CN110752885A

CN110752885A - 一种多表合一采集系统的检测设备

Info

Publication number: CN110752885A
Application number: CN201910947843.5A
Authority: CN
Inventors: 高阳; 王琳; 董永康; 刘于超; 杨艳; 李振东; 陈尧; 王中敏; 范文婧; 高洁; 刘胜男; 李毅彪; 孙剑锋; 李琰; 陈子龙; 刘长江; 邓田田; 岳桉然; 杨桥
Original assignee: Shenzhen D-Link Reaches Science And Technology Co Ltd; Electric Power Research Institute of State Grid Qinghai Electric Power Co Ltd
Current assignee: Shenzhen D-Link Reaches Science And Technology Co Ltd; Electric Power Research Institute of State Grid Qinghai Electric Power Co Ltd
Priority date: 2019-10-08
Filing date: 2019-10-08
Publication date: 2020-02-04

Abstract

本发明公开了一种多表合一采集系统的检测设备，包括设置在机柜内的工控机，与工控机相连放置有虚拟集中器或抄控器的第一屏蔽暗室，与第一屏蔽暗室相连放置有智能电表的第二屏蔽暗室，与第一屏蔽暗室及与第二屏蔽暗室均相连放置有智能表计的第三屏蔽暗室，工控机通过放置有虚拟集中器或抄控器的第一屏蔽暗室、放置有智能电表的第二屏蔽暗室和放置有智能表计的第三屏蔽暗室进行智能电表的通信网络测试。本发明多表合一采集系统的检测设备通过工控机、虚拟集中器或抄控器、智能电表与智能表计进行通信，实现了对智能电表的通信网络测试、对智能表计的接口测试、对接口转换器的接口转换测试，提高了多表合一采集系统建设中的智能表计的产品质量。

Description

一种多表合一采集系统的检测设备

技术领域

本发明涉及计量检测技术领域，尤其涉及一种多表合一采集系统的检测设备。

背景技术

多表合一是指把电、水、热、气等计量表通过统一和规范现有的集抄的标准、通信、设备等技术体系，在大面积推广智能表计和广泛应用用电信息采集系统的前提下，实现多种智能表计的抄读。简单而言，就是利用电力系统的用电信息采集系统实现对智能水表、智能气表、智能热表的示数读取。如多表合一采集系统建设中智能电表的通信网络存在故障时，便不能顺利的完成数据信息采集。

为满足电力公司多表合一采集系统建设的需要，提高多表合一采集系统建设中的智能表计的产品质量，研究设计多表合一采集系统的检测设备，依据相关标准，实现对智能表计、接口转换器及其通信网络的通信接口(如RS-485、M-Bus接口)电气性能、无线智能表计与接口转换器的射频通信指标和协议测试、通信单元功耗测试以及多表合一通信网络测试等项目的检测。

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，提供一种多表合一采集系统的检测设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种多表合一采集系统的检测设备，包括机柜，设置在机柜内的工控机，与工控机相连放置有虚拟集中器或抄控器的第一屏蔽暗室，与第一屏蔽暗室相连放置有智能电表的第二屏蔽暗室，与第一屏蔽暗室及与第二屏蔽暗室均相连放置有智能表计的第三屏蔽暗室，工控机通过放置有虚拟集中器或抄控器的第一屏蔽暗室、放置有智能电表的第二屏蔽暗室和放置有智能表计的第三屏蔽暗室进行智能电表的通信网络测试；智能电表的通信网络测试包括唤醒机制验证和抄表成功率测试。

优选地，还包括设置在机柜内的频谱分析仪和标准信号源，频谱分析仪和标准信号源与第一屏蔽暗室均相连。

优选地，工控机通过放置有虚拟集中器或抄控器的第一屏蔽暗室、放置有智能表计的第三屏蔽暗室、频谱分析仪和标准信号源进行智能表计的接口测试；智能表计的接口测试包括射频指标测试、唤醒机制验证、抄表成功率测试和通信协议一致性测试。

优选地，还包括与第一屏蔽暗室及第三屏蔽暗室均相连放置有接口转换器的第四屏蔽暗室；工控机通过放置有虚拟集中器或抄控器的第一屏蔽暗室、放置有接口转换器的第四屏蔽暗室、放置有智能表计的第三屏蔽暗室、频谱分析仪和标准信号源进行接口转换器的接口转换测试。

优选地，接口转换器的接口转换测试包括射频指标测试、唤醒机制验证、抄表成功率测试和通信协议一致性测试。

优选地，接口转换器为上行无线通信模块和下行无线通信模块。

优选地，智能表计为智能水表、智能气表或智能热表。

优选地，第一屏蔽暗室、第二屏蔽暗室、第三屏蔽暗室和第四屏蔽暗室的工作频率为1kHz～3GHz且屏蔽效果大于70dB；第一屏蔽暗室、第二屏蔽暗室、第三屏蔽暗室和第四屏蔽暗室的内壁均设置有吸波材料，吸波材料的吸波性能大于20dB。

优选地，第一屏蔽暗室、第二屏蔽暗室、第三屏蔽暗室和第四屏蔽暗室均设置有屏蔽箱、屏蔽门、把手、电源接口、RD接头、DC接口、电源插座口、RS232接口和D89接口，屏蔽门通过步进电机进行压合进出屏蔽箱。

优选地，第一屏蔽暗室、第二屏蔽暗室、第三屏蔽暗室和第四屏蔽暗室的电源接口、RD接头、DC接口、电源插座口、RS232接口、D89接口均设置有EMI滤波器。

本发明多表合一采集系统的检测设备具有以下有益效果：通过设置在机柜内的工控机，与工控机相连放置有虚拟集中器或抄控器的第一屏蔽暗室，与第一屏蔽暗室相连放置有智能电表的第二屏蔽暗室，与第一屏蔽暗室及与第二屏蔽暗室均相连放置有智能表计的第三屏蔽暗室，工控机通过放置有虚拟集中器或抄控器的第一屏蔽暗室、放置有智能电表的第二屏蔽暗室和放置有智能表计的第三屏蔽暗室进行智能电表的通信网络测试。本发明多表合一采集系统的检测设备通过工控机、虚拟集中器或抄控器、智能电表与智能表计进行通信，实现了对智能电表的通信网络测试、对智能表计的接口测试、对接口转换器的接口转换测试，提高了多表合一采集系统建设中的智能表计的产品质量。

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是本发明多表合一采集系统的检测设备的整体模块示意图；

图2是本发明多表合一采集系统设备的检测设备测试通信网络性能示意图；

图3是本发明多表合一采集系统设备的检测设备的接口测试示意图；

图4是本发明多表合一采集系统的检测设备的接口转换测试示意图。

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。

本发明多表合一采集系统的检测设备采用模块化设计，即测试功能项目模块化和装置硬件结构模块化。检测对象包括具有通信功能或通信接口的智能表计、接口转换器及其多表合一通信网络，包括三测试对象：(1)智能表计测试，包括智能水表、智能气表和智能热表的无线指标与功能的测试，通过虚拟集中器或抄控器与智能表计进行通信，采用频谱分析仪和标准信号源来进行无线指标的测量、无线通信功能验证；(2)接口转换器测试，主要是上行无线通信模块和下行无线通信模块的指标与功能的测试，通过虚拟集中器与智能表计进行通信，采用频谱分析仪和标准信号源来进行上行无线通信模块和下行无线通信模块的指标测量、无线通信功能验证；(3)虚拟集中器、接口转换器(或者智能电表)和智能表计的通信网络验证。

如图1-4所示，本发明提供一种多表合一采集系统的检测设备实施例，包括机柜(图未示出)，设置在机柜内的工控机100(内装载有相应的检测软件)，与工控机100相连放置有虚拟集中器或抄控器201的第一屏蔽暗室200，与第一屏蔽暗室200相连放置有智能电表301的第二屏蔽暗室300，与第一屏蔽暗室200及与第二屏蔽暗室300均相连放置有智能表计401的第三屏蔽暗室400，工控机100通过放置有虚拟集中器或抄控器201的第一屏蔽暗室200、放置有智能电表(也可以是虚拟智能电表)301的第二屏蔽暗室300和放置有智能表计401的第三屏蔽暗室400进行智能电表301的通信网络测试。

在本实施例中，智能电表301的通信网络测试包括唤醒机制验证和抄表成功率测试。具体的，唤醒机制验证即测试智能电表对智能表计的唤醒功能，测试内容有：1、测试唤醒功能；2、测试唤醒时间；抄表成功率测试通过智能电表进行抄表，测试抄表的成功率以及抄表时间；需要说明的是：可以扩展被测试的智能表计，以进行大规模的测试，即放置有智能表计401的第三屏蔽暗室400可以是一个，也可以是多个，进而进行大规模的智能表计测试。具体的，所述检测设备采用标准机柜方案进行封装成每一个独立的单元，这样采用统一的规格尺寸使机柜便于自动化的批量生产。

在本实施例中，所述检测设备还包括设置在机柜内的频谱分析仪600和标准信号源700，频谱分析仪600和标准信号源700与第一屏蔽暗室200均相连，测试设备采用频谱分析仪600和标准信号源700来进行无线指标的测量以及无线通信功能验证。

在本实施例中，工控机100通过放置有虚拟集中器或抄控器201的第一屏蔽暗室200、放置有智能表计401的第三屏蔽暗室400、频谱分析仪600和标准信号源700进行智能表计401的接口测试；智能表计401的接口测试包括射频指标测试、唤醒机制验证、抄表成功率测试和通信协议一致性测试。具体的，所述水表、气表和热表接口测试项目包括射频指标测试、唤醒机制验证、抄表成功率测试和通信协议一致性测试。进一步地，所述智能表计包括智能水表、智能气表和智能热表(或者其他智能表计)，在测试时智能水表、智能气表和智能热表每次只能放置一台在第三屏蔽暗室400中，其测试项目如下表所示。

在本实施例中，还包括与第一屏蔽暗室200及第三屏蔽暗室400均相连放置有接口转换器501的第四屏蔽暗室500；所述工控机100通过放置有虚拟集中器或抄控器201的第一屏蔽暗室200、放置有接口转换器501的第四屏蔽暗室500、放置有智能表计401的第三屏蔽暗室400、频谱分析仪600和标准信号源700进行接口转换器501的接口转换测试。所述接口转换器501的接口转换测试包括射频指标测试、唤醒机制验证、抄表成功率测试和通信协议一致性测试。具体的，所述接口转换器501为上行无线通信模块和下行无线通信模块。所述射频指标测试包括上行无线通信模块和下行无线通信模块的指标测量。主要通过虚拟集中器与智能表计进行通信，采用频谱分析仪和标准信号源来进行上行无线和下行无线的指标测量、无线通信功能验证；其测试项目如下表所示。

本发明测试设备整个设计采用1进1出的控制方式，分三条测试线路：(1)工控机、虚拟集中器或抄控器、智能表计；(2)工控机、虚拟集中器、智能电表、智能表计；(3)工控机、虚拟集中器、接口转换器。测试设备组成包括：机柜、工控机、四个屏蔽暗室、频谱分析仪、标准信号源等，该结构易于扩展和升级，可以兼容其他载波、m-bus等方式的测试项目，如果模块可以拆下或模块送检，可以增加模块功耗、接口和模块与智能表计/接口转换器通信协议等检测。具体的，接口转换器可以为上行无线(微功率无线)通信模块和下行无线通信模块、也可以是上行载波通信模块和下行载波(包括窄带载波、宽带载波)通信模块、上行M-bus通信模块和下行M-bus通信模块等。

在本实施例中，所述第一屏蔽暗室200、第二屏蔽暗室300、第三屏蔽暗室400和第四屏蔽暗室500的工作频率为1kHz～3GHz且屏蔽效果大于70dB；所述第一屏蔽暗室200、第二屏蔽暗室300、第三屏蔽暗室400和第四屏蔽暗室500的内壁均设置有吸波材料，所述吸波材料的吸波性能大于20dB。所述第一屏蔽暗室200、第二屏蔽暗室300、第三屏蔽暗室400和第四屏蔽暗室500均设置有屏蔽箱、屏蔽门、把手、电源接口、RD接头、DC接口、电源插座口、RS232接口和D89接口，所述第一屏蔽暗室200、第二屏蔽暗室300、第三屏蔽暗室400和第四屏蔽暗室500的电源接口、RD接头、DC接口、电源插座口、RS232接口、D89接口均设置有EMI滤波器。所述屏蔽门通过步进电机进行压合进出屏蔽箱，不需要气源。

本发明多表合一采集系统的检测设备实现了所有检测项目的测试并兼容不同型式的通信模块及其设备，且通过升级改造，可以兼容其他方式的检测，如Lora、宽带等，也可以通过扩充进行更大规模和检定量的测试，可以非常容易增加测试项目。

本发明检测设备可采用单独的测试系统，也可以接入现有的局域网络，实现网络化控制。测试系统软件平台采用主流的、成熟的并符合业界标准的软件开发平台，符合软件开发规范和流程。系统基于业界主流的操作系统，数据库采用标准通用的数据库系统，支持完整的数据备份与恢复、容错等机制，满足大容量数据的存储、检索等功能要求，且数据库的设计与信息模型完全相符，数据库设计充分考虑信息的扩展。系统软件采用模块化架构，确保系统的可扩展性。任何一个模块的维护和更新以及新模块的追加都不应影响其他模块，且在升级的过程中不影响系统的性能与正常运行，保证系统可以稳定、平滑过渡。而且系统设计采用面向对象和服务等先进设计思想。

本发明检测设备的工作环境：装置正常工作环境温度为：-5℃～+50℃，相对湿度为：40％～60％。装置可使用交流单相或三相供电，工作电压：220V，允许偏差-20％～+20％，电源频率：50Hz，允许偏差-10％～+10％。

本发明多表合一采集系统的检测设备满足电力公司多表合一采集系统建设的需要，提高了多表合一采集系统建设中的智能表计的产品质量。

以上所述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

1.一种多表合一采集系统的检测设备，其特征在于，包括机柜，设置在所述机柜内的工控机(100)，与所述工控机(100)相连放置有虚拟集中器或抄控器(201)的第一屏蔽暗室(200)，与所述第一屏蔽暗室(200)相连放置有智能电表(301)的第二屏蔽暗室(300)，与所述第一屏蔽暗室(200)及与所述第二屏蔽暗室(300)均相连放置有智能表计(401)的第三屏蔽暗室(400)，所述工控机(100)通过放置有所述虚拟集中器或抄控器(201)的第一屏蔽暗室(200)、放置有所述智能电表(301)的第二屏蔽暗室(300)和放置有所述智能表计(401)的第三屏蔽暗室(400)进行所述智能电表(301)的通信网络测试；所述智能电表(301)的通信网络测试包括唤醒机制验证和抄表成功率测试。

2.根据权利要求1所述的多表合一采集系统的检测设备，其特征在于，还包括设置在所述机柜内的频谱分析仪(600)和标准信号源(700)，所述频谱分析仪(600)和所述标准信号源(700)与所述第一屏蔽暗室(200)均相连。

3.根据权利要求2所述的多表合一采集系统的检测设备，其特征在于，所述工控机(100)通过放置有所述虚拟集中器或抄控器(201)的第一屏蔽暗室(200)、放置有所述智能表计(401)的第三屏蔽暗室(400)、频谱分析仪(600)和标准信号源(700)进行所述智能表计(401)的接口测试；

所述智能表计(401)的接口测试包括射频指标测试、唤醒机制验证、抄表成功率测试和通信协议一致性测试。

4.根据权利要求2所述的多表合一采集系统的检测设备，其特征在于，还包括与所述第一屏蔽暗室(200)及所述第三屏蔽暗室(400)均相连放置有接口转换器(501)的第四屏蔽暗室(500)；

所述工控机(100)通过放置有所述虚拟集中器或抄控器(201)的第一屏蔽暗室(200)、放置有所述接口转换器(501)的第四屏蔽暗室(500)、放置有所述智能表计(401)的第三屏蔽暗室(400)、频谱分析仪(600)和标准信号源(700)进行所述接口转换器(501)的接口转换测试。

5.根据权利要求4所述的多表合一采集系统的检测设备，其特征在于，所述接口转换器(501)的接口转换测试包括射频指标测试、唤醒机制验证、抄表成功率测试和通信协议一致性测试。

6.根据权利要求5所述的多表合一采集系统的检测设备，其特征在于，所述接口转换器(501)为上行无线通信模块和下行无线通信模块。

7.根据权利要求1-6任一项所述的多表合一采集系统的检测设备，其特征在于，所述智能表计(401)为智能水表、智能气表或智能热表。

8.根据权利要求1-6任一项所述的多表合一采集系统的检测设备，其特征在于，所述第一屏蔽暗室(200)、第二屏蔽暗室(300)、第三屏蔽暗室(400)和第四屏蔽暗室(500)的工作频率为1kHz～3GHz且屏蔽效果大于70dB；

所述第一屏蔽暗室(200)、第二屏蔽暗室(300)、第三屏蔽暗室(400)和第四屏蔽暗室(500)的内壁均设置有吸波材料，所述吸波材料的吸波性能大于20dB。

9.根据权利要求8所述的多表合一采集系统的检测设备，其特征在于，所述第一屏蔽暗室(200)、第二屏蔽暗室(300)、第三屏蔽暗室(400)和第四屏蔽暗室(500)均设置有屏蔽箱、屏蔽门、把手、电源接口、RD接头、DC接口、电源插座口、RS232接口和D89接口，所述屏蔽门通过步进电机进行压合进出所述屏蔽箱。

10.根据权利要求9所述的多表合一采集系统的检测设备，其特征在于，所述第一屏蔽暗室(200)、第二屏蔽暗室(300)、第三屏蔽暗室(400)和第四屏蔽暗室(500)的电源接口、RD接头、DC接口、电源插座口、RS232接口、D89接口均设置有EMI滤波器。