CN110515030A - 一种自动化停电上报功能的仿真检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动化停电上报功能的仿真检测系统，包括工控机，与工控机均连接的第一屏蔽室、第二屏蔽室、协议分析仪以及信号分析仪，第一屏蔽室用于放置虚拟集中器，虚拟集中器设置有主节点通信模块，所述主节点通信模块配置有第一超级电容；所述第二屏蔽室用于放置虚拟电能表，虚拟电能表设置有子节点通信模块，子节点通信模块配置有第二超级电容；子节点通信模块与主节点通信模块进行通信；协议分析仪用于对数据报文及协议按照标准进行解析和合规性验证；信号分析仪用于实时检测空域、时域和频域的信号，从信号角度验证停电上报的功能、时间及计数，并采集和分析空域、时域及频域的信号，且还原信号到数据报文。

Description

一种自动化停电上报功能的仿真检测系统

技术领域

本发明涉及停电上报测试技术领域，尤其涉及一种自动化停电上报功能的仿真检测系统。

背景技术

我国的智能电表虽然有电池，但该电池仅支持电能表停电时生产停电事件，不能完成智能电表停电事件的主动上报，若成功实现低压用户停电实时主动上报技术，将大大提升居民用电检修的及时性，提升用电用户满意度。如需实现该功能需要对原有智能电表进行软硬件方面的改造升级(即换表)，因此依靠现有智能电表不可能实现智能电表停电事件主动上报功能的问题。用电采集信息系统可实现对智能电能表的停电、上电事件记录采集，但无法做到智能电能表停电事件主动上报，若成功实现低压用户停电实时主动上报技术，将大大提升居民用电检修的及时性，提升用电用户满意度。

目前，在自动化检测流水线未实现停电上报的检测能力、技术及其测试系统，在实验室也未有相应的检测台体。不能在全自动化检测流水线上自动智能化实现停电上报功能检测、断电后超级电容工作时间测量、断电后上报次数检测、上报协议合规性检测等。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种自动化停电上报功能的仿真检测系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种自动化停电上报功能的仿真检测系统，包括工控机，与工控机均连接的第一屏蔽室、第二屏蔽室、协议分析仪以及信号分析仪；

所述第一屏蔽室用于放置虚拟集中器，虚拟集中器设置有主节点通信模块，主节点通信模块配置有第一超级电容；所述第二屏蔽室用于放置虚拟电能表，虚拟电能表设置有子节点通信模块，子节点通信模块配置有第二超级电容；子节点通信模块与主节点通信模块进行通信；所述第一屏蔽室和第二屏蔽室均用于屏蔽内外环境的信号干扰提供纯净测试环境；

所述协议分析仪，用于对数据报文及协议按照标准进行解析和合规性验证；所述信号分析仪，用于实时检测空域、时域和频域的信号，从信号角度验证停电上报的功能、时间及计数，并采集和分析所述空域、时域及频域的信号，且还原所述信号到数据报文。

优选的，还包括与工控机连接的第一超级电容测试仪和第二超级电容测试仪；第一超级电容测试仪与第一超级电容连接，所述第二超级电容测试仪与所述第二超级电容连接；所述第一超级电容测试仪和第二超级电容测试仪根据超级电容特性对第一超级电容及第二超级电容的工作状态和数据进行检测分析。

优选的，所述第一超级电容测试仪与第一超级电容的管脚连接，实时监测管脚的充放电电压，支持恒电流充电、恒电压充电、恒阻放电、恒电流放电；所述第二超级电容测试仪与第二超级电容的管脚连接，实时监测管脚的充放电电压，支持恒电流充电、恒电压充电、恒阻放电、恒电流放电。

优选的，还包括与工控机连接的第一视觉检测装置和第二视觉检测装置；所述第一视觉检测装置和第二视觉检测装置，通过传感器和视觉检测分析实时捕捉第一超级电容及第二超级电容的LED工作的物理状态，从物理状态验证停电上报的功能、时间和计数。

优选的，第一视觉检测装置设置在主节点通信模块的侧方；所述第二视觉检测装置设置在子节点通信模块的侧方。

优选的，所述第一视觉检测装置和第二视觉检测装置均包括光发射机和光接收机，光接收机包括光信号采集单元和检测电路。

优选的，所述主节点通信模块为主节点宽带载波通信单元，所述子节点通信模块为子节点宽带载波通信单元；或者

所述主节点通信模块为主节点微功率无线通信单元，所述子节点通信模块为子节点微功率无线通信单元；或者

所述主节点通信模块为主节点双模通信单元，所述子节点通信模块为子节点双模通信单元。

优选的，所述主节点通信模块为被测试单元，则所述子节点通信模块为配合测试单元；或者所述子节点通信模块为被测试单元，所述主节点通信模块为配合测试单元。

优选的，所述虚拟集中器和虚拟电能表均用于自动控制断电和上电。

优选的，所述性能测试主要测试通信模块的物理层发射机性能、接收机性能、抗频偏性能、抗衰减性能、抗噪声性能以及通信速率；协议测试主要测试子节点通信模块及主节点通信模块的数据链路层、应用层协议；

所述停电上报功能包括：测试上报总次数、测试上报的报文、统计断电时间到主节点通信模块收到上报信息的时间差；所述LED灯状态包括：停电后，验证LED灯的工作状态、LED灯与上报总次数的一致性；所述超级电容工作时间评估包括：停电后，超级电容的工作持续时间、评估超级电容的最大工作时间；所述超级电容的充电包括：虚拟电能表充电时间、外置超级电容测试仪的充电时间、超级电容的充电电压曲线；所述超级电容的放电包括：虚拟电能表放电时间、外置可变电阻的放电时间及变化曲线、超级电容的放电电压及变化曲线、超级电容的放电电流及变化曲线。

实施本发明自动化停电上报功能的仿真检测系统的技术方案，具有以下优点或有益效果：本发明解决了大批量的通信模块的停电上报功能与性能的一体化自动测试，把关产品质量，提升检测能力；通过对空域、频域和时域等信号的检测，从信号角度分析停电上报的功能、性能及其信号干扰影响等；通过视觉检测对通信模块的LED物理状态进行实时监控，从物理角度分析停电上报功能的业务流程和实现技术。

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的介绍，显而易见，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，附图中：

图1为本发明自动化停电上报功能的仿真检测系统实施例的系统示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种示例性实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了示例性实施例的一部分，其中描述了实现本发明可能采用的各种示例性实施例，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。应明白，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明公开的一些方面相一致的装置和方法的例子，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1所示，本发明提供了一种自动化停电上报功能的仿真检测系统实施例，包括工控机10，与工控机10均连接的第一屏蔽室20、第二屏蔽室30、协议分析仪40以及信号分析仪50。

本发明解决了大批量的通信模块的停电上报功能与性能的一体化自动测试，把关产品质量，提升检测能力；通过对空域、频域和时域等信号的检测，从信号角度分析停电上报的功能、性能及其信号干扰影响等；通过视觉检测对通信模块的LED物理状态进行实时监控，从物理角度分析停电上报功能的业务流程和实现技术。用于在全自动化检测流水线上自动智能化实现停电上报功能检测、断电后超级电容工作时间测量、断电后上报次数检测、上报协议合规性检测等。具体的，对通信模块的性能测试主要测试通信模块的物理层发射机性能、接收机性能、抗频偏性能、抗衰减性能、抗噪声性能以及通信速率；协议测试主要测试子节点通信模块32及主节点通信模块22的数据链路层、应用层协议。

更为具体的，测试项目包括：所述停电上报功能包括：测试上报总次数、测试上报的报文、统计断电时间到主节点通信模块(22)收到上报信息的时间差；所述LED灯状态包括：停电后，验证LED灯的工作状态、LED灯与上报总次数的一致性；所述超级电容工作时间包括：停电后，超级电容的工作持续时间、评估超级电容的最大工作时间；所述超级电容的充电包括：虚拟电能表充电时间、外置超级电容测试仪的充电时间、超级电容的充电电压曲线；所述超级电容的放电包括：虚拟电能表放电时间、外置可变电阻的放电时间及变化曲线、超级电容的放电电压及变化曲线、超级电容的放电电流及变化曲线。

在本实施例中，第一屏蔽室20用于放置虚拟集中器21，虚拟集中器21 设置有主节点通信模块22，主节点通信模块22配置有第一超级电容23；第二屏蔽室30用于放置虚拟电能表31，虚拟电能表31设置有子节点通信模块 32，子节点通信模块32配置有第二超级电容33；子节点通信模块32与主节点通信模块22进行通信；具体的，第一屏蔽室20和第二屏蔽室30均用于屏蔽内外环境的信号干扰提供纯净测试环境，便于创建纯净的测试环境，避免影响外部其他测试或受外部其他测试影响测试结果。虚拟集中器21和虚拟电能表31均用于自动控制断电和上电。

在本实施例中，协议分析仪40，用于对数据报文及协议按照标准进行解析和合规性验证；信号分析仪50，用于实时检测空域、时域和频域的信号，从信号角度验证停电上报的功能、时间及计数，并采集和分析空域、时域及频域的信号，且还原信号到数据报文。

在本实施例中，还包括与工控机10连接的第一超级电容测试仪60和第二超级电容测试仪70；第一超级电容测试仪60与第一超级电容23连接，第二超级电容测试仪70与第二超级电容33连接；具体的，第一超级电容测试仪60和第二超级电容测试仪70根据超级电容特性对第一超级电容23及第二超级电容33的工作状态和数据进行检测分析。具体的，所述第一超级电容测试仪60与所述第一超级电容23的管脚连接，实时监测所述管脚的充放电电压，支持恒电流充电、恒电压充电、恒阻放电、恒电流放电；所述第二超级电容测试仪70与所述第二超级电容33的管脚连接，实时监测所述管脚的充放电电压，支持恒电流充电、恒电压充电、恒阻放电、恒电流放电。更为具体的，第一超级电容测试仪60和第二超级电容测试仪70内部设置有可调电阻，用于放电评估试验，所述可调电阻为100Ω到10kΩ。

在本实施例中，还包括与工控机10连接的第一视觉检测装置80和第二视觉检测装置90；第一视觉检测装置80和第二视觉检测装置90，通过传感器和视觉检测分析实时捕捉第一超级电容23及第二超级电容33的LED工作的物理状态，从物理状态验证停电上报的功能、时间和计数。具体的，第一视觉检测装置80设置在主节点通信模块22的侧方(可以上上方、侧方等)；第二视觉检测装置90设置在子节点通信模块32的侧方。更为具体的，第一视觉检测装置80和第二视觉检测装置90均包括光发射机81和光接收机82，光接收机82包括光信号采集单元83和检测电路84。

在本实施例中，主节点通信模块22为主节点宽带载波通信单元，子节点通信模块32为子节点宽带载波通信单元；或者主节点通信模块22为主节点微功率无线通信单元，子节点通信模块32为子节点微功率无线通信单元；或者主节点通信模块22为主节点双模通信单元，子节点通信模块32为子节点双模通信单元。

具体的，主节点通信模块为被测试单元，则子节点通信模块为配合测试单元；或者子节点通信模块为被测试单元，主节点通信模块为配合测试单元。

本发明自动化停电上报功能的仿真检测系统对主节点通信模块和/或子节点通信模块的测试流程如下：

S01、子节点通信模块为配合测试单元；或者子节点通信模块为被测试单元，主节点通信模块为配合测试单元；

S10、主节点通信模块发起组网，协议分析仪分析数据报文，信号分析仪采集空域、时域和频域的信号；

S20、超级电容测试仪通过算法对超级电容的状态及数据进行抽样分析；

S30、在一定条件下，子节点通信模块仿真停电上报业务；

S40、通过视觉装置对超级电容的物理状态进行实时监测；

S50、通过信号分析仪对空域、时域和频域的信号进行实时检测；

S60、通过协议分析仪对数据报文进行实时解析。

在阅读完下面将要描述的内容之后，本领域的技术人员应当明白，本文描述的各种特征可通过方法、数据处理系统或计算机程序产品来实现。因此，这些特征可不采用硬件的方式、全部采用软件的方式或者采用硬件和软件结合的方式来表现。此外，上述特征也可采用存储在一种或多种计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式来表现，该计算机可读存储介质中包含计算机可读程序代码段或者指令，其存储在存储介质中。可读存储介质被配置为存储各种类型的数据以支持在装置的操作。可读存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现。如静态硬盘、随机存取存储器(SRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、可编程只读存储器(PROM)、只读存储器(ROM)、光存储设备、磁存储设备、快闪存储器、磁盘或光盘和/或上述设备的组合。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动化停电上报功能的仿真检测系统，其特征在于，包括工控机(10)，与所述工控机(10)均连接的第一屏蔽室(20)、第二屏蔽室(30)、协议分析仪(40)以及信号分析仪(50)；

所述第一屏蔽室(20)用于放置虚拟集中器(21)，所述虚拟集中器(21)设置有主节点通信模块(22)，所述主节点通信模块(22)配置有第一超级电容(23)；

所述第二屏蔽室(30)用于放置虚拟电能表(31)，所述虚拟电能表(31)设置有子节点通信模块(32)，所述子节点通信模块(32)配置有第二超级电容(33)；所述子节点通信模块(32)与所述主节点通信模块(22)进行通信；

所述第一屏蔽室(20)和第二屏蔽室(30)均用于屏蔽内外环境的信号干扰提供纯净测试环境；

所述协议分析仪(40)，用于对数据报文及协议按照标准进行解析和合规性验证；

所述信号分析仪(50)，用于实时检测空域、时域和频域的信号，从信号角度验证停电上报功能、时间及计数，并采集和分析所述空域、时域及频域的信号，且还原所述信号到数据报文。

2.根据权利要求1所述的自动化停电上报功能的仿真检测系统，其特征在于，还包括与所述工控机(10)连接的第一超级电容测试仪(60)和第二超级电容测试仪(70)；

所述第一超级电容测试仪(60)与所述第一超级电容(23)连接，所述第二超级电容测试仪(70)与所述第二超级电容(33)连接；

所述第一超级电容测试仪(60)和第二超级电容测试仪(70)根据超级电容特性对所述第一超级电容(23)及第二超级电容(33)的工作状态和数据进行检测分析。

3.根据权利要求2所述的自动化停电上报功能的仿真检测系统，其特征在于，所述第一超级电容测试仪(60)与所述第一超级电容(23)的管脚连接，实时监测所述管脚的充放电电压，支持恒电流充电、恒电压充电、恒阻放电、恒电流放电；所述第二超级电容测试仪(70)与所述第二超级电容(33)的管脚连接，实时监测所述管脚的充放电电压，支持恒电流充电、恒电压充电、恒阻放电、恒电流放电。

4.根据权利要求1所述的自动化停电上报功能的仿真检测系统，其特征在于，还包括与所述工控机(10)连接的第一视觉检测装置(80)和第二视觉检测装置(90)；

所述第一视觉检测装置(80)和第二视觉检测装置(90)，通过传感器和视觉检测分析实时捕捉所述第一超级电容(23)及第二超级电容(33)的LED工作的物理状态，从所述物理状态验证停电上报的功能、时间和计数。

5.根据权利要求4所述的自动化停电上报功能的仿真检测系统，其特征在于，所述第一视觉检测装置(80)设置在所述主节点通信模块(22)的侧方；所述第二视觉检测装置(90)设置在所述子节点通信模块(32)的侧方。

6.根据权利要求5所述的自动化停电上报功能的仿真检测系统，其特征在于，所述第一视觉检测装置(80)和第二视觉检测装置(90)均包括光发射机(81)和光接收机(82)，所述光接收机(82)包括光信号采集单元(83)和检测电路(84)。

7.根据权利要求1所述的自动化停电上报功能的仿真检测系统，其特征在于，所述主节点通信模块(22)为主节点宽带载波通信单元，所述子节点通信模块(32)为子节点宽带载波通信单元；或者

所述主节点通信模块(22)为主节点微功率无线通信单元，所述子节点通信模块(32)为子节点微功率无线通信单元；或者

所述主节点通信模块(22)为主节点双模通信单元，所述子节点通信模块(32)为子节点双模通信单元。

8.根据权利要求7所述的自动化停电上报功能的仿真检测方法，其特征在于，所述主节点通信模块为被测试单元，则所述子节点通信模块为配合测试单元；或者

所述子节点通信模块为被测试单元，所述主节点通信模块为配合测试单元。

9.根据权利要求1所述的自动化停电上报功能的仿真检测系统，其特征在于，所述虚拟集中器(21)和虚拟电能表(31)均用于自动控制断电和上电。

10.根据权利要求1所述的自动化停电上报功能的仿真检测系统，其特征在于，所述性能测试主要测试通信模块的物理层发射机性能、接收机性能、抗频偏性能、抗衰减性能、抗噪声性能以及通信速率；

所述协议测试主要测试所述子节点通信模块(32)及所述主节点通信模块(22)的数据链路层、应用层协议；

所述停电上报功能包括：测试上报总次数、测试上报的报文、统计断电时间到主节点通信模块(22)收到上报信息的时间差；

所述LED灯状态包括：停电后，验证LED灯的工作状态、LED灯与上报总次数的一致性；

所述超级电容工作时间包括：停电后，超级电容的工作持续时间、评估超级电容的最大工作时间；

所述超级电容的充电包括：虚拟电能表充电时间、外置超级电容测试仪的充电时间、超级电容的充电电压曲线；

所述超级电容的放电包括：虚拟电能表放电时间、外置可变电阻的放电时间及变化曲线、超级电容的放电电压及变化曲线、超级电容的放电电流及变化曲线。