghai Wiscom Sunest Electric Power Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Wiscom Sunest Electric Power Technology Co ltd
Priority date: 2019-09-02
Filing date: 2019-09-02
Publication date: 2022-08-05
Anticipated expiration: 2039-09-02
Also published as: CN110515022A

Abstract

本发明公开了一种功耗测试设备，包括，通信模块，用于接受控制台发送的指令信号，并将指令信号发送至处理模块；控源模块，与所述处理模块连接，根据处理模块转换的响应信号进行供源；以及，采集模块，采集控源模块发送的电压电流，其分别与所述处理模块和控源模块连接；所述处理模块接收指令信号并将其转换成响应信号；本发明功耗测试设备能够对测试的故障指示器进行集成化供电，从而便于故障指示器测试，同时可对故障指示器的功耗进行测量，进而提高了测量准确性，为评判故障指示器质量通过了条件。

Description

一种功耗测试设备

技术领域

本发明涉及的故障指示器测试技术领域，尤其涉及一种功耗测试设备。

背景技术

故障指示器是指一种安装在电力线(架空线，电缆及母排)上指示故障电流的装置；大多数故障指示器仅可以通过检测短路电流的特征来判别、指示短路故障。故障指示器是一种能反映有短路电流通过而现出故障标志牌(红牌)的电磁感应设备。将这故障指示器在配电线路沿线装设，一旦线路发生故障，短路电流流过，故障指示器便动作，故障标志红牌便出现；然后沿线巡视，电源侧至故障点之前的故障指示器都出现红牌，故障点以后的故障指示器都不出现红牌，即可判断，故障点便在最后一个红牌点与其后第一个非红牌点之间；故障指示器通常包括电流和电压检测、故障判别、故障指示器驱动、故障状态指示及信号输出和自动延时复位控制等部分；故障指示器被广泛使用在配电网中，故障指示器在出厂或安装前需要对其进行测试，以避免有问题的故障指示器安装在线路中，然而现有的故障指示器功耗测试设备不能很好的满足使用需求，在对故障指示器测试时不能集成化供电，且不能同时对其功耗进行测量，检测效率比较低下。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有功耗测试设备存在的故障指示器测试时不能集成化供电，同时没有对其功耗进行测量问题，提出了本发明。

因此，本发明目的是提供一种功耗测试设备。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种功耗测试设备，包括，

通信模块，用于接受控制台发送的指令信号，并将指令信号发送至处理模块；

控源模块，与所述处理模块连接，根据处理模块转换的响应信号进行供源；以及，

采集模块，采集控源模块发送的电压电流，其分别与所述处理模块和控源模块连接。

作为本发明所述功耗测试设备的一种优选方案，其中：所述处理模块接收指令信号并将其转换成响应信号。

作为本发明所述功耗测试设备的一种优选方案，其中：所述处理模块与控源模块之间通过转换模块的DA转变单元连接。

作为本发明所述功耗测试设备的一种优选方案，其中：所述控源模块包括汇集供源电路、第一采集供源电路、第二采集供源电路和第三采集供源电路，所述汇集供源电路、第一采集供源电路、第二采集供源电路和第三采集供源电路分别与待测故障指示器的汇集单元和三个采集单元一一对应连接。

作为本发明所述功耗测试设备的一种优选方案，其中：所述汇集供源电路与DA转变单元之间设置有调压模块；

其中，所述调压模块的电压由外置电源提供。

作为本发明所述功耗测试设备的一种优选方案，其中：所述汇集供源电路、第一采集供源电路、第二采集供源电路和第三采集供源电路分别与四个所述采集模块进行连接。

作为本发明所述功耗测试设备的一种优选方案，其中：四个所述采集模块包括电流回采电路和电压回采电路，所述电流回采电路和电压回采电路对控源模块输出的电流和电压进行采集。

作为本发明所述功耗测试设备的一种优选方案，其中：所述采集模块与处理模块之间设置有AD转变单元，所述AD转变单元用于电流电压的AD采集。

作为本发明所述功耗测试设备的一种优选方案，其中：还包括电源控制模块，所述电源控制模块用于给通信模块、处理模块、控源模块、采集模块、转换模块和调压模块供电。

作为本发明所述功耗测试设备的一种优选方案，其中：所述电源控制模块包括电源管理单元和调控单元，所述电源管理单元的两端分别与外置电源和所述调控单元连接；

其中，所述调控单元区分为第一调节电路、第二调节电路、第三调节电路和第四调节电路。

本发明的有益效果：本发明功耗测试设备能够对测试的故障指示器进行集成化供电，从而便于故障指示器测试，同时可对故障指示器的功耗进行测量，如此，提高了故障指示器的检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明功耗测试设备的整体原理框图。

图2为本发明功耗测试设备所述的通信模块示意图。

图3为本发明功耗测试设备所述的处理模块示意图。

图4为本发明功耗测试设备的壳体结构示意图。

图5为本发明功耗测试设备所述的调压模块结构示意图。

图6为本发明功耗测试设备的原理细化流程图。

图7为本发明功耗测试设备所述的控源模块与采集模块连接示意图。

图8为本发明功耗测试设备所述的汇集供源电路与采集模块连接示意图。

图9为本发明功耗测试设备所述的第一采集供源电路与采集模块连接示意图。

图10为本发明功耗测试设备所述的电源控制模块结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例1

参照图1，提供了一种功耗测试设备的整体结构示意图，如图1，一种功耗测试设备包括通信模块100，用于接受控制台发送的指令信号，并将指令信号发送至处理模块200；控源模块300，与处理模块200连接，根据处理模块200转换的响应信号进行供源；以及，采集模块400，采集控源模块300发送的电压电流，其分别与处理模块200和控源模块300连接。

具体的，本发明主体结构包括通信模块100、处理模块200、控源模块300、采集模块400、转换模块500、调压模块600和电源控制模块700，通过设置的通信模块100、处理模块200、控源模块300、采集模块400、转换模块500、调压模块600和电源控制模块700之间的相互配合，能够对测试的故障指示器进行集成化供电，从而便于故障指示器测试，同时可对故障指示器的功耗进行测量，进而提高了故障指示器的检测效率，其中，通信模块100，用于接受控制台发送的指令信号，并将指令信号发送至处理模块200，处理模块200用于根据指令信号发送响应信号，同时将采集到的信号通过通信模块100发送至控制台，具有处理的功能，其接收指令信号并将其转换成响应信号，需说明的是，如图2和图3所示，通信模块100为型号ISO3082DW单片机，处理模块200为CPU，其型号为STM32F103RFT6；控源模块300，用于提供可控电源给故障指示器，其与处理模块200连接，根据处理模块200转换的响应信号进行供源；而采集模块400，起到回采电流电压的作用，如此为处理模块200计算故障指示器功损提供了基础，其采集控源模块300发送的电压电流，其分别与处理模块200和控源模块300连接。

需说明的是，通信模块100、处理模块200、控源模块300和采集模块400均安装于功耗测试设备的壳体K内，如图4所示，壳体K的上下两端分别设置有接线排P1和接线排P2，接线排P1和接线排P2上均设置有15个接线端子，壳体K的上端面设置有电源指示灯K1、运行指示灯K2和警告指示灯K3，电源指示灯K1、运行指示灯K2和警告指示灯K3均与处理模块200连接，电源指示灯K1、运行指示灯K2和警告指示灯K3分别代表电源，运行状态，告警状态。

接线排P1的接线端子从左往右依次编号为1到15，提供了RS485接口和输入电源接口，端子定义如下：

接线排P2的接线端子从左往右依次编号为16到30，提供4路电压输出接口，端子定义如下：

16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
															空	GND	SVo3	空	空	GND	SVo2	空	空	GND	SVo1	空	空	GND	MVo

具体的，各个端子的定义分为：

进一步的，如图2和图4所示，通信模块100的引脚3、引脚4、和引脚6分别与处理模块200的引脚51(S_RTS)、引脚43(S_RXD)和引脚42(S_TXD)对应连接，而通信模块100的引脚12和引脚13分别与外壳体上的接线排P1的接线端子12～15连接。

实施例2

参照图5和6，该实施例不同于上个实施例的是：处理模块200与控源模块300之间通过转换模块500的DA转变单元501连接，为发送响应信号通过了条件。具体的，处理模块200与控源模块300之间通过转换模块500的DA转变单元501连接，DA转变单元501产生模拟响应小信号，优选的，DA转变单元501为型号DAC8563SDGS单片机。

需说明的是，DA转变单元501的引脚4～7分别与处理模块200的引脚21(SCLK-DA)、引脚23(MOSI-DA)、引脚41(DACSI)、引脚44(CLK-DA)和引脚45(LDAC-DA)连接。

进一步的，如图6所示，控源模块300包括汇集供源电路301、第一采集供源电路302、第二采集供源电路303和第三采集供源电路304，汇集供源电路301、第一采集供源电路302、第二采集供源电路303和第三采集供源电路304通过接线排P2分别与待测故障指示器的汇集单元和三个采集单元一一对应连接，其中，DA转变单元501的引脚2分别与第一采集供源电路302、第二采集供源电路303和第三采集供源电路304连接。

需强调的是，汇集供源电路301与DA转变单元501之间设置有调压模块600，DA转变单元501的引脚1与调压模块600连接，其中，调压模块600的电压由外置电源提供，调压模块600通过接线排P1与外置电源连接，使用时，调压模块600对24V电源进行降压，该降压后的电源用于汇集单元测试部分供电，其降低汇集供源电路301功率放大器的温度，同时降压电源将随着输出电压进行变化。

需说明的是，转换模块500和调压模块600均设置于壳体K内。

其它实施例1相同。

实施例3

参照图6和7，该实施例不同于以上实施例的是：汇集供源电路301、第一采集供源电路302、第二采集供源电路303和第三采集供源电路304分别与四个采集模块400进行连接，四个采集模块400分别包括电流回采电路401和电压回采电路402，电流回采电路401和电压回采电路402分别对汇集供源电路301、第一采集供源电路302、第二采集供源电路303和第三采集供源电路304输出的电流和电压进行回采，为处理模块200分别计算汇集供源电路301、第一采集供源电路302、第二采集供源电路303和第三采集供源电路304的功耗提供了基础，进而提高了故障指示器的检测效率。

具体的，如图8和9所示，汇集供源电路301、第一采集供源电路302、第二采集供源电路303和第三采集供源电路304分别与四个采集模块400进行连接，四个采集模块400分别包括电流回采电路401和电压回采电路402，电流回采电路401和电压回采电路402对控源模块300输出的电流和电压进行采集，为处理模块200分别计算汇集供源电路301、第一采集供源电路302、第二采集供源电路303和第三采集供源电路304的功耗提供了基础，进而提高了故障指示器的检测效率。

需强调的是，如图2所示，采集模块400与处理模块200之间设置有AD转变单元502，AD转变单元502用于将电流电压采集的模拟信号转换成数字信号后送往处理模块200进行处理计算，AD转变单元502为型号AD7606BSTZ单片机，其中，其引脚14(ADINT)、引脚10(ADSTA)、引脚9、引脚8(ADRNG)、引脚11(ADRST)、引脚13(ADCS)、引脚12(ACLK-AD)和引脚24(MISO-AD)分别与处理模块200的引脚8、引脚10、引脚24、引脚9、引脚33和引脚34、引脚35连接，AD转变单元502的引脚49(VM)和引脚51(LM)与回采汇集供源电路301的电压回采电路402和电流回采电路401连接，AD转变单元502的引脚53(VS1)和引脚55(IS1)与回采第一采集供源电路302的电压回采电路402和电流回采电路401连接，AD转变单元502的引脚57(VS2)和引脚59(IS2)与回采第二采集供源电路303的电压回采电路402和电流回采电路401连接，AD转变单元502的引脚61(VS3)和引脚63(IS3)与回采第三采集供源电路304的电压回采电路402和电流回采电路401连接，使用时，回采到的电流电压经过AD转变单元502转换后输送至处理模块200内进行计算，处理模块200计算功耗P公式如下：

P＝I_回×U_回

式中，I_回表示回采的电流，U_回表示回采的电流。

计算后，处理模块200通过通信模块100发送至控制台，故障指示器的功耗国家行业标准是15uA，控制台根据计算结果分别评判故障指示器中汇集单元和三个采集单元的质量。

其它实施例2相同。

实施例4

参照图10，该实施例不同于以上实施例的是：还包括电源控制模块700，电源控制模块700用于给通信模块100、处理模块200、控源模块300、采集模块400、转换模块500和调压模块600供电，其能够提供需要用到各种不同电压的电源。具体的，还包括电源控制模块700，电源控制模块700用于给通信模块100、处理模块200、控源模块300、采集模块400、转换模块500和调压模块600供电，电源控制模块700设置于壳体K内。

进一步的，电源控制模块700包括电源管理单元701和调控单元702，电源管理单元701的两端分别与外置电源和调控单元702连接；其中，调控单元702区分为第一调节电路702a、第二调节电路702b、第三调节电路702c和第四调节电路702d，第一调节电路702a、第二调节电路702b、第三调节电路702c和第四调节电路702d能够分别输出+3.3V、+5V、+7.5V、+15、-15V供通信模块100、处理模块200、控源模块300、采集模块400、转换模块500和调压模块600使用。

其它实施例3相同。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种功耗测试设备，其特征在于：包括，

通信模块(100)，用于接受控制台发送的指令信号，并将指令信号发送至处理模块(200)，所述处理模块(200)接收指令信号并将其转换成响应信号；

控源模块(300)，与所述处理模块(200)连接，根据处理模块(200)转换的响应信号进行供源；以及，

采集模块(400)，采集控源模块(300)发送的电压电流，其分别与所述处理模块(200)和控源模块(300)连接；

所述处理模块(200)与控源模块(300)之间通过转换模块(500)的DA转变单元(501)连接；

所述控源模块(300)包括汇集供源电路(301)、第一采集供源电路(302)、第二采集供源电路(303)和第三采集供源电路(304)，所述汇集供源电路(301)、第一采集供源电路(302)、第二采集供源电路(303)和第三采集供源电路(304)分别与待测故障指示器的汇集单元和三个采集单元一一对应连接；

所述汇集供源电路(301)与DA转变单元(501)之间设置有调压模块(600)，所述调压模块(600)的电压由外置电源提供；

电源控制模块(700)，所述电源控制模块(700)用于给通信模块(100)、处理模块(200)、控源模块(300)、采集模块(400)、转换模块(500)和调压模块(600)供电。

2.如权利要求1所述的功耗测试设备，其特征在于：所述汇集供源电路(301)、第一采集供源电路(302)、第二采集供源电路(303)和第三采集供源电路(304)分别与四个所述采集模块(400)进行连接。

3.如权利要求2所述的功耗测试设备，其特征在于：四个所述采集模块(400)包括电流回采电路(401)和电压回采电路(402)，所述电流回采电路(401)和电压回采电路(402)对控源模块(300)输出的电流和电压进行采集。

4.如权利要求3所述的功耗测试设备，其特征在于：所述采集模块(400)与处理模块(200)之间设置有AD转变单元(502)，所述AD转变单元(502)用于电流电压的AD采集。

5.如权利要求4所述的功耗测试设备，其特征在于：所述电源控制模块(700)包括电源管理单元(701)和调控单元(702)，所述电源管理单元(701)的两端分别与外置电源和所述调控单元(702)连接；

其中，所述调控单元(702)区分为第一调节电路(702a)、第二调节电路(702b)、第三调节电路(702c)和第四调节电路(702d)。