CN114531174A - 一种基于强电衰减器的hplc通信测试系统 - Google Patents

一种基于强电衰减器的hplc通信测试系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于强电衰减器的HPLC通信测试系统，包括电源模块、隔离模块、计量终端模块、分析检测模块、载波衰减模块和载波通信检测模块。本发明通过电源模块和隔离模块为测试系统供电，通过分析检测模块控制载波衰减模块对载波信号进行衰减，通过计量终端模块进行载波通信与载波通信检测模块的待检电表进行数据交互，通过分析检测模块读取计量终端模块的测试数据进行测试结果分析，通过载波衰减模块设置的若干级载波衰减装置可以同时进行每级累计由少到多不同等级的衰减值测试，快速获得待检电表的载波通信元件性能信息的同时还能够减低了元器件失效率的获取成本，有效提高了测试系统的载波模块检测效率。

Description

一种基于强电衰减器的HPLC通信测试系统
技术领域
本发明涉及电力载波测试技术领域，具体涉及一种基于强电衰减器的HPLC通信测试系统。
背景技术
电力线载波(PLC，即Power Line Carrier)是电力系统特有的通信方式，电力线载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。HPLC是高速电力线载波，也称为宽带电力线载波，是在低压电力线上进行数据传输的宽带电力线载波技术。宽带电力线载波通信网络则是以电力线作为通信媒介，实现低压电力用户用电信息汇聚、传输、交互的通信网络。与传统的低速窄带电力线载波技术而言，HPLC技术具有带宽大、传输速率高，可以满足低压电力线载波通信更高的需求。目前，国内对于HPLC载波通信模块的性能检测系统大多使用耦合器配合弱电衰减器进行抗衰减性能测试，且存在元器件失效率获取成本较高、检测系统检测效率低的问题。
如中国专利CN110492906B，公开日2021年7月27日，一种HPLC载波模块性能快速检测方法，提供一快速检测平台系统，所述系统包括模拟集中器、待测模拟表工装、衰减器、耦合器、串口服务器、PC上位机和MDS系统；通过利用模拟集中器与被检HPLC载波模块动态自动组网来读取模块信息。能够在60dB的衰减量条件下以及在模块工作电压变化的条件下验证HPLC模块的通信性能，快速完成国网规范中要求的芯片ID验证试验、模块通信性能试验、功耗检测试验、电源适应性试验等。其存在衰减器数值调整过程繁琐、HPLC载波模块性能检测效率较低的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：目前的HPLC载波通信模块性能检测系统存在检测效率较低的技术问题。提出了一种通过设置多级衰减装置提高系统检测效率的基于强电衰减器的HPLC通信测试系统。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种基于强电衰减器的HPLC通信测试系统，包括电源模块、隔离模块、计量终端模块、分析检测模块、载波衰减模块和载波通信检测模块，所述电源模块通过隔离模块分别与所述计量终端模块和所述分析检测模块连接，所述分析检测模块分别与所述计量终端模块和所述载波衰减模块连接，所述计量终端模块通过载波衰减模块与所述载波通信检测模块连接，所述载波衰减模块包括若干级载波衰减装置，所述载波通信检测模块包括若干个待检电表，每级载波衰减装置之间均设有若干个待检电表。
一种基于强电衰减器的HPLC通信测试系统，通过电源模块和隔离模块为测试系统供电，通过分析检测模块控制载波衰减模块对载波信号进行衰减，通过计量终端模块进行载波通信与载波通信检测模块的待检电表进行数据交互，通过分析检测模块读取计量终端模块的测试数据进行测试结果分析，通过载波衰减模块设置的若干级载波衰减装置可以同时进行每级累计由少到多不同等级的衰减值测试，快速获得待检电表的载波通信元件性能信息的同时还能够减低了元器件失效率的获取成本，有效提高了测试系统的载波模块检测效率。
作为优选，本系统的测试过程包括如下步骤：
步骤S1：测试系统上电自检；
步骤S2：测试系统自检完成后，将各级载波衰减装置的衰减值全部置为0；
步骤S3：分析检测模块对计量终端模块下发抄表命令；
步骤S4：计量终端模块抄收全部待检电表数据，将抄收数据传输给分析检测模块；
步骤S5：分析检测模块使各级载波衰减装置按每次tdB的频率增加衰减值，每次调整完载波衰减装置的衰减值后重复步骤S3和步骤S4，检测是否有待检电表不能抄收数据；
步骤S6：当检测到有待检电表不能通信时，记录待检电表对应的载波通信数据，分析待检电表的载波通信性能。
通过对各级载波衰减装置衰减值的不断增加，可在当检测到有待检电表不能通信时，根据待检电表对应的载波通信数据计算出待检电表的载波通信上限。
作为优选，所述载波通信数据包括待检电表对应的级位、表位和各级载波衰减装置的衰减值。
载波衰减装置可采用强电衰减器，从靠近计量终端模块处开始算起，第一个强电衰减器设为第一级载波载波衰减装置，第二个强电衰减器设为第二级载波载波衰减装置，以此类推，一直到第n级载波载波衰减装置；
位于第一级载波载波衰减装置和第二级载波载波衰减装置之间的待检电表的级位为1，位于位于第二级载波载波衰减装置和第三级载波载波衰减装置之间的待检电表的级位为2，相应的级位为n待检电表位于第n级载波载波衰减装置远离计量终端模块的一边。
作为优选，记录待检电表对应的载波通信数据的方法为，通过电表检测表达式记录待检电表不能通信时的载波通信数据，所述电表检测表达式为：
Kij-第一级载波衰减装置的衰减值+第二级载波衰减装置的衰减值+……+第i级载波衰减装置的衰减值
其中：i为待检电表对应的级位，j为待检电表对应的表位。
当存在待检电表不能通信时，可以只记录该待检电表级位对应等级的载波衰减装置的衰减值以及级位之前等级的载波衰减装置的衰减值，电表检测表达式用字母K进行表示。
作为优选，所述计量终端模块包括集中器和HPLC通信单元；本系统的测试过程还包括计量终端检测过程，所述计量终端检测过程包括：更换计量终端模块的HPLC通信单元，测试不同HPLC通信单元的组网能力；更换计量终端模块的集中器，测试不同集中器的组网能力。
可通过更换计量终端的不同组件对检测系统的检测部分性能进行检查。
作为优选，本系统的测试过程还包括待测电表中继节点检测过程，所述待测电表中继节点检测过程包括：
步骤A1：当存在某一级位的待检电表部分能够进行载波通信时，对其中能够进行载波通信的待检电表进行待测电表中继节点检测；
步骤A2：通过分析检测模块读取能进行载波通信的待检电表的拓朴信息；
步骤A3：分析该待检电表对应的中继表，切断中继表的电源；
步骤A4：对待检电表重新进行抄读，根据抄收结果分析待测电表的中继节点。
确认待测电表的中继节点有利于计算待测电表的载波通信性能。
作为优选，待检电表重新进行抄读后，根据抄收结果分析待测电表的中继节点的过程包括：
步骤A41：判断待检电表是否能够进行载波通信，若待检电表不能通信，则进入步骤A42，若待检电表能够通信，则进入步骤A43；
步骤A42：确定待检电表是经过中继表进行中继通信的；
步骤A43：返回步骤A2，若待检电表的所有中继路径被遍历，则结束对该待测电表的中继节点检测过程。
在待检电表重新进行抄读后依旧能够通信时，依次对待检电表的上一级中继电表进行断电操作，直到待检电表的所有中继路径被遍历。
作为优选，所述载波衰减装置包括强电衰减器。
通过使用强电衰减器，模拟实际运行现场载波信号的噪声干扰。
本发明的实质性效果是：本发明通过电源模块和隔离模块为测试系统供电，通过分析检测模块控制载波衰减模块对载波信号进行衰减，通过计量终端模块进行载波通信与载波通信检测模块的待检电表进行数据交互，通过分析检测模块读取计量终端模块的测试数据进行测试结果分析，通过载波衰减模块设置的若干级载波衰减装置可以同时进行每级累计由少到多不同等级的衰减值测试，快速获得待检电表的载波通信元件性能信息的同时还能够减低了元器件失效率的获取成本，有效提高了测试系统的载波模块检测效率。
附图说明
图1为本实施例的组成示意图；
图2为本实施例的流程示意图。
其中：1、电源模块，2、隔离模块，3、计量终端模块，4、分析检测模块，5、载波衰减装置，6、待检电表，7、集中器，8、HPLC通信单元。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。
一种基于强电衰减器的HPLC通信测试系统，如图1所示，包括电源模块1、隔离模块2、计量终端模块3、分析检测模块4、载波衰减模块和载波通信检测模块，电源模块1通过隔离模块2分别与计量终端模块3和分析检测模块4连接，分析检测模块4分别与计量终端模块3和载波衰减模块连接，计量终端模块3通过载波衰减模块与载波通信检测模块连接，电源模块1可采用市电，给通过隔离器即隔离模块2给整个测试系统供电；隔离器是将测试系统与外界进行隔离，防止市电的其他信号进入测试系统，隔离器带宽为：1kHz～30MHz；分析检测模块4为测试系统的系统软件，主要为指令下发和数据处理等。分析检测模块4通过读取计量终端模块3的数据，以确定载波通信是否成功。
计量终端模块3包括集中器7和HPLC通信单元8；载波衰减模块包括若干级载波衰减装置5，载波衰减装置5包括强电衰减器，通过使用强电衰减器，模拟实际运行现场载波信号的噪声干扰；载波通信检测模块包括若干个待检电表6，每级载波衰减装置5之间均设有若干个待检电表6。本实施例使用一路电源，多级被测对象串联在一起，使用强电衰减器进行信号衰减，测试载波通信的性能。
作为优选，本实施例的测试过程如图2所示，包括如下步骤：
步骤S1：测试系统上电自检；
步骤S2：测试系统自检完成后，将各级载波衰减装置5的衰减值全部置为0；
步骤S3：分析检测模块4对计量终端模块3下发抄表命令，；
步骤S4：计量终端模块3抄收全部待检电表6数据，将抄收数据传输给分析检测模块4；
步骤S5：分析检测模块4使各级载波衰减装置5按每次tdB的频率增加衰减值，每次调整完载波衰减装置5的衰减值后重复步骤S3和步骤S4，检测是否有待检电表6不能抄收数据；步骤S6：当检测到有待检电表6不能通信时，记录待检电表6对应的载波通信数据，分析待检电表6的载波通信性能。通过对各级载波衰减装置5衰减值的不断增加，可在当检测到有待检电表6不能通信时，根据待检电表6对应的载波通信数据计算出待检电表6的载波通信上限。
载波通信数据包括待检电表6对应的级位、表位和各级载波衰减装置5的衰减值。从靠近计量终端模块3处开始算起，第一个强电衰减器设为第一级载波载波衰减装置5，第二个强电衰减器设为第二级载波载波衰减装置5，以此类推，一直到第n级载波载波衰减装置5；位于第一级载波载波衰减装置5和第二级载波载波衰减装置5之间的待检电表6的级位为1，位于位于第二级载波载波衰减装置5和第三级载波载波衰减装置5之间的待检电表6的级位为2，相应的级位为n待检电表6位于第n级载波载波衰减装置5远离计量终端模块3的一边。
记录待检电表6对应的载波通信数据的方法为，通过电表检测表达式记录待检电表6不能通信时的载波通信数据，电表检测表达式为：
Kij-第一级载波衰减装置5的衰减值+第二级载波衰减装置5的衰减值+……+第i级载波衰减装置5的衰减值其中：i为待检电表6对应的级位，j为待检电表6对应的表位。当存在待检电表6不能通信时，可以只记录该待检电表6级位对应等级的载波衰减装置5的衰减值以及级位之前等级的载波衰减装置5的衰减值。
本实施例的测试过程还包括计量终端检测过程，计量终端检测过程包括：更换计量终端模块3的HPLC通信单元8，测试不同HPLC通信单元8的组网能力；更换计量终端模块3的集中器7，测试不同集中器7的组网能力。可通过更换计量终端的不同组件对检测系统的检测部分性能进行检查。
本实施例的测试过程还包括待测电表中继节点检测过程，待测电表中继节点检测过程包括：
步骤A1：当存在某一级位的待检电表6部分能够进行载波通信时，对其中能够进行载波通信的待检电表6进行待测电表中继节点检测；
步骤A2：通过分析检测模块4读取能进行载波通信的待检电表6的拓朴信息；
步骤A3：分析该待检电表6对应的中继表，切断中继表的电源；
步骤A4：对待检电表6重新进行抄读，根据抄收结果分析待测电表的中继节点。待检电表6重新进行抄读后，根据抄收结果分析待测电表的中继节点的过程包括：
步骤A41：判断待检电表6是否能够进行载波通信，若待检电表6不能通信，则进入步骤A42，若待检电表6能够通信，则进入步骤A43；
步骤A42：确定待检电表6是经过中继表进行中继通信的；
步骤A43：返回步骤A2，若待检电表6的所有中继路径被遍历，则结束对该待测电表的中继节点检测过程。在待检电表6重新进行抄读后依旧能够通信时，依次对待检电表6的上一级中继电表进行断电操作，直到待检电表6的所有中继路径被遍历。
本系统的具体实施过程为：
1、测试系统上电自检，测试系统具有自检功能；
2、测试系统自检完成后，将第一级强电衰减器、第二级强电衰减器......第n级强电衰减器的衰减值全部置为0；
3、分析检测模块4对计量终端模块3下发抄表命令(如抄表电量、表地址、时间等)；
4、待全部电表数据抄收完成(确保测试系统内通信链路正常)；
5、分析检测模块4将第一级强电衰减器的衰减值调整为2dB，后重复步骤3-4，看是否有电表不能抄收数据；
6、分析检测模块4以2dB/次频率操作第一级强电衰减器，不断调整载波通信信号衰减值后重复步骤3-4，看是否有电表不能抄收数据；
7、当强电衰减器1的衰减值调整到adB时，后面的有第i级第j表位电表不能通信，记为Kij-a，表示在第i级第j表位电表衰减值为a时不能载波通信；
8、在此模式下，
1)对不同厂家载波模块的组网能力进行测试
在同一终端及组网规模环境下，更换不同厂家的载波模块，测试不同厂家载波模块组网能力；
2)对不同厂家终端的组网能力进行测试
在同一模块及组网规模环境下，更换不同厂家的集中器7，测试不同厂家终端组网能力；9、以设置三级载波衰减装置5即三级强电衰减器为例，第一级强电衰减器、第二级强电衰减器和第三级强电衰减器的衰减值，设当第一级强电衰减器、第二级强电衰减器和第三级强电衰减器的衰减值分别为a、b、c时，第一级强电衰减器下面的表全部能通信，第二级强电衰减器下面的表部分能通信，第三级强电衰减器下面的表全部不能通信，此时，通过分析检测模块4读取能进行载波通信的待检表的拓朴信息，假设第二级强电衰减器下面的第m台表能通信，记为K2m-a+b,其在第一级强电衰减器的中继表为第一级强电衰减器下面的第n台表，K1n-a；此时切断第一级强电衰减器下面的第n台表(继电器操作)电源，再进行抄读第二级强电衰减器下面的第m台表，以确认是否能通信，
1)若不能通信，可以确定第二级强电衰减器下面的第m台表是经过第一级强电衰减器下面的第n台表中继通信；
2)若还能通信，重复步骤9，直至第二级强电衰减器下面的第m台表的所有中继路径被遍历。
本实施例通过电源模块1和隔离模块2为测试系统供电，通过分析检测模块4控制载波衰减模块对载波信号进行衰减，通过计量终端模块3进行载波通信与载波通信检测模块的待检电表6进行数据交互，通过分析检测模块4读取计量终端模块3的测试数据进行测试结果分析，通过载波衰减模块设置的若干级载波衰减装置5可以同时进行每级累计由少到多不同等级的衰减值测试，快速获得待检电表6的载波通信元件性能信息的同时还能够减低了元器件失效率的获取成本，有效提高了测试系统的载波模块检测效率。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于强电衰减器的HPLC通信测试系统，其特征在于，包括电源模块(1)、隔离模块(2)、计量终端模块(3)、分析检测模块(4)、载波衰减模块和载波通信检测模块，所述电源模块(1)通过隔离模块(2)分别与所述计量终端模块(3)和所述分析检测模块(4)连接，所述分析检测模块(4)分别与所述计量终端模块(3)和所述载波衰减模块连接，所述计量终端模块(3)通过载波衰减模块与所述载波通信检测模块连接，所述载波衰减模块包括若干级载波衰减装置(5)，所述载波通信检测模块包括若干个待检电表(6)，每级载波衰减装置(5)之间均设有若干个待检电表(6)。
2.根据权利要求1所述的一种基于强电衰减器的HPLC通信测试系统，其特征在于，系统的测试过程包括如下步骤：
步骤S1：测试系统上电自检；
步骤S2：测试系统自检完成后，将各级载波衰减装置(5)的衰减值全部置为0；
步骤S3：分析检测模块(4)对计量终端模块(3)下发抄表命令；
步骤S4：计量终端模块(3)抄收全部待检电表(6)数据，将抄收数据传输给分析检测模块(4)；
步骤S5：分析检测模块(4)使各级载波衰减装置(5)按每次tdB的频率增加衰减值，每次调整完载波衰减装置(5)的衰减值后重复步骤S3和步骤S4，检测是否有待检电表(6)不能抄收数据；
步骤S6：当检测到有待检电表(6)不能通信时，记录待检电表(6)对应的载波通信数据，分析待检电表(6)的载波通信性能。
3.根据权利要求2所述的一种基于强电衰减器的HPLC通信测试系统，其特征在于，所述载波通信数据包括待检电表(6)对应的级位、表位和各级载波衰减装置(5)的衰减值。
4.根据权利要求2所述的一种基于强电衰减器的HPLC通信测试系统，其特征在于，记录待检电表(6)对应的载波通信数据的方法为，通过电表检测表达式记录待检电表(6)不能通信时的载波通信数据，所述电表检测表达式为：
Kij-第一级载波衰减装置(5)的衰减值+第二级载波衰减装置(5)的衰减值+……+第i级载波衰减装置(5)的衰减值
其中：i为待检电表(6)对应的级位，j为待检电表(6)对应的表位。
5.根据权利要求1或2或4所述的一种基于强电衰减器的HPLC通信测试系统，其特征在于，所述计量终端模块(3)包括集中器(7)和HPLC通信单元(8)；系统的测试过程还包括计量终端检测过程，所述计量终端检测过程包括：更换计量终端模块(3)的HPLC通信单元(8)，测试不同HPLC通信单元(8)的组网能力；更换计量终端模块(3)的集中器(7)，测试不同集中器(7)的组网能力。
6.根据权利要求2或4所述的一种基于强电衰减器的HPLC通信测试系统，其特征在于，系统的测试过程还包括待测电表中继节点检测过程，所述待测电表中继节点检测过程包括：
步骤A1：当存在某一级位的待检电表(6)部分能够进行载波通信时，对其中能够进行载波通信的待检电表(6)进行待测电表中继节点检测；
步骤A2：通过分析检测模块(4)读取能进行载波通信的待检电表(6)的拓朴信息；
步骤A3：分析该待检电表(6)对应的中继表，切断中继表的电源；
步骤A4：对待检电表(6)重新进行抄读，根据抄收结果分析待测电表的中继节点。
7.根据权利要求6所述的一种基于强电衰减器的HPLC通信测试系统，其特征在于，待检电表(6)重新进行抄读后，根据抄收结果分析待测电表的中继节点的过程包括：
步骤A41：判断待检电表(6)是否能够进行载波通信，若待检电表(6)不能通信，则进入步骤A42，若待检电表(6)能够通信，则进入步骤A43；
步骤A42：确定待检电表(6)是经过中继表进行中继通信的；
步骤A43：返回步骤A2，若待检电表(6)的所有中继路径被遍历，则结束对该待测电表的中继节点检测过程。
8.根据权利要求1或3或4所述的一种基于强电衰减器的HPLC通信测试系统，其特征在于，所述载波衰减装置(5)包括强电衰减器。
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