CN112289018A - 多表合一测试系统的故障排查测试方法及系统 - Google Patents

多表合一测试系统的故障排查测试方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种故障排查测试方法，应用于多表合一测试系统，所述多表合一测试系统包括主站系统、机柜与仿真测试装置，所述机柜上挂接有集中器、协议转换器，以及多个仪表计量器件，所述多个仪表计量器件包括智能电能表、智能水表、智能热表、气表；所述多表合一测试系统的故障排查测试方法包括先对集中器与协议转换器的连通性进行测试，若连通性测试未通过，则提醒受训人员更换集中器和或协议转换器；若连通性测试通过，则进行仪表计量器件进行故障仿真，并评估受训人员提交的故障排查信息。本发明通过这种逐级的测试，以及各个环节引导与反馈达到提升了测试的效率与系统友好性。

Description

多表合一测试系统的故障排查测试方法及系统
技术领域
本发明涉及电工培训设备技术领域，尤其涉及多表合一测试系统的故障排查测试方法及多表合一测试系统。
背景技术
在远程抄表领域，电力行业已基本实现用电信息采集全覆盖、全采集、全费控的目标，而水、气、热等行业目前覆盖较低，行业发展不均衡，且存在重复投资建设现象。2015年12月16日国家发展改革委、国家能源局共同下发《国家发展改革委、国家能源局关于促进智能电网发展的指导意见》，要求建设支持水、气、电、热信息集中采集的“多表合一”系统。由于不同的采集设备厂商、协议转换器厂商水平参差不齐，水表、气表、热表所采用的通信协议、通信方式不同，而且运维人员仅熟悉电表方面的运维，对于水、气、热等行业的设备不熟悉。
为了解决上述问题，相关申请或现有技术提出了一种多表合一测试系统，该多表合一测试系统包括主站系统、机柜与仿真测试装置，所述机柜上挂接有集中器、协议转换器，以及多个仪表计量器件，所述多个仪表计量器件包括智能电能表、智能水表、智能热表、气表；其中，
集中器与主站系统采用GPRS通信或有线的以太网通信；集中器与协议转换器之间采用RS485或宽带载波HPLC通信；智能电表直接与集中器之间采用RS485通信连接，或通过采集器以宽带载波HPLC与集中器通信连接；智能水表、智能热表、气表与协议转换器之间既有采用M-Bus通信也有采用无线通信方式。
但是，目前的这种多表合一测试系统仅能对单一环节的功能进行测试如此在上游环节出现非模拟故障时，针对下游环节的模拟测试无法顺利进行；此外现有的多表合一测试系统，无法做到及时反馈与引导，如此便进一步降低了测试系统的界面友好性，导致受训人员无所适从，相应故障排查无可避免地存在一定的盲目性。
发明内容
基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种可多环节逐级测试并逐级引导与反馈的故障排查测试方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种多表合一测试系统的故障排查测试方法，所述多表合一测试系统包括主站系统、机柜与仿真测试装置，所述机柜上挂接有集中器、协议转换器，以及多个仪表计量器件，所述多个仪表计量器件包括智能电能表、智能水表、智能热表、气表；
所述多表合一测试系统的故障排查测试方法包括：
步骤S100A：所述主站系统接收关于所述机柜的配置信息以建立配置信息档案；
步骤S100B：所述主站系统对所述集中器进行参数初始化，并根据所述配置信息档案配置所述智能电能表、智能水表、智能热表、气表的通讯地址；
步骤S120：所述主站系统控制所述仿真测试装置上电，驱动所述机柜上的所述电能表、智能水表、智能热表、气表运行于正常状态并按设定数据走字；
步骤S160：所述主站系统召测所述机柜上各仪表计量器件的数据；
步骤S180：所述主站系统比对召测数据与设定数据，并根据预设的标准判断两者的水、电、气、热数据是否一致；
步骤S200：若步骤S180的结果为是，则所述主站系统对于所述电能表、智能水表、智能热表、气表中一个或多个设置仿真故障，并记录对应的故障点信息；
步骤S240：所述主站系统召测所述机柜上各仪表计量器件的数据；
步骤S260：所述主站系统的显示屏展示召测所得的水、电、气、热数据，并提醒受训人员采集数据异常的故障仪表计量器件；
步骤S280：所述主站系统接收关于受训人员提交的故障原因；
步骤S300：所述主站系统根据受训人员提交的故障信息以及记录的仿真故障对应的故障点信息进行比对，判断受训人员故障排查是否准确；
步骤S320：若受训人员提交故障信息与记录的仿真故障对应的故障点信息不一致，则提示故障排除错误；并跳转至步骤S360；
步骤S340：若受训人员提交故障信息与记录的仿真故障对应的故障点信息一致，则提示故障排除正确；
步骤S360：结束本轮故障排查测试；
步骤S380：若步骤S180的结果为否，则所述主站系统提醒受训人员出现集中器或协议转换器故障，并提醒受训人员更换集中器和/或协议转换器；
步骤S400：所述主站系统在接收到关于受训人员提交的集中器和/或协议转换器更换确认信息后跳转至步骤S120。
优选地，所述步骤S180具体包括：
步骤S181：所述主站系统比对召测数据与设定数据，若结果不同，则计数采集失败次数1次；
步骤S182：所述主站系统判断累积的失败次数是否超过预设次数；
步骤S183：若否，则跳转步骤S140；
步骤S184：若是，则输出所述召测数据与设定数据不一致的结论。
优选地，所述智能电能表与所述集中器通过RS485通信连接，所述智能水表、智能热表、气表中的一个或多个与所述协议转换器通过M-Bus通信连接；
所述步骤S200具体包括：若步骤S180的结果为是，则所述主站系统随机控制对于所述电能表设置RS485开路仿真故障，对于所述智能水表、智能热表、气表中一个或多个设置M-Bus短路仿真故障，并记录对应的故障点信息。
优选地，所述步骤100中接收的关于所述机柜的配置信息包括标准集中器、待验证集中器、标准协议转换器与待验证协议转换器；
所述步骤S380具体包括：
步骤S381：若步骤S180的结果为否，则判断所述集中器与所述协议转换器的配对类型；
步骤S382：若为标准集中器配对待验证协议转换器，则所述主站系统提醒受训人员出现协议转换器故障，并提醒受训人员更换所述协议转换器；
步骤S383：若为待验证集中器配对标准协议转换器，则所述主站系统提醒受训人员出现集中器故障，并提醒受训人员更换集中器；
步骤S384：若为待验证集中器配对待验证协议转换器，则所述主站系统提醒受训人员出现集中器或协议转换器故障，并提醒受训人员使用标准集中器替换更换集中器待验证或使用标准协议转换器替换协议转换器。
优选地，在所述步骤S120与步骤S160之间还包括步骤S140：所述主站系统启动多表采集模式并计时；
所述步骤160对应包括：在计时达到预设时长时，所述主站系统召测所述机柜上各仪表计量器件的数据；
在所述步骤S200与步骤S240之间还包括步骤S220：所述主站系统再次启动多表采集模式并计时；
所述步骤160对应包括：在计时达到预设时长时，所述主站系统召测所述机柜上各仪表计量器件的数据。
本发明还提供一种多表合一测试系统，包括主站系统、机柜与仿真测试装置，所述机柜上挂接有集中器、协议转换器，以及多个仪表计量器件，所述多个仪表计量器件包括智能电能表、智能水表、智能热表、气表；所述主站系统包括显示屏、处理器及计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有故障排查测试程序，所述故障排查测试程序被处理器执行时实现如上所述的故障排查测试方法。
本发明的故障排查测试方法在对仪表计量器件进行故障仿真测试之前，首先对集中器与协议转换器的连通性进行测试，若连通性测试未通过，则提醒受训人员更换集中器和或协议转换器，避免对后续阶段的测试造成干扰；在测试顺利通过后再进行仪表计量器件进行故障仿真测试；在后一阶段，可以通过召测数据与设定数据的对比明确异常的数据，方便受训人员进行故障排查，最后再评估受训人员提交的故障与仿真故障点的一致性。本发明通过这种逐级的测试，以及各个环节引导与反馈达到提升了测试的效率与系统友好性。
本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
附图说明
以下将参照附图对根据本发明的故障排查测试方法及多表合一测试系统的优选实施方式进行描述。图中：
图1为根据本发明多表合一测试系统的一种优选实施方式的系统框架示意图；
图2为根据本发明故障排查测试方法的一种优选实施方式的流程示意图。
具体实施方式
请参照图1及图2，本发明提供的多表合一测试系统的故障排查测试方法，所述多表合一测试系统包括主站系统、机柜与仿真测试装置，所述机柜上挂接有集中器、协议转换器，以及多个仪表计量器件，所述多个仪表计量器件包括智能电能表、智能水表、智能热表、气表。
如图1所示，多表合一测试系统的集中器包括两种，即Ⅰ型集中器与Ⅱ型集中器，两种集中器与主站系统均采用GPRS通信；Ⅰ型集中器通过宽带载波HPLC通信输入，Ⅱ型集中器通过RS485输入；智能电表直接与集中器之间采用RS485通信连接，或通过采集器以宽带载波HPLC与集中器通信连接；智能水表、智能热表、气表与协议转换器之间既有采用M-Bus通信也有采用无线通信方式，或者RS485与M-Bus混合的通信方式。机柜通常设置方柱形，即横截面为矩形，一般具有1-3个侧面可设置操作面板，每个操作面板可挂载若干个子测试系统，例如一个面板上设置一个Ⅰ型集中器或一个Ⅱ型集中器，被该集中器采集或连接的上游器件均设置在该面板上。也可以是一个面板上同时设置Ⅰ型集中器与Ⅱ型集中器。在具体的培训场景中，集中器、协议转换器，以及多个仪表计量器件皆可以事先搭建，也可以将搭建的过程作为培训的内容。
如图2所示，所述多表合一测试系统的故障排查测试方法包括：
步骤S100A：所述主站系统接收关于所述机柜的配置信息以建立配置信息档案；
受训人员根据机柜上挂载或搭建的器件在主站系统中输入对应的配置信息，例如若机柜包括三个面板，则输入的配置信息可举例为：面板1，Ⅰ型集中器……；面板2，Ⅰ型集中器+Ⅱ型集中器……；面板3，Ⅱ型集中器。
步骤S100B：所述主站系统对所述集中器进行参数初始化，并根据所述配置信息档案配置所述智能电能表、智能水表、智能热表、气表的通讯地址；
本步骤中，为了方便进行数据收集与建档，首先对集中器进行参数初始化，即清楚集中器中的历史数据与档案。配置各个各仪表计量器件的通讯地址以建立测试所需的通信环境。
步骤S120：所述主站系统控制所述仿真测试装置上电，驱动所述机柜上的所述电能表、智能水表、智能热表、气表运行于正常状态并按设定数据走字；
本步骤中，在进行后面的故障仿真前，先控制仪表计量器件运行于正常状态。仿真测试装置通常可以集成在机柜内，具体的仿真原理可以参照现有技术，例如智能热表可以设置一个小型的水循环系统并对循环水进行加热；智能水表与气表，则可以采用一鼓风机吹动对应的叶轮。仿真测试装置还可以通过重置集中器或协议转换器的参数、利用继电器的通断模拟对应的短路故障或断路故障。
步骤S160：所述主站系统召测所述机柜上各仪表计量器件的数据；
主站系统发起召测，则协议转换器开始打包转发数据，集中器则将协议转换器转发的数据上传至主站。
步骤S180：所述主站系统比对召测数据与设定数据，并根据预设的标准判断两者的水、电、气、热数据是否一致；
本步骤中，设定数据与仿真测试装置的控制对应，例如鼓风机吹动叶轮时工作的转速与时长，则对应着设定的智能水表或气表的数据。预设的标准既可以包括统计的方式，也可以包括误差大小的设置。召测的数据则为实际测量的数据，即实际的读数。如果比对的数据一致，则说明在该传输路径中，集中器与协议转换处于正常工况。
步骤S200：若步骤S180的结果为是，则所述主站系统对于所述电能表、智能水表、智能热表、气表中一个或多个设置仿真故障，并记录对应的故障点信息；
测试时为了更加真实地模拟现实环境，优选地，以随机的方式设置仿真故障。主站系统下发仿真故障指令，仿真测试装置执行对应的仿真故障指令。除了下发仿真故障指令，为了方便后面的评估，对设置的故障进行记录。
步骤S240：所述主站系统召测所述机柜上各仪表计量器件的数据；
本步骤的召测既可以为上次召测的继续，也可以为重新发起一轮召测，只要能准确反映出出现故障的仪表计量器件即可。
步骤S260：所述主站系统的显示屏展示召测所得的水、电、气、热数据，并提醒受训人员采集数据异常的故障仪表计量器件；
本步骤中优选采用区别与正常数据的颜色标记采集异常的数据，作为替换，可以可以采用语音播报的方式。通过显示器显示召测所得数据，并提醒受训人员故障的仪表计量器件可以使得受训人员及时明确自己的受训目标。
步骤S280：所述主站系统接收关于受训人员提交的故障原因；
步骤S300：所述主站系统根据受训人员提交的故障信息以及记录的仿真故障对应的故障点信息进行比对，判断受训人员故障排查是否准确；
步骤S320：若受训人员提交故障信息与记录的仿真故障对应的故障点信息不一致，则提示故障排除错误；并跳转至步骤S360；
步骤S340：若受训人员提交故障信息与记录的仿真故障对应的故障点信息一致，则提示故障排除正确；
步骤S360：结束本轮故障排查测试；
步骤S380：若步骤S180的结果为否，则所述主站系统提醒受训人员出现集中器或协议转换器故障，并提醒受训人员更换集中器和/或协议转换器；
若步骤S180的结果为否则说明集中器和/或协议转换器出现了问题，为了保证后面的故障仿真测试顺利进行，提醒受训人员更换集中器和/或协议转换器。
步骤S400：所述主站系统在接收到关于受训人员提交的集中器和/或协议转换器更换确认信息后跳转至步骤S120。
受训人员在对集中器和/或协议转换器进行更换后，向主站系统提交更换确认信息，以使测试流程继续。
本发明的故障排查测试方法在对仪表计量器件进行故障仿真测试之前，首先对集中器与协议转换器的连通性进行测试，若连通性测试未通过，则提醒受训人员更换集中器和或协议转换器，避免对后续阶段的测试造成干扰；在测试顺利通过后再进行仪表计量器件进行故障仿真测试；在后一阶段，可以通过召测数据与设定数据的对比明确异常的数据，方便受训人员进行故障排查，最后再评估受训人员提交的故障与仿真故障点的一致性。本发明通过这种逐级的测试，以及各个环节引导与反馈达到提升了测试的效率与系统友好性。
进一步地，所述步骤S180具体包括：
步骤S181：所述主站系统比对召测数据与设定数据，若结果不同，则计数采集失败次数1次；
步骤S182：所述主站系统判断累积的失败次数是否超过预设次数；
步骤S183：若否，则跳转步骤S140；
步骤S184：若是，则输出所述召测数据与设定数据不一致的结论。
本实施例中，由于各个器件进入正常工况的时间不一，并且器件之间兼容性连接也可能出现延迟，这些因素都有可能导致召测失败，通过增加召测与比对的次数可以降低误判的几率，优选地，本实施例的预设次数为3次。
进一步地，所述智能电能表与所述集中器通过RS485通信连接，所述智能水表、智能热表、气表中的一个或多个与所述协议转换器通过M-Bus通信连接；
所述步骤S200具体包括：若步骤S180的结果为是，则所述主站系统随机控制对于所述电能表设置RS485开路仿真故障，对于所述智能水表、智能热表、气表中一个或多个设置M-Bus短路仿真故障，并记录对应的故障点信息。
本实施例中，由于RS485开路与M-Bus短路易于通过仿真故障实现，因此通过设置这两种故障对于有利于保证相关测试的顺利进行。
进一步地，所述步骤100中接收的关于所述机柜的配置信息包括标准集中器、待验证集中器、标准协议转换器与待验证协议转换器；
所述步骤S380具体包括：
步骤S381：若步骤S180的结果为否，则判断所述集中器与所述协议转换器的配对类型；
步骤S382：若为标准集中器配对待验证协议转换器，则所述主站系统提醒受训人员出现协议转换器故障，并提醒受训人员更换所述协议转换器；
步骤S383：若为待验证集中器配对标准协议转换器，则所述主站系统提醒受训人员出现集中器故障，并提醒受训人员更换集中器；
步骤S384：若为待验证集中器配对待验证协议转换器，则所述主站系统提醒受训人员出现集中器或协议转换器故障，并提醒受训人员使用标准集中器替换更换集中器待验证或使用标准协议转换器替换协议转换器。
本实施例中，可以理解的是，步骤S382、步骤S383及步骤S384为并列的关系。在配对的集中器与协议转换器中，参考标准的集中器可以测试待验证的协议转换器是否存在问题，从而提醒受训人员更换协议转换器，这种准确的定位可以方便受训人员快速排查问题，避免了出现问题的协议转换流入后续测试流程。与此同理，参考标准的协议转换器可以测试待验证的集中器，从而在召测的数据与设定的数据不一致时，提醒受训人员及时、准确地更换集中器。若在配对的集中器与协议转换器中不存在标准的集中器或标准的协议转换，则提醒受训人员将集中器与协议转换器整体更换以保证后续测试流程的顺利进行。
进一步地，为了保证各个器件均已处于正常工况下，并保证采集到有效数据，在所述步骤S120与步骤S160之间还包括步骤S140：所述主站系统启动多表采集模式并计时；
所述步骤160对应包括：在计时达到预设时长时，所述主站系统召测所述机柜上各仪表计量器件的数据；
在所述步骤S200与步骤S240之间还包括步骤S220：所述主站系统再次启动多表采集模式并计时；
所述步骤160对应包括：在计时达到预设时长时，所述主站系统召测所述机柜上各仪表计量器件的数据。
本发明还提供一种多表合一测试系统，包括主站系统、机柜与仿真测试装置，所述机柜上挂接有集中器、协议转换器，以及多个仪表计量器件，所述多个仪表计量器件包括智能电能表、智能水表、智能热表、气表；所述主站系统包括显示屏、处理器及计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有故障排查测试程序，所述故障排查测试程序被处理器执行时实现如上所述的故障排查测试方法。该故障排查测试方法具体流程参照上述实施例，由于本多表合一测试系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种多表合一测试系统的故障排查测试方法，所述多表合一测试系统包括主站系统、机柜与仿真测试装置，所述机柜上挂接有集中器、协议转换器，以及多个仪表计量器件，所述多个仪表计量器件包括智能电能表、智能水表、智能热表、气表；其特征在于，
所述多表合一测试系统的故障排查测试方法包括：
步骤S100A：所述主站系统接收关于所述机柜的配置信息以建立配置信息档案；
步骤S100B：所述主站系统对所述集中器进行参数初始化，并根据所述配置信息档案配置所述智能电能表、智能水表、智能热表、气表的通讯地址；
步骤S120：所述主站系统控制所述仿真测试装置上电，驱动所述机柜上的所述电能表、智能水表、智能热表、气表运行于正常状态并按设定数据走字；
步骤S160：所述主站系统召测所述机柜上各仪表计量器件的数据；
步骤S180：所述主站系统比对召测数据与设定数据，并根据预设的标准判断两者的水、电、气、热数据是否一致；
步骤S200：若步骤S180的结果为是，则所述主站系统对于所述电能表、智能水表、智能热表、气表中一个或多个设置仿真故障，并记录对应的故障点信息；
步骤S240：所述主站系统召测所述机柜上各仪表计量器件的数据；
步骤S260：所述主站系统的显示屏展示召测所得的水、电、气、热数据，并提醒受训人员采集数据异常的故障仪表计量器件；
步骤S280：所述主站系统接收关于受训人员提交的故障原因；
步骤S300：所述主站系统根据受训人员提交的故障信息以及记录的仿真故障对应的故障点信息进行比对，判断受训人员故障排查是否准确；
步骤S320：若受训人员提交故障信息与记录的仿真故障对应的故障点信息不一致，则提示故障排除错误；并跳转至步骤S360；
步骤S340：若受训人员提交故障信息与记录的仿真故障对应的故障点信息一致，则提示故障排除正确；
步骤S360：结束本轮故障排查测试；
步骤S380：若步骤S180的结果为否，则所述主站系统提醒受训人员出现集中器或协议转换器故障，并提醒受训人员更换集中器和/或协议转换器；
步骤S400：所述主站系统在接收到关于受训人员提交的集中器和/或协议转换器更换确认信息后跳转至步骤S120。
2.如权利要求1所述的多表合一测试系统的故障排查测试方法，其特征在于，所述步骤S180具体包括：
步骤S181：所述主站系统比对召测数据与设定数据，若结果不同，则计数采集失败次数1次；
步骤S182：所述主站系统判断累积的失败次数是否超过预设次数；
步骤S183：若否，则跳转步骤S140；
步骤S184：若是，则输出所述召测数据与设定数据不一致的结论。
3.如权利要求1所述多表合一测试系统的的故障排查测试方法，其特征在于，所述智能电能表与所述集中器通过RS485通信连接，所述智能水表、智能热表、气表中的一个或多个与所述协议转换器通过M-Bus通信连接；
所述步骤S200具体包括：若步骤S180的结果为是，则所述主站系统随机控制对于所述电能表设置RS485开路仿真故障，对于所述智能水表、智能热表、气表中一个或多个设置M-Bus短路仿真故障，并记录对应的故障点信息。
4.如权利要求1所述的多表合一测试系统的故障排查测试方法，其特征在于，
所述步骤100中接收的关于所述机柜的配置信息包括标准集中器、待验证集中器、标准协议转换器与待验证协议转换器；
所述步骤S380具体包括：
步骤S381：若步骤S180的结果为否，则判断所述集中器与所述协议转换器的配对类型；
步骤S382：若为标准集中器配对待验证协议转换器，则所述主站系统提醒受训人员出现协议转换器故障，并提醒受训人员更换所述协议转换器；
步骤S383：若为待验证集中器配对标准协议转换器，则所述主站系统提醒受训人员出现集中器故障，并提醒受训人员更换集中器；
步骤S384：若为待验证集中器配对待验证协议转换器，则所述主站系统提醒受训人员出现集中器或协议转换器故障，并提醒受训人员使用标准集中器替换更换集中器待验证或使用标准协议转换器替换协议转换器。
5.如权利要求1-4任一项所述的多表合一测试系统的故障排查测试方法，其特征在于，
在所述步骤S120与步骤S160之间还包括步骤S140：所述主站系统启动多表采集模式并计时；
所述步骤160对应包括：在计时达到预设时长时，所述主站系统召测所述机柜上各仪表计量器件的数据；
在所述步骤S200与步骤S240之间还包括步骤S220：所述主站系统再次启动多表采集模式并计时；
所述步骤160对应包括：在计时达到预设时长时，所述主站系统召测所述机柜上各仪表计量器件的数据。
6.一种多表合一测试系统，包括主站系统、机柜与仿真测试装置，所述机柜上挂接有集中器、协议转换器，以及多个仪表计量器件，所述多个仪表计量器件包括智能电能表、智能水表、智能热表、气表；其特征在于，所述主站系统包括显示屏、处理器及计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有故障排查测试程序，所述故障排查测试程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的故障排查测试方法。
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