CN112564740B - 一种用于对hplc深化应用功能进行检测的装置 - Google Patents
一种用于对hplc深化应用功能进行检测的装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明具体涉及一种用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置，包含台区1、台区2和台区合并单元，通过台区1、台区2模拟现场用电环境，台区1能够模拟现场台区5层网络路由层级，当台区1与台区2通过台区合并单元合并时，能够模拟现场台区6层网络路由层级，实现高频数据采集功能检测、停电主动上报检测、时钟精准管理检测、相位拓扑识别功能检测、台区自动识别、ID统一标识管理、档案自动同步和通信性能监测和网络优化功能，检测结果准确，且无需手动解析，操作简便。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域，具体是一种用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置。
背景技术
在检测实验室，为了监控模块与电表的通讯报文，传统的检测方式是通过焊接线束直接与模块串口相连，然后通过观察示波器读取通讯报文，手动解析，操作太繁琐，容易出错。
HPLC(High speed power line communication)一种高速、互联互通的低压电力线载波通信技术，主要应用于低压配电网，全称为低压高速电力线载波通信，为了检测与验证HPLC深化应用类功能，传统的检测方式是通过调试串口线直接与模块和电表相连，通过读取模块和表的内部信息实现，但该模式存在脱离实际业务场景的弊端，无法确保实验室的检测标准与实际应用场景的一一匹配。
发明内容
为解决上述现有技术存在的不足或缺点，本发明提出了一种用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置，能够模拟现场用电环境，检测结果准确，无需手动解析，操作简便，确保了实验室检测标准与实际应用场景的匹配。
为实现上述目的，本发明提出了一种用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置，包含台区1、台区2和台区合并单元，其中：
台区1，用于模拟现场用电环境，能够模拟现场台区5层网络路由层级，
台区2，用于模拟现场用电环境，与台区1合并使用时，能够模拟现场台区6层网络路由层级，
台区合并单元，用于合并台区1与台区2；
所述台区1包含屏蔽箱1至6、函数发生器1、连接单元1至5、示波器1、功率源1和串口服务器1，其中：
函数发生器1，用于输出各种干扰信号，测试通信抗衰减、白噪声干扰、窄带干扰、脉冲干扰、频偏干扰，
连接单元1至5，用于连接屏蔽箱1至6，
示波器1，用于观测本装置对集中器和电表生成的电力线信号，
屏蔽箱1至6通过连接单元1至5进行连接，屏蔽箱1至6与连接单元1至5分别与串口服务器1连接，串口服务器1与上位机连接，屏蔽箱1与功率源1连接，功率源1与台区合并单元连接，函数发生器1与连接单元1连接，示波器1与连接单元5连接；
所述台区2包含屏蔽箱7、屏蔽箱8、功率源2和串口服务器2，其中：
屏蔽箱7、8相互连接，同时分别连接串口服务器2，串口服务器2与上位机连接，屏蔽箱7与功率源2相连接，功率源2与台区合并单元连接；
所述台区合并单元包含1个三相隔离器、2个三相耦合器、3个程控衰减器和2个三相电压相序控制板，电力线电压输入/输出端分别接入三相耦合器1和三相电压线序控制板1；三相耦合器1输出接入3个程控衰减器输入端，3个程控衰减器输出端接入三相耦合器2输入端；三相电压相序控制板1输出接入三相隔离器输入端，三相隔离器输出端接入三相电压相序控制板2输入端；三相耦合器2输出端和三相电压相序控制板2输出端分别接入电力线电压输出/输入端,，当台区1、2未合并时，可以模拟台区自动识别功能。
进一步地，连接单元1至5，用于实现电力线载波信号的可调衰减，各包含1个三相隔离器、2个三相耦合器和3个程控衰减器，其中：
三相隔离器，用于隔离电力载波信号；
三相耦合器，用于隔离强电，提取电力载波信号；
程控衰减器，用于衰减电力载波信号，衰减程度为0-90dB，衰减步进为1dB，与上位机通过RS232进行通讯，实现可调衰减；
电力线电压输入/输出端分别接入三相耦合器1和三相隔离器输入端，三相耦合器1输出接入3个程控衰减器输入端，3个程控衰减器输出端接入三相耦合器2输入端，三相耦合器2输出端和三相隔离器输出端分别接入电力线电压输出/输入端。
进一步地，屏蔽箱1或屏蔽箱7，包含集中器表位单元1套、三相表位单元1套和单相表位单元9套，其中：
集中器表位单元包括隔离CT 1套、三相电压相序控制板1块、电流自动短接控制板1块、集中器1块、路由模块串口监控工装1套、4G模块串口监控工装1套、路由模块1块和4G模块1块，用于模拟现场总表；电力线电流经过隔离CT，接入集中器电流端子；电力线电压通过三相电压相序控制板接入集中器电压端子，路由模块串口监控工装安装在集中器路由模块仓中，路由模块安装在路由模块串口监控工装上，4G模块串口监控工装安装在集中器4G模块仓中，4G模块安装在4G模块串口监控工装上；
单相表位单元或三相表位单元包括隔离CT 1套、三相电压相序控制板1块、电流自动短接控制板1块、单相表或三相表1块、单相或三相模块串口监控工装1套和单相模块或三相模块1块，用于模拟现场单相分表或三相分表；
4G模块串口监控工装，用于监测主站与集中器之间的报文传输，与上位机通过RS232进行通讯；
路由模块串口监控工装，用于监测集中器与路由模块之间的报文传输，与上位机通过RS232进行通讯；
三相模块串口监控工装，用于监测三相表与三相模块之间的报文传输，与上位机通过RS232进行通讯；
单相模块串口监控工装，用于监测单相表与单相模块之间的报文传输，与上位机通过RS232进行通讯；
三相电压相序控制板，用于控制ABC相序及断电或者上电动作，与上位机通过RS485进行通讯；
电流自动短接控制板，用于检测外部电流回路和控制电流短路继电器，实现表位独立控制，不选表时，自动短接该表位，不影响其他表位正常测试，与上位机通过RS485进行通讯；
隔离CT，用于将电流线回路的电流互感到单相表或三相表电流输入端；
4G模块串口监控工装、路由模块串口监控工装、三相模块串口监控工装、单项模块串口监控工装、三相电压相序控制板分别与串口服务器1连接。
进一步地，屏蔽箱2、3、4、5、6或屏蔽箱8，各包含三相表位单元2套和单相表位单元9套。
进一步地，功率源1或功率源2，用于提供0V-380V三相四线电压，电压范围为，3×(0.1—120)A电流，45-55Hz频率和0-360°相位。
进一步地，串口服务器1或串口服务器2用于实现所有表位通讯通道完全独立，支持多表位同时通讯。
进一步地，屏蔽箱1至6或屏蔽箱7、8用于安装集中器、三相表、单相表以及各种电路板，同时能够屏蔽外部干扰信号。
本发明的有益效果：
1、能设置检测设备参数、自定义检测方案、任意控制功率源、干扰设备和检测设备、检测数据统计分析和输出检测报告，确保实验室的检测标准与实际应用场景的一一匹配，提高模拟现场的真实可靠性。
2、可监测主站与集中器之间、集中器与CCO之间、CCO与每只表STA之间、STA与电表之间传输的报文，并能解析Q/GDW 1376.1、Q/GDW 1376.2、面向对象通信协议、DL/T645通信协议、HPLC相关协议报文，实现在线实时监测通讯报文，提高测试准确度。
3、可监测装置对集中器和电表生成的电力线信号，实现载波通信信号可视化，方便观察。
4、表位独立控制，不选表时，自动短接该表位，不影响其他表位正常测试。所有表位通讯通道完全独立，支持多表位同时通讯，提高测试效率。
5、深化应用功能检测：高频数据采集功能检测、停电主动上报检测、时钟精准管理检测、相位拓扑识别功能检测、台区自动识别、ID统一标识管理、档案自动同步和通信性能监测和网络优化，实现自动化测试，节省人力和时间成本。
附图说明
图1为本发明用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置的系统框图。
图2为本发明用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置的屏蔽箱结构框图。
图3为本发明用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置的集中器表位单元结构框图。
图4为本发明用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置的单相表或三相表位单元结构框图。
图5为本发明用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置的串口监测工装结构框图。
图6为本发明用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置的连接单元结构框图。
图7为本发明用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置的台区合并单元结构框图。
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，并不限定本发明。
如图1所示，一种用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置，包含台区1、台区2和台区合并单元，其特征在于：
台区1，用于模拟现场用电环境，能够模拟现场台区5层网络路由层级；
台区2，用于模拟现场用电环境，与台区1合并使用时，能够模拟现场台区6层网络路由层级；
台区合并单元，用于合并台区1与台区2。
台区1包含屏蔽箱1至6、函数发生器1、连接单元1至5、示波器1、功率源1和串口服务器1，其中：
函数发生器1，可输出各种干扰，用于测试通信抗衰减、白噪声干扰、窄带干扰、脉冲干扰、频偏干扰。
连接单元1至5，用于连接屏蔽箱1至6；
示波器1，用于观测本装置对集中器和电表生成的电力线信号；
屏蔽箱1至6通过连接单元1至5进行连接，屏蔽箱1至6与连接单元1至5分别与串口服务器1连接，串口服务器1与上位机连接，屏蔽箱1与功率源1连接，功率源1与台区合并单元连接，函数发生器1与连接单元1连接，示波器1与连接单元5连接。
台区2包含屏蔽箱7、屏蔽箱8、功率源2和串口服务器2，其中：
屏蔽箱7、8相互连接，同时分别连接串口服务器2，串口服务器2与上位机连接，屏蔽箱7与功率源2相连接，功率源2与台区合并单元连接。
屏蔽箱1至6或屏蔽箱7、8用于安装集中器、三相表、单相表以及各种电路板同时能够屏蔽外部干扰信号。
如图2所示，屏蔽箱1或屏蔽箱7，包含集中器表位单元1套、三相表位单元1套和单相表位单元9套。其中：
集中器表位单元包括隔离CT 1套、三相电压相序控制板1块、电流自动短接控制板1块、集中器1块、路由模块串口监控工装1套、4G模块串口监控工装1套、路由模块1块和4G模块1块，用于模拟现场总表；
单相表位单元或三相表位单元包括隔离CT 1套、三相电压相序控制板1块、电流自动短接控制板1块、单相表或三相表1块、单相或三相模块串口监控工装1套和单相模块或三相模块1块，用于模拟现场单相分表或三相分表；
4G模块串口监控工装，用于监测主站与集中器之间的报文传输，与上位机通过RS232进行通讯；
路由模块串口监控工装，用于监测集中器与路由模块之间的报文传输，与上位机通过RS232进行通讯；
三相模块串口监控工装，用于监测三相表与三相模块之间的报文传输，与上位机通过RS232进行通讯；
单相模块串口监控工装，用于监测单相表与单相模块之间的报文传输，与上位机通过RS232进行通讯；
三相电压相序控制板，用于控制ABC相序及断电或者上电动作，与上位机通过RS485进行通讯；
电流自动短接控制板，用于检测外部电流回路和控制电流短路继电器，实现表位独立控制，不选表时，自动短接该表位，不影响其他表位正常测试，与上位机通过RS485进行通讯；
隔离CT，用于将电流线回路的电流互感到单相表或三相表电流输入端；
4G模块串口监控工装、路由模块串口监控工装、三相模块串口监控工装、单项模块串口监控工装、三相电压相序控制板分别与串口服务器1连接。
屏蔽箱2、3、4、5、6或屏蔽箱8，各包含三相表位单元2套和单相表位单元9套。
如图3所示为集中器表位单元，电力线电流经过隔离CT，电压通过三相电压相序控制板，然后分别接入集中器电流和电压端子，路由模块串口监控工装安装在集中器路由模块仓中，4G模块串口监控工装安装在集中器4G模块仓中，路由模块安装在路由模块串口监控工装上，4G模块安装在4G模块串口监控工装上；4G模块串口监控工装用于监测主站与集中器之间的报文传输；路由模块串口监控工装用于监测集中器与路由模块之间的报文传输；三相电压相序控制板，用于控制ABC相序及断电或者上电动作，与上位机通过RS485进行通讯。隔离CT用于将电流线回路的电流互感到集中器电流输入端。电流自动短接控制板，用于检测外部电流回路和控制电流短路继电器，实现表位独立控制，不选表时，自动短接该表位，不影响其他表位正常测试，与上位机通过RS485进行通讯。
如图4所示为单相/三相表位单元，电力线电流经过隔离CT，电压通过三相电压相序控制板，然后分别接入单相表/三相表电流和电压端子，单相/三相模块串口监控工装安装在电表载波模块仓中，单相模块/三相模块安装在单相/三相模块串口监控工装上；三相模块串口监控工装用于监测三相表与三相模块之间的报文传输；单相模块串口监控工装用于监测单相表与单相模块之间的报文传输；三相电压相序控制板，用于控制ABC相序及断电或者上电动作，与上位机通过RS485进行通讯。隔离CT用于将电流线回路的电流互感到单相表/三相表电流输入端。电流自动短接控制板，用于检测外部电流回路和控制电流短路继电器，实现表位独立控制，不选表时，自动短接该表位，不影响其他表位正常测试，与上位机通过RS485进行通讯。
如图5所示，串口监控工装，由4部分组成，分别为串口监控工装底壳和顶壳、串口监控转接板1和2；串口监控转接板1安装在串口监控工装底壳，串口监控转接板2通过接插件与串口监控转接板1对接，串口监控工装顶壳固定在串口监控转接板2上；路由、4G、三相和单相模块串口监控工装均采用同样的结构设计。串口监控工装与上位机通过RS232进行通讯，实现同时监控串口收发报文。
如图6所示，连接单元1至5，用于实现电力线载波信号的可调衰减，各包含1个三相隔离器、2个三相耦合器和3个程控衰减器，电力线电压输入/输出端分别接入三相耦合器1和三相隔离器输入端，三相耦合器1输出接入3个程控衰减器输入端，3个程控衰减器输出端接入三相耦合器2输入端，三相耦合器2输出端和三相隔离器输出端分别接入电力线电压输出/输入端，其中：
三相隔离器，用于隔离电力载波信号；
三相耦合器，用于隔离强电，提取电力载波信号；
程控衰减器，用于衰减电力载波信号，衰减程度为0-90dB，衰减步进为1dB，与上位机通过RS232进行通讯，实现可调衰减。
如图7所示，台区合并单元包含1个三相隔离器、2个三相耦合器、3个程控衰减器和2个三相电压相序控制板，当台区1、2未合并时，可以模拟台区自动识别功能。电力线电压输入/输出端分别接入三相耦合器1和三相电压线序控制板1；三相耦合器1输出接入3个程控衰减器输入端，3个程控衰减器输出端接入三相耦合器2输入端；三相电压相序控制板1输出接入三相隔离器输入端，三相隔离器输出端接入三相电压相序控制板2输入端；三相耦合器2输出端和三相电压相序控制板2输出端分别接入电力线电压输出/输入端。实现HPLC深化应用功能检测：高频数据采集功能检测、停电主动上报检测、时钟精准管理检测、相位拓扑识别功能检测、台区自动识别、ID统一标识管理、档案自动同步和通信性能监测和网络优化。
上述实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可做出各种变换和变化以得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应归入本发明的专利保护范围。
Claims (7)
1.一种用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置，包含台区1、台区2和台区合并单元，其特征在于：
台区1，用于模拟现场用电环境，能够模拟现场台区5层网络路由层级，
台区2，用于模拟现场用电环境，与台区1合并使用时，能够模拟现场台区6层网络路由层级，
台区合并单元，用于合并台区1与台区2；
所述台区1包含屏蔽箱1至6、函数发生器1、连接单元1至5、示波器1、功率源1和串口服务器1，其中：
函数发生器1，用于输出各种干扰信号，测试通信抗衰减、白噪声干扰、窄带干扰、脉冲干扰、频偏干扰，
连接单元1至5，用于连接屏蔽箱1至6，
示波器1，用于观测本装置对集中器和电表生成的电力线信号，
屏蔽箱1至6通过连接单元1至5进行连接，屏蔽箱1至6与连接单元1至5分别与串口服务器1连接，串口服务器1与上位机连接，屏蔽箱1与功率源1连接，功率源1与台区合并单元连接，函数发生器1与连接单元1连接，示波器1与连接单元5连接；
所述台区2包含屏蔽箱7、屏蔽箱8、功率源2和串口服务器2，其中：
屏蔽箱7、8相互连接，同时分别连接串口服务器2，串口服务器2与上位机连接，屏蔽箱7与功率源2相连接，功率源2与台区合并单元连接；
所述台区合并单元包含1个三相隔离器、2个三相耦合器、3个程控衰减器和2个三相电压相序控制板，电力线电压输入/输出端分别接入三相耦合器1和三相电压线序控制板1；三相耦合器1输出接入3个程控衰减器输入端，3个程控衰减器输出端接入三相耦合器2输入端；三相电压相序控制板1输出接入三相隔离器输入端，三相隔离器输出端接入三相电压相序控制板2输入端；三相耦合器2输出端和三相电压相序控制板2输出端分别接入电力线电压输出/输入端，当台区1、2未合并时，可以模拟台区自动识别功能。
2.根据权利要求1所述的一种用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置，其特征在于，所述连接单元1至5，用于实现电力线载波信号的可调衰减，各包含1个三相隔离器、2个三相耦合器和3个程控衰减器，其中：
三相隔离器，用于隔离电力载波信号；
三相耦合器，用于隔离强电，提取电力载波信号；
程控衰减器，用于衰减电力载波信号，衰减程度为0-90dB，衰减步进为1dB，与上位机通过RS232进行通讯，实现可调衰减；
电力线电压输入/输出端分别接入三相耦合器1和三相隔离器输入端，三相耦合器1输出接入3个程控衰减器输入端，3个程控衰减器输出端接入三相耦合器2输入端，三相耦合器2输出端和三相隔离器输出端分别接入电力线电压输出/输入端。
3.根据权利要求1所述的一种用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置，其特征在于，所述屏蔽箱1或屏蔽箱7，包含集中器表位单元1套、三相表位单元1套和单相表位单元9套，其中：
集中器表位单元包括隔离CT 1套、三相电压相序控制板1块、电流自动短接控制板1块、集中器1块、路由模块串口监控工装1套、4G模块串口监控工装1套、路由模块1块和4G模块1块，用于模拟现场总表；电力线电流经过隔离CT，接入集中器电流端子；电力线电压通过三相电压相序控制板接入集中器电压端子，路由模块串口监控工装安装在集中器路由模块仓中，路由模块安装在路由模块串口监控工装上，4G模块串口监控工装安装在集中器4G模块仓中，4G模块安装在4G模块串口监控工装上；
单相表位单元或三相表位单元包括隔离CT 1套、三相电压相序控制板1块、电流自动短接控制板1块、单相表或三相表1块、单相或三相模块串口监控工装1套和单相模块或三相模块1块，用于模拟现场单相分表或三相分表；
4G模块串口监控工装，用于监测主站与集中器之间的报文传输，与上位机通过RS232进行通讯；
路由模块串口监控工装，用于监测集中器与路由模块之间的报文传输，与上位机通过RS232进行通讯；
三相模块串口监控工装，用于监测三相表与三相模块之间的报文传输，与上位机通过RS232进行通讯；
单相模块串口监控工装，用于监测单相表与单相模块之间的报文传输，与上位机通过RS232进行通讯；
三相电压相序控制板，用于控制ABC相序及断电或者上电动作，与上位机通过RS485进行通讯；
电流自动短接控制板，用于检测外部电流回路和控制电流短路继电器，实现表位独立控制，不选表时，自动短接该表位，不影响其他表位正常测试，与上位机通过RS485进行通讯；
隔离CT，用于将电流线回路的电流互感到单相表或三相表电流输入端；
4G模块串口监控工装、路由模块串口监控工装、三相模块串口监控工装、单项模块串口监控工装、三相电压相序控制板分别与串口服务器1连接。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置，其特征在于，所述屏蔽箱2、3、4、5、6或屏蔽箱8，各包含三相表位单元2套和单相表位单元9套。
5.根据权利要求2或3所述的一种用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置，其特征在于，所述功率源1或功率源2，用于提供0V-380V三相四线电压，电流范围为3×(0.1—120)A，45-55Hz频率和0-360°相位。
6.根据权利要求2或3所述的一种用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置，其特征在于，所述串口服务器1或串口服务器2用于实现所有表位通讯通道完全独立，支持多表位同时通讯。
7.根据权利要求2或3所述的一种用于对HPLC深化应用功能进行检测的装置，其特征在于，所述屏蔽箱1至6或屏蔽箱7、8用于安装集中器、三相表、单相表以及各种电路板，同时能够屏蔽外部干扰信号。
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