CN111983545B - 一种智能电能表通讯模块的测试方法及其测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能电能表通讯模块的测试方法及其测试装置。该测试方法包括以下步骤：对智能电能表的通讯模块进行纹波测试；搭建通讯模块的带载测试网络，再通过带载测试网络对通讯模块进行带载能力测试；搭建通讯模块的上下电测试网络，对通讯模块进行上下电测试；对待测电表进行极限环境通信能力的测试；对智能电能表进行功耗测试，确定智能电能表的最大动态功耗和最大静态功耗。本发明能够模拟出各种环境对通讯模块的影响，这样就可以对通讯成功率不佳以及测试数据不良的通讯模块进行处理，提高了电能表通讯模块的实际通讯成功率以及稳定性，为电能表数据采集、交互提供保障，这些测试的数据有助于研发对硬件电路的改进和完善。

Description

一种智能电能表通讯模块的测试方法及其测试装置

技术领域

本发明涉及电能表技术领域的一种测试方法，尤其涉及一种智能电能表通讯模块的测试方法，还涉及应用该方法的智能电能表通讯模块的测试装置。

背景技术

随着我国智能电网的发展，智能电能计量设备在电能计量领域得到了广泛的应用。为解决传统窄带模块传输效率慢，信息量小，覆盖距离短，易受到干扰，传输过程容易发生丢包的问题，提出基于HPLC通信模块的智能电表深化应用。该应用在低压客户电表停上电实时上报、低压客户电压电流高频采集与监测、台区拓扑信息、台区相位识别、台区户变关系识别、通信模块ID管理方面挖掘智能电表的潜力，提高计量和采集业务的精益化管理水平，提升客户优质服务水平，提高数据资产利用价值。但是，现有的HPLC通信模块缺乏针对性测试，在实际应用过程中经常出现通讯中断等故障，尤其是电网电压不稳定时，其通讯成功率非常不稳定且较低。

发明内容

为解决现有的电能表的HPLC通信模块在实际应用过程中通讯成功率不稳定且较低的技术问题，本发明提供一种智能电能表通讯模块的测试方法及其测试装置。

本发明采用以下技术方案实现：一种智能电能表通讯模块的测试方法，其用于测试一个智能电能表的通讯模块，其包括以下步骤：

步骤(1)：先对所述通讯模块进行纹波测试以获取纹波值，再判断所述纹波值是否小于纹波预设量12mV；

在所述纹波值小于所述纹波预设量时，进行步骤(2)，否则进行步骤(1)；

步骤(2)：先搭建所述通讯模块的带载测试网络，再通过所述带载测试网络对所述通讯模块进行带载能力测试，获取负载电流、通讯成功率一以及不同状态下的波形；

步骤(3)：对所述通讯模块进行上下电测试且测试方法包括以下步骤：

(3.1)搭建所述通讯模块的上下电测试网络；

(3.2)对所述通讯模块进行上电测试：先通过所述上下电测试网络使所述智能电能表中除所述通讯模块外的部分均正常工作，并获得所述通讯模块的状态电压一，再升高所述智能电能表的接入电压直至所述智能电能表及所述通讯模块均不工作，并获得所述通讯模块的状态电压二，最后升高所述接入电压直至所述智能电能表处于工作状态，并获得所述通讯模块的状态电压三；电能表程序预设上电门限值应不低于电压三时，进行步骤(3.3)，否则进行步骤(3.2)；

(3.3)在所述智能电能表处于工作状态一个预设时间段后，对所述通讯模块进行下电测试：先获得所述通讯模块的状态电压四，再降低所述接入电压直至所述智能电能表从工作状态转变及所述通讯模块均不工作，获得所述通讯模块的状态电压五，最后继续降低所述接入电压直至所述智能电能表中除所述通讯模块外的部分均正常工作，获得所述通讯模块的状态电压六；电能表程序预设下电门限值应不低于电压四，进行步骤(4),否则进行步骤(3.3)；

步骤(4)：先将所述通讯模块置于一个高低温箱中，再将所述高低温箱中的温度分别设置为一个预设温度一和一个预设温度二并保持一个预设时间，记录所述通讯模块的通讯成功率二，最后在所述通讯模块的极限测试温度范围内调节所述高低温箱中的温度，并记录所述通讯模块的通讯成功率三；所述预设温度一与所述预设温度二分别为所述极限测试温度的上下限；通信成功率达99.5％，进入步骤(5)，否则进行步骤(4)；

步骤(5)：对所述智能电能表进行功耗测试，确定所述智能电能表的最大动态功耗和最大静态功耗。

本发明通过纹波测试获取波纹值，并判断波纹值是否超过预设值，进而确定通讯模块是否满足波纹预设标准，是则进行下一步，否则继续对其进行波纹测试，而后对待测电表进行带载能力测试，获得负载电流、通讯成功率一以及不同状态下的波形，然后对通讯模块进行上下电测试，获得电能表在上电过程中通讯模块的一组状态电压以及下电过程中的一组状态电压，进而能够分析出通讯模块在上下电过程中的电压变化情况，这样测试人员就可以根据状态电压而掌握通讯模块的上下电测试数据，以便对其进行分析，随后对待测电表进行极限环境通信能力测试，在极限测试温度的上下限情况下分别对通讯模块进行测试，并得到两种极端情况下的通讯成功率二，后面还调节测试温度，在不同温度情况下获得通讯成功率三，这样就可以获得通讯模块在不同温度条件下的通讯情况，用来模拟挂表现场环境温度对通讯模块通信成功率的影响，最后对待测电表进行功耗测试，而且电表功耗测试包括静态功耗和动态功耗测试。这些测试能够为测试人员对通讯模块是否测试通过提供各种依据，并且这些测试是根据电能表的实际工作环境而进行模拟的，能够模拟出各种环境对通讯模块的影响，这样就可以对通讯成功率不佳以及测试数据不良的通讯模块进行处理，避免这些通讯模块使用在实际工作环境中，解决了现有的电能表的HPLC通信模块在实际应用过程中通讯成功率不稳定且较低的技术问题，从而提高了电能表通讯模块的实际通讯成功率以及稳定性，为电能表数据采集、交互提供保障。

作为上述方案的进一步改进，所述波纹值的获取方法包括以下步骤：

(1.1)确定一个示波器一的带宽以及衰减档，并将一个波纹测试工装插在所述智能电能表的载波接口上；

(1.2)将所述示波器一的探笔地线接地；

(1.3)将所述示波器一的夹地线夹在一个辅助地线上，并将所述探笔置于所述通讯模块的测量点上；

(1.4)获取所述示波器一上显示的波形的峰值且作为所述波纹值。

进一步地，所述带载测试网络具有标准电源一、隔离设备一、隔离设备二、载波抄控器、电子负载、V型网络、测试计算机、示波器二；所述标准电源一通过所述隔离设备一与所述载波抄控器电性连接，通过所述隔离设备二与所述V型网络电性连接；所述电子负载、所述智能电能表、所述示波器二均与所述V型网络电性连接，所述载波抄控器与所述测试计算机连接；在所述智能电能表上电后，所述测试计算机通过所述载波抄控器发送测试帧至所述通讯模块；在步骤(2)中，还调节所述电子负载以改变所述载波接口的输出电压，以测试所述载波接口输出一个预设电压时的最大带载能力、载波通信能力。

再进一步地，所述上下电测试网络包括标准电源二、隔离设备三、调压器以及数字万用表；所述标准电源二通过所述隔离设备三与所述调压器电性连接；所述调压器用于调节所述接入电压，所述数字万用表用于显示所述接入电压。

再进一步地，步骤(3)还包括：

(3.4)将所述智能电能表置于一个具有电压升源的台体上，并将所述电压升源与所述智能电能表的相接，所述电压升源用于调节所述接入电压；

(3.5)短接所述通讯模块中的超级电容的两端，使所述超级电容放电；

(3.6)设置所述电压升源初始设置的电压比为一个初始电压，且所述初始电压小于所述状态电压三或所述状态电压四；

(3.7)等电压增量对所述电压升源进行升压，观察并记录所述智能电能与所述通讯模块的工作状态。

再进一步地，所述示波器一和所述示波器二均为ZDS3000/4000示波器；所述波纹测试工装为一个功率电阻为96Ω的开关板，所述开关板上焊有所述辅助地线；所述纹波预设量为12mv，所述带宽为20MHz，所述衰减档为x1。

作为上述方案的进一步改进，在步骤(5)中，通过将PA6000功率测试仪对所述智能电能表进行功耗测试，且所述PA6000功率测试仪的测试端与所述智能电能表的电压端以及电流端相接。

作为上述方案的进一步改进，所述预设温度一为70℃，所述预设温度二为﹣25℃，所述预设时间为4h。

作为上述方案的进一步改进，所述智能电能表为单向智能表或三相智能表，所述通讯模块为HPLC模块、无线微功率模块和传统载波模块中的一种。

本发明还提供一种智能电能表通讯模块的测试装置，其应用上述任意所述的智能电能表通讯模块的测试方法，其包括：

纹波测试模块，其用于先对所述通讯模块进行纹波测试以获取纹波值，再判断所述纹波值是否小于或等于一个纹波预设量；在所述纹波值大于所述纹波预设量时，执行所述纹波测试模块；

带载能力测试模块，其用于先搭建所述通讯模块的带载测试网络，再通过所述带载测试网络对所述通讯模块进行带载能力测试，获取负载电流、通讯成功率一以及不同状态下的波形；在所述纹波值小于或等于所述纹波预设量时，执行所述带载能力测试模块；

上下电测试模块，其用于先搭建所述通讯模块的上下电测试网络，再对所述通讯模块进行上电测试，最后对所述通讯模块进行下电测试；在对所述通讯模块进行上电测试时，所述上下电测试模块先通过所述上下电测试网络使所述智能电能表中除所述通讯模块外的部分均正常工作，并获得所述通讯模块的状态电压一，再升高所述智能电能表的接入电压直至所述智能电能表及所述通讯模块均不工作，并获得所述通讯模块的状态电压二，最后升高所述接入电压直至所述智能电能表处于工作状态，并获得所述通讯模块的状态电压三；在对所述通讯模块进行下电测试时，所述上下电测试模块先获得所述通讯模块的状态电压四，再降低所述接入电压直至所述智能电能表从工作状态转变及所述通讯模块均不工作，获得所述通讯模块的状态电压五，最后继续降低所述接入电压直至所述智能电能表中除所述通讯模块外的部分均正常工作，获得所述通讯模块的状态电压六；

极限环境测试模块，其用于先将所述通讯模块置于一个高低温箱中，再将所述高低温箱中的温度分别设置为一个预设温度一和一个预设温度二并保持一个预设时间，记录所述通讯模块的通讯成功率二，最后在所述通讯模块的极限测试温度范围内调节所述高低温箱中的温度，并记录所述通讯模块的通讯成功率三；所述预设温度一与所述预设温度二分别为所述极限测试温度的上下限；

功耗测试模块，其用于对所述智能电能表进行功耗测试，确定所述智能电能表的最大动态功耗和最大静态功耗。

相较于现有的电能表的HPLC通信模块的测试方法，本发明的智能电能表通讯模块的测试方法及其测试装置具有以下有益效果：

1、该智能电能表通讯模块的测试方法，先通过纹波测试获取波纹值，并判断波纹值是否超过预设值，进而确定通讯模块是否满足波纹预设标准，是则进行下一步，否则继续对其进行波纹测试，而后对待测电表进行带载能力测试，获得负载电流、通讯成功率一以及不同状态下的波形，然后对通讯模块进行上下电测试，获得电能表在上电过程中通讯模块的一组状态电压以及下电过程中的一组状态电压，进而能够分析出通讯模块在上下电过程中的电压变化情况，这样测试人员就可以根据状态电压而掌握通讯模块的上下电测试数据，以便对其进行分析，随后对待测电表进行极限环境通信能力测试，在极限测试温度的上下限情况下分别对通讯模块进行测试，并得到两种极端情况下的通讯成功率二，后面还调节测试温度，在不同温度情况下获得通讯成功率三，这样就可以获得通讯模块在不同温度条件下的通讯情况，用来模拟挂表现场环境温度对通讯模块通信成功率的影响，最后对待测电表进行功耗测试，而且电表功耗测试包括静态功耗和动态功耗测试。这些测试能够为测试人员对通讯模块是否测试通过提供各种依据，并且这些测试是根据电能表的实际工作环境而进行模拟的，能够模拟出各种环境对通讯模块的影响，这样就可以对通讯成功率不佳以及测试数据不良的通讯模块进行处理，避免这些通讯模块使用在实际工作环境中，解决了现有的电能表的HPLC通信模块在实际应用过程中通讯成功率不稳定且较低的技术问题，从而提高了电能表通讯模块的实际通讯成功率以及稳定性，为电能表数据采集、交互提供保障。

2、该智能电能表通讯模块的测试方法，其在进行波纹测试时，先选定示波器的带宽和衰减档，并将波纹测试工装插入载波接口上，然后将探笔地线接地，还将夹地线夹在辅助地线上，并将探笔置于测量点上以进行测量，最后在示波器上读取波形峰值作为波纹值，实现波纹值的测量。其中，波纹测试工装可以为功率电阻为96欧姆的开关板，并且开关板上焊有辅助地线，这样就可以通过波纹测试工装控制示波器上的波纹变化，便于实施和停止波纹测试。

3、该智能电能表通讯模块的测试方法，其带载测试过程中采用标准电源一、隔离设备一、隔离设备二、载波抄控器、电子负载、V型网络、测试计算机、示波器二构成带载测试网络，通过测试计算机发送测试帧通讯模块，调节电子负载，载波接口输出电压随着电子负载的调节而变化。带载测试网络可以测试载波接口输出稳定电压时的最大带载能力、载波通信，以及电压异常时带载能力和载波通信临界状态时的带载能力，以上这些测试的数据有助于研发对硬件电路的改进和完善。

4、该智能电能表通讯模块的测试方法，其上下电测试过程中所使用的测试网络可以包括标准电源二、隔离设备三、调压器以及数字万用表，通过调压器改变接入电压，从而实现升压和降压的过程，这样能够模拟出现场电网异常情况下通信模块的通讯能力以及对电能表通信造成的影响，进而便于对通讯模块进行分析和改进，同时可以作为评价通讯模块通讯质量的一个重要指标。

5、该智能电能表通讯模块的测试方法，其在上下电测试步骤中还通过带电压升源的台体对电能表进行测试，通过逐步增加电压，观察和记录通讯模块和电能表的工作状态，从而能够模拟出现场电压逐渐增加对这两者的影响，以便于了解通讯模块在实际工作过程中受梯增电压的影响程度。

6、该智能电能表通讯模块的测试装置，其有益效果与上述智能电能表通讯模块的测试方法的有益效果相同，在此不再做赘述。

附图说明

图1为本发明实施例1的智能电能表通讯模块的测试方法的流程图。

图2为图1中的智能电能表通讯模块的测试方法中带载测试网络的网络图。

图3为图1中的智能电能表通讯模块的测试方法中上下电测试网络的网络图。

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，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

请参阅图1、图2以及图3，本实施例提供了一种智能电能表通讯模块的测试方法，该测试方法主要包括纹波测试、待测电表带载能力测试、待测电表上下电测试、待测电表极限环境通信能力的测试、待测电表功耗的测试，还可包括待测电表EMC抗干扰能力的测试。这里的待测电表即智能电能表，其具有通讯模块。其中，智能电能表为单向智能表或三相智能表，通讯模块为HPLC模块、无线微功率模块和传统载波模块中的一种，在本实施例中，通讯模块为HPLC模块。其中，该测试方法包括以下这些步骤，即步骤(1)-(5)。

步骤(1)：先对通讯模块进行纹波测试以获取纹波值，再判断纹波值是否小于或等于一个纹波预设量。在纹波值小于或等于纹波预设量时，进行步骤(2)，否则进行步骤(1)。在本实施例中，纹波预设量为12mv，波纹值的获取方法包括以下步骤，即步骤(1.1)-(1.4)。

(1.1)确定一个示波器一的带宽以及衰减档，并将一个波纹测试工装插在智能电能表的载波接口上。其中，示波器一为ZDS3000/4000示波器，是一种数据挖掘型示波器。示波器一具有512M海量存储深度，长时间捕获波形，不易出现波形失真，而且1M刷新率异常捕获，配合模板触发可以最大概率的发现并捕获异常信号。带宽为20MHz，衰减档为x1。波纹测试工装为一个功率电阻为96Ω的开关板，开关板上焊有辅助地线。该辅助地线不能离测量点过远，辅助地线选材偏粗些，长度1cm左右。这种测试工装可以削弱电源上的杂波信号，能够更精确的测试纹波波形。

(1.2)将示波器一的探笔地线接地。如果地线距离过远，则在电路板焊一根辅助地线，辅助地线不能离测试点过远，辅助地线线材偏粗些，长度1cm左右，过细过长过远的辅助地线会影响测试结果。

(1.3)将示波器探笔的夹地线绕表笔两圈(消除干扰)，将示波器一的夹地线夹在一个辅助地线上，并将探笔置于通讯模块的测量点上。

(1.4)获取示波器一上显示的波形的峰值Vp-p且作为波纹值，要求Vp-p≤12mv。

步骤(2)：先搭建通讯模块的带载测试网络，再通过带载测试网络对通讯模块进行带载能力测试，获取负载电流、通讯成功率一以及不同状态下的波形。在本实施例中，带载测试网络具有标准电源一、隔离设备一、隔离设备二、载波抄控器、电子负载、V型网络、测试计算机、示波器二。标准电源一通过隔离设备一与载波抄控器电性连接，通过隔离设备二与V型网络电性连接。电子负载、智能电能表、示波器二均与V型网络电性连接，载波抄控器与测试计算机连接。在智能电能表上电后，测试计算机通过载波抄控器发送测试帧至通讯模块。示波器二也为ZDS3000/4000示波器，其是一种数据挖掘型示波器。在本步骤中，还调节电子负载以改变载波接口的输出电压，以测试载波接口输出一个预设电压时的最大带载能力、载波通信能力。该系统网络可以测试载波接口输出12V稳定电压时的最大带载能力、载波通信，以及输出电压异常时带载能力和载波通信临界状态时的带载能力。以上测试的数据有助于研发对硬件电路的改进和完善。

步骤(3)：对通讯模块进行上下电测试且测试方法包括以下步骤，即步骤(3.1)-(3.7)。

(3.1)搭建通讯模块的上下电测试网络。其中，上下电测试网络包括标准电源二、隔离设备三、调压器以及数字万用表。标准电源二通过隔离设备三与调压器电性连接。调压器用于调节接入电压，数字万用表用于显示接入电压。

(3.2)对通讯模块进行上电测试：先通过上下电测试网络使智能电能表中除通讯模块外的部分均正常工作，并获得通讯模块的状态电压一，再升高智能电能表的接入电压直至智能电能表及通讯模块均不工作，并获得通讯模块的状态电压二，最后升高接入电压直至智能电能表处于工作状态，并获得通讯模块的状态电压三。

(3.3)在智能电能表处于工作状态一个预设时间段后，对通讯模块进行下电测试：先获得通讯模块的状态电压四，再降低接入电压直至智能电能表从工作状态转变及通讯模块均不工作，获得通讯模块的状态电压五，最后继续降低接入电压直至智能电能表中除通讯模块外的部分均正常工作，获得通讯模块的状态电压六。

(3.4)将智能电能表置于一个具有电压升源的台体上，并将电压升源与智能电能表的相接，电压升源用于调节接入电压。

(3.5)短接通讯模块中的超级电容的两端，使超级电容放电。

(3.6)设置电压升源初始设置的电压比为一个初始电压，且初始电压小于状态电压三或状态电压四。

(3.7)等电压增量对电压升源进行升压，观察并记录智能电能与通讯模块的工作状态。

在本实施例中，调压器电压量程从0V到250V。搭建好网络以后，缓慢调节调压器至电表刚好正常工作，此时HPLC模块不工作的电压U1，再继续控制调压器使电压缓慢上升至电表刚好不工作，此时HPLC模块不工作的电压U2，接着通过调压器使电压缓慢升高至电表工作，HPLC模块刚工作的电压U3。电表工作一段时间后，再手动调节调压器下电，记录同样的三个状态电压。一只电表可能存在偶然因素，可以一次多测几只相同状态的电能表。二是通过台体调节电压，在台体升源前用镊子将HPLC模块的超级电容的两端短接，做到充分放电再将待测电表安装在台体上，手动设置电压升源，初始设置的电压比U3略小5V。此后按照每次递增1V升电压。

步骤(4)：先将通讯模块置于一个高低温箱中，再将高低温箱中的温度分别设置为一个预设温度一和一个预设温度二并保持一个预设时间，记录通讯模块的通讯成功率二，最后在通讯模块的极限测试温度范围内调节高低温箱中的温度，并记录通讯模块的通讯成功率三。预设温度一与预设温度二分别为极限测试温度的上下限。其中，预设温度一为70℃，预设温度二为﹣25℃，预设时间为4h。

具体而言，将带有HPLC的待测电表放置在高低温箱中，接入隔离电源，电表能正常工作。连接载波抄控器的测试计算机发送测试帧与HPLC模块通信。抄控器与HPLC模块正常通信后，高低温箱的温度设置为70℃，达到设定温度保持四个小时，在此期间抄控器与HPLC模块一直通信，通过串口助手记录通信的成功率。高低温箱的温度设置为-25℃达到设定温度保持四个小时，在此期间抄控器与HPLC模块一直通信，通过串口助手记录通信的成功率。在本实施例中，通过环境温度的改变测试HPLC模块在极限条件下的通信成功率。此测试的目的是在测试极限温度条件下，获取HPLC模块的通信成功率。

步骤(5)：对智能电能表进行功耗测试，确定智能电能表的最大动态功耗和最大静态功耗。在本实施例中，通过将PA6000功率测试仪对智能电能表进行功耗测试，且PA6000功率测试仪的测试端与智能电能表的电压端以及电流端相接。PA6000具有0.01％的功率测量精度，60G数据存储与准确的数据格式分析，500次谐波测量可实现数度更快、动态范围更广的谐波测量。功率分析仪相对传统的功耗仪采样频率更高，数据更精确。用PA6000功率测试仪可以更精准的捕捉待测电表的静态功耗和动态功耗，其功率值需满足Q/GDW1364《单相智能电能表技术规范》中4.6.1.1条款规定电压线路：

a.在参比电压，参比温度和参比频率下，电能表电压线路的有功功率和视在功率在非通信状态(带通信模块电能表模块仓不插模块)，背光关闭，电压线路的有功功率和视在功率消耗不应大于1.5W、10VA

b.电能表在通信状态下，电压线路的有功功率不应大于3W、12VA。

综上所述，相较于现有的电能表的HPLC通信模块的测试方法，本实施例的智能电能表通讯模块的测试方法具有以下优点：

1、该智能电能表通讯模块的测试方法，先通过纹波测试获取波纹值，并判断波纹值是否超过预设值，进而确定通讯模块是否满足波纹预设标准，是则进行下一步，否则继续对其进行波纹测试，而后对待测电表进行带载能力测试，获得负载电流、通讯成功率一以及不同状态下的波形，然后对通讯模块进行上下电测试，获得电能表在上电过程中通讯模块的一组状态电压以及下电过程中的一组状态电压，进而能够分析出通讯模块在上下电过程中的电压变化情况，这样测试人员就可以根据状态电压而掌握通讯模块的上下电测试数据，以便对其进行分析，随后对待测电表进行极限环境通信能力测试，在极限测试温度的上下限情况下分别对通讯模块进行测试，并得到两种极端情况下的通讯成功率二，后面还调节测试温度，在不同温度情况下获得通讯成功率三，这样就可以获得通讯模块在不同温度条件下的通讯情况，用来模拟挂表现场环境温度对通讯模块通信成功率的影响，最后对待测电表进行功耗测试，而且电表功耗测试包括静态功耗和动态功耗测试。这些测试能够为测试人员对通讯模块是否测试通过提供各种依据，并且这些测试是根据电能表的实际工作环境而进行模拟的，能够模拟出各种环境对通讯模块的影响，这样就可以对通讯成功率不佳以及测试数据不良的通讯模块进行处理，避免这些通讯模块使用在实际工作环境中，解决了现有的电能表的HPLC通信模块在实际应用过程中通讯成功率不稳定且较低的技术问题，从而提高了电能表通讯模块的实际通讯成功率以及稳定性，为电能表数据采集、交互提供保障。

2、该智能电能表通讯模块的测试方法，其在进行波纹测试时，先选定示波器的带宽和衰减档，并将波纹测试工装插入载波接口上，然后将探笔地线接地，还将夹地线夹在辅助地线上，并将探笔置于测量点上以进行测量，最后在示波器上读取波形峰值作为波纹值，实现波纹值的测量。其中，波纹测试工装可以为功率电阻为96欧姆的开关板，并且开关板上焊有辅助地线，这样就可以通过波纹测试工装控制示波器上的波纹变化，便于实施和停止波纹测试。

3、该智能电能表通讯模块的测试方法，其带载测试过程中采用标准电源一、隔离设备一、隔离设备二、载波抄控器、电子负载、V型网络、测试计算机、示波器二构成带载测试网络，通过测试计算机发送测试帧给通讯模块，调节电子负载，载波接口输出电压随着电子负载的调节而变化。带载测试网络可以测试载波接口输出稳定电压时的最大带载能力、载波通信，以及电压异常时带载能力和载波通信临界状态时的带载能力，以上这些测试的数据有助于研发对硬件电路的改进和完善。

4、该智能电能表通讯模块的测试方法，其上下电测试过程中所使用的测试网络可以包括标准电源二、隔离设备三、调压器以及数字万用表，通过调压器改变接入电压，从而实现升压和降压的过程，这样能够模拟出现场电网异常情况下通信模块的通讯能力以及对电能表通信造成的影响，进而便于对通讯模块进行分析和改进，同时可以作为评价通讯模块通讯质量的一个重要指标。

5、该智能电能表通讯模块的测试方法，其在上下电测试步骤中还通过带电压升源的台体对电能表进行测试，通过逐步增加电压，观察和记录通讯模块和电能表的工作状态，从而能够模拟出现场电压逐渐增加对这两者的影响，以便于了解通讯模块在实际工作过程中受梯增电压的影响程度。

实施例2

本实施例提供了一种智能电能表通讯模块的测试装置，该装置应用实施例1中的智能电能表通讯模块的测试方法，并用于测试一个智能电能表的通讯模块。其中，该测试装置包括纹波测试模块、带载能力测试模块、上下电测试模块、极限环境测试模块以及功耗测试模块。

纹波测试模块用于先对通讯模块进行纹波测试以获取纹波值，再判断纹波值是否小于或等于一个纹波预设量。其中，在纹波值大于纹波预设量时，执行纹波测试模块。纹波测试模块主要用于实现实施例1中的步骤(1)的内容，其可以包括示波器一和波纹测试工装，还包括其他执行单元。

带载能力测试模块用于先搭建通讯模块的带载测试网络，再通过带载测试网络对通讯模块进行带载能力测试，获取负载电流、通讯成功率一以及不同状态下的波形。其中，在纹波值小于或等于纹波预设量时，执行带载能力测试模块。带载能力测试模块主要实现实施例1中的步骤(2)的内容，其可以包括实施例1中所介绍的带载测试网络以及能够进行带载能力测试的测试单元。

上下电测试模块用于先搭建通讯模块的上下电测试网络，再对通讯模块进行上电测试，最后对通讯模块进行下电测试；在对通讯模块进行上电测试时，上下电测试模块先通过上下电测试网络使智能电能表中除通讯模块外的部分均正常工作，并获得通讯模块的状态电压一，再升高智能电能表的接入电压直至智能电能表及通讯模块均不工作，并获得通讯模块的状态电压二，最后升高接入电压直至智能电能表处于工作状态，并获得通讯模块的状态电压三。在对通讯模块进行下电测试时，上下电测试模块先获得通讯模块的状态电压四，再降低接入电压直至智能电能表从工作状态转变及通讯模块均不工作，获得通讯模块的状态电压五，最后继续降低接入电压直至智能电能表中除通讯模块外的部分均正常工作，获得通讯模块的状态电压六。上下电测试模块主要实现实施例1中的步骤(3)中的内容，其可以包括实施例1中的上下电测试网络以及能够进行上电测试的上电测试单元和能够进行下电测试的下电测试单元。

极限环境测试模块用于先将通讯模块置于一个高低温箱中，再将高低温箱中的温度分别设置为一个预设温度一和一个预设温度二并保持一个预设时间，记录通讯模块的通讯成功率二，最后在通讯模块的极限测试温度范围内调节高低温箱中的温度，并记录通讯模块的通讯成功率三。预设温度一与预设温度二分别为极限测试温度的上下限。极限环境测试模块主要实现实施例1中的步骤(4)的内容，其可以包括高低温箱，通过高低温箱实现温度的控制。

功耗测试模块用于对智能电能表进行功耗测试，确定智能电能表的最大动态功耗和最大静态功耗。功耗测试模块主要实现实施例1中的步骤(5)的内容，主要包括动态功耗测试单元和静态功耗测试单元。功耗测试模块可以包括PA6000功率测试仪，PA6000功率测试仪捕捉待测电表的静态功耗和动态功耗。

实施例3

本实施例提供了一种计算机终端，其包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。处理器执行程序时实现实施例1的智能电能表通讯模块的测试方法的步骤。

实施例1的智能电能表通讯模块的测试方法在应用时，可以软件的形式进行应用，如设计成独立运行的程序，安装在计算机终端上，计算机终端可以是电脑、控制系统等。实施例1的智能电能表通讯模块的测试方法也可以设计成嵌入式运行的程序，安装在计算机终端上，如安装在单片机上。

实施例4

本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。程序被处理器执行时，实现实施例1的智能电能表通讯模块的测试方法的步骤。

实施例1的智能电能表通讯模块的测试方法在应用时，可以软件的形式进行应用，如设计成计算机可读存储介质可独立运行的程序，计算机可读存储介质可以是U盘，设计成U盾，通过U盘设计成通过外在触发启动整个方法的程序。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能电能表通讯模块的测试方法，其用于测试一个智能电能表的通讯模块，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤(1)：先对所述通讯模块进行纹波测试以获取纹波值，再判断所述纹波值是否小于纹波预设量12mV；

在所述纹波值小于所述纹波预设量时，进行步骤(2)，否则进行步骤(1)；

步骤(2)：先搭建所述通讯模块的带载测试网络，再通过所述带载测试网络对所述通讯模块进行带载能力测试，获取负载电流、通讯成功率一以及不同状态下的波形；

步骤(3)：对所述通讯模块进行上下电测试且测试方法包括以下步骤：

(3.1)搭建所述通讯模块的上下电测试网络；

(3.2)对所述通讯模块进行上电测试：先通过所述上下电测试网络使所述智能电能表中除所述通讯模块外的部分均正常工作，并获得所述通讯模块的状态电压一，再升高所述智能电能表的接入电压直至所述智能电能表及所述通讯模块均不工作，并获得所述通讯模块的状态电压二，最后升高所述接入电压直至所述智能电能表处于工作状态，并获得所述通讯模块的状态电压三；电能表程序预设上电门限值应不低于电压三时，进行步骤(3.3)，否则进行步骤(3.2)；

(3.3)在所述智能电能表处于工作状态一个预设时间段后，对所述通讯模块进行下电测试：先获得所述通讯模块的状态电压四，再降低所述接入电压直至所述智能电能表从工作状态转变及所述通讯模块均不工作，获得所述通讯模块的状态电压五，最后继续降低所述接入电压直至所述智能电能表中除所述通讯模块外的部分均正常工作，获得所述通讯模块的状态电压六；电能表程序预设下电门限值应不低于电压四，进行步骤(4),否则进行步骤(3.3)；

步骤(4)：先将所述通讯模块置于一个高低温箱中，再将所述高低温箱中的温度分别设置为一个预设温度一和一个预设温度二并保持一个预设时间，记录所述通讯模块的通讯成功率二，最后在所述通讯模块的极限测试温度范围内调节所述高低温箱中的温度，并记录所述通讯模块的通讯成功率三；所述预设温度一与所述预设温度二分别为所述极限测试温度的上下限；通信成功率达99.5％，进入步骤(5)，否则进行步骤(4)；

步骤(5)：对所述智能电能表进行功耗测试，确定所述智能电能表的最大动态功耗和最大静态功耗。

2.如权利要求1所述的智能电能表通讯模块的测试方法，其特征在于，所述波纹值的获取方法包括以下步骤：

(1.1)确定一个示波器一的带宽以及衰减档，并将一个波纹测试工装插在所述智能电能表的载波接口上；

(1.2)将所述示波器一的探笔地线接地；

(1.3)将所述示波器一的夹地线夹在一个辅助地线上，并将所述探笔置于所述通讯模块的测量点上；

(1.4)获取所述示波器一上显示的波形的峰值且作为所述波纹值。

3.如权利要求2所述的智能电能表通讯模块的测试方法，其特征在于，所述带载测试网络具有标准电源一、隔离设备一、隔离设备二、载波抄控器、电子负载、V型网络、测试计算机、示波器二；所述标准电源一通过所述隔离设备一与所述载波抄控器电性连接，通过所述隔离设备二与所述V型网络电性连接；所述电子负载、所述智能电能表、所述示波器二均与所述V型网络电性连接，所述载波抄控器与所述测试计算机连接；在所述智能电能表上电后，所述测试计算机通过所述载波抄控器发送测试帧至所述通讯模块；在步骤(2)中，还调节所述电子负载以改变所述载波接口的输出电压，以测试所述载波接口输出一个预设电压时的最大带载能力、载波通信能力。

4.如权利要求3所述的智能电能表通讯模块的测试方法，其特征在于，所述上下电测试网络包括标准电源二、隔离设备三、调压器以及数字万用表；所述标准电源二通过所述隔离设备三与所述调压器电性连接；所述调压器用于调节所述接入电压，所述数字万用表用于显示所述接入电压。

5.如权利要求4所述的智能电能表通讯模块的测试方法，其特征在于，步骤(3)还包括：

(3.4)将所述智能电能表置于一个具有电压升源的台体上，并将所述电压升源与所述智能电能表的相接，所述电压升源用于调节所述接入电压；

(3.5)短接所述通讯模块中的超级电容的两端，使所述超级电容放电；

(3.6)设置所述电压升源初始设置的电压比为一个初始电压，且所述初始电压小于所述状态电压三或所述状态电压四；

(3.7)等电压增量对所述电压升源进行升压，观察并记录所述智能电能与所述通讯模块的工作状态。

6.如权利要求5所述的智能电能表通讯模块的测试方法，其特征在于，所述示波器一和所述示波器二均为ZDS3000/4000示波器；所述波纹测试工装为一个功率电阻为96Ω的开关板，所述开关板上焊有所述辅助地线；所述纹波预设量为12mv，所述带宽为20MHz，所述衰减档为x1。

7.如权利要求1所述的智能电能表通讯模块的测试方法，其特征在于，在步骤(5)中，通过将PA6000功率测试仪对所述智能电能表进行功耗测试，且所述PA6000功率测试仪的测试端与所述智能电能表的电压端以及电流端相接。

8.如权利要求1所述的智能电能表通讯模块的测试方法，其特征在于，所述预设温度一为70℃，所述预设温度二为﹣25℃，所述预设时间为4h。

9.如权利要求1所述的智能电能表通讯模块的测试方法，其特征在于，所述智能电能表为单向智能表或三相智能表，所述通讯模块为HPLC模块、无线微功率模块和传统载波模块中的一种。

10.一种智能电能表通讯模块的测试装置，其应用如权利要求1-9中任意一项所述的智能电能表通讯模块的测试方法，其特征在于，其包括：

纹波测试模块，其用于先对所述通讯模块进行纹波测试以获取纹波值，再判断所述纹波值是否小于或等于一个纹波预设量；在所述纹波值大于所述纹波预设量时，执行所述纹波测试模块；

带载能力测试模块，其用于先搭建所述通讯模块的带载测试网络，再通过所述带载测试网络对所述通讯模块进行带载能力测试，获取负载电流、通讯成功率一以及不同状态下的波形；在所述纹波值小于或等于所述纹波预设量时，执行所述带载能力测试模块；

上下电测试模块，其用于先搭建所述通讯模块的上下电测试网络，再对所述通讯模块进行上电测试，最后对所述通讯模块进行下电测试；在对所述通讯模块进行上电测试时，所述上下电测试模块先通过所述上下电测试网络使所述智能电能表中除所述通讯模块外的部分均正常工作，并获得所述通讯模块的状态电压一，再升高所述智能电能表的接入电压直至所述智能电能表及所述通讯模块均不工作，并获得所述通讯模块的状态电压二，最后升高所述接入电压直至所述智能电能表处于工作状态，并获得所述通讯模块的状态电压三；在对所述通讯模块进行下电测试时，所述上下电测试模块先获得所述通讯模块的状态电压四，再降低所述接入电压直至所述智能电能表从工作状态转变及所述通讯模块均不工作，获得所述通讯模块的状态电压五，最后继续降低所述接入电压直至所述智能电能表中除所述通讯模块外的部分均正常工作，获得所述通讯模块的状态电压六；

极限环境测试模块，其用于先将所述通讯模块置于一个高低温箱中，再将所述高低温箱中的温度分别设置为一个预设温度一和一个预设温度二并保持一个预设时间，记录所述通讯模块的通讯成功率二，最后在所述通讯模块的极限测试温度范围内调节所述高低温箱中的温度，并记录所述通讯模块的通讯成功率三；所述预设温度一与所述预设温度二分别为所述极限测试温度的上下限；

功耗测试模块，其用于对所述智能电能表进行功耗测试，确定所述智能电能表的最大动态功耗和最大静态功耗。

Images