CN116359659B - 一种基于载波通信单元的便携式电磁兼容测试设备及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于载波通信单元的便携式电磁兼容测试设备及其测试方法，包括模块集成箱体，以及容纳于所述箱体内的模拟测试模块和实测模块，能够采用快速扫码获取所述数据进行模拟测试，以方便、高效地获得近似实测结果的模拟测试结果，实现了载波通信单元的模拟和实测的双重电磁兼容完整项目的测试。
Description
技术领域
本发明涉及便携式电磁兼容测试设备机器测试方法，尤其涉及一种基于载波通信单元的便携式电磁兼容测试设备及其测试方法，属于电力通讯设备测试领域。
背景技术
现有技术在基于载波通信单元出厂时需经过严格的电磁兼容测试，尤其是一些运用于偏远地区电力条件满足不稳定的场景下，以及自然天气和使用环境存在电磁干扰场景下，需要通过多项测试项目才能成为合格品。然而当单元在使用的过程中，逐渐开始老化，其电磁兼容的特性一直在发生变化。如何在运作时候进行对已经经受一定时间服役的单元进行电磁兼容特性测试，并且保证通信单元在现实电力网络中仍然正常工作，是一个需要解决的技术问题。
发明内容
为了实现上述目的，本发明设计一种便携式电磁兼容测试设备，考量如下两个方面，第一，模拟测试模块，用于通过实现多个不同使用场地和服役时间的单元进行实测，得到不同地区不同服役时间的多项电磁兼容测试模拟结果；第二实测模块，用于对服役的单元进行多项电池兼容测试。本发明的便携是指相对于多项测试需要满足的测试器件以及模拟模块的重新设计集成式装箱，并不等同于手提等意义下的小型、轻量等含义。集成式装箱可以通过小型车载到达测试场地现场测试的一种强调现场、快速、多项目集成式测试设备。
鉴于上述考虑，本发明一个方面，提供了一种基于载波通信单元的便携式电磁兼容测试设备，包括模块集成箱体，以及容纳于所述箱体内的模拟测试模块和实测模块，其中，所述模拟测试模块包括第一主机，输入设备，显示器，检测人员通过达到的现场扫描被检测单元上扫描二维码获得服役历史和服役环境参数的数据，并将所述数据通过输入设备输入，所述第一主机调用模拟算法进行模拟，将至少一项电磁兼容模拟结果显示在显示器上，且所述第一主机还用于构建模拟算法；所述实测模块包括第二主机，以及用于完成至少一项电磁兼容测试的至少一个测试组件，且每个所述测试组件对应一项电磁兼容测试，所述第二主机用于将每一项电磁兼容测试获得的测试数据进行处理分析，获得实测结果，显示于所述显示器上，并且利用第一主机将所述实测结果与所述模拟结果比对，分析所述模拟算法是否失效，如果失效则继续获取服役历史和服役环境参数下的更新数据，用于修正模拟算法。
其中，所述模拟算法构建包括，获取不同服役环境下，服役时间0-5年的单元集，将其划分为训练集和验证集，将训练集中的所述数据输入人工智能模型，以模拟结果为输出端进行训练，通过验证集验证人工智能模型的模拟结果准确率，不断优化人工智能模型，以最终获得模拟算法。
优选地，所述人工智能模型具体构建采用根据输入的所述数据，调用对应各电磁兼容测试项的历史数据，对于每个电磁兼容测试项而言，将对应的所述历史数据进行人工划分为多个评价类别，将每一评价类别的多个历史数据进行随机排列组合多次形成多张图像形成单元集，各自划分为模型训练集和模型验证集，采用模型训练集训练人工智能模型，并使用验证集验证评价类别的准确率，并优化人工智能模型，以最终获得训练好的人工智能模型；其中，所述模拟结果为所述评价类别以及对应的评价概率，和对应的评价类别下的至少一个典型测试数据。
其中，所述历史数据包括时域波形图中按照每隔单位时间（例如1秒）产生的幅值，干扰电平值，第一输出阻抗，第二输出阻抗，第三输出阻抗，第四输出阻抗，第五输出阻抗，分别对应电压暂降和短时中断试验，射频电磁场辐射抗扰度试验，射频场感应的传导骚扰抗扰度试验，静电放电抗扰度试验，电快速瞬变脉冲抗扰度试验，振荡波抗扰度试验，浪涌抗扰度试验。
可选地，所述历史数据还包括工频磁场抗扰度试验对应的第六输出阻抗。
所述多个历史数据进行随机排列组合成多张图像包括将历史数据映射成图像像素值获得像素，并将由多个历史数据获得的多个对应像素进行随机排列组合成多张矩形图像。
可以理解的是，由于随机排列，可以产生多个模型训练集和模型验证集，而无需增加历史数据总体量，方便了模型的训练，减少了过拟合的可能。
可选地，所述服役环境包括，非雷雨天气频发区域的小区和实体商场、工场、企业单位、机构组织，雷雨天气频发区域，以及无人区；所述服役时间为0年，1年，2年，3年，4年，5年六个服役级别。
可选地，当超过5年导致模拟算法可能逐渐失效后，历史数据对应的服役时间继续延长至更多个整数年份。
所述至少一项电磁兼容模拟结果的获取方法是，第一主机根据输入的所述数据，找到对应的历史数据，通过随机排列组合成一张测试图像输入人工智能模型，得到各评价类别评价概率，选取概率最大的评价类型作为模拟结果。
可选地，所述人工智能模型包括CNN或带残差机制的CNN改进模型。
可选地，所述测试组件包括，第一测试组件，包括由两组电路组成的测试电路组、平板示波器；
第二测试组件，包括折叠式天线、吸波垫、第一信号发生器、功率放大器、定向耦合器、场传感器和场强计，单元输出滤波器，电源滤波器，以及电平测量仪；
第三测试组件，包括第二信号发生器、功率衰减器、以及钳注入装置；
第四测试组件，包括连接电阻的VCP、多个静电发生装置；
第五测试组件，包括还少一个瞬变脉冲群发生器、容性耦合夹
第六测试组件，包括振铃波发生器
第七测试组件，包括组合波发生器，以及
测试组件电源系统，为七个测试组件供给不同的电源，为第三、五、六、七测试组件供给的耦合/去耦网络系统，网络分析仪（用于S参数测量和测阻抗Z），以及若干可拆卸连接耦合/去耦网络的负载和若干电阻，以及若干线缆。
可选地，所述测试组件还包括第八测试组件，包括用于通过与电源系统中的电源连接，利用第二主机控制发生磁场的线圈。
可选地，所述两组电路包括并联多个调压器，以及每个调压器上支接的第一电路，与第二主机依次连接的波形发生器和功率放大器组成的第二电路。
可选地，所述箱体还包括容纳的至少一块可拆卸屏蔽板材，所述屏蔽板材通过从箱体中取出可组成屏蔽间，以备测试所需。
优选地，至少一块所述屏蔽板材上具有供线缆穿过的孔。
可选地，所述箱体还容纳与所述屏蔽板材一起放置的绝缘垫，根据测试所需用于测试时供单元放置。
本发明的另一个目的是，基于上述测试设备的测试方法，包括如下步骤：
S1模拟算法的构建，并保存于第一主机中；
S2将所述测试设备运往现场，在电力网络中并联入合格的备份单元，并断开取下被测单元；
S3利用所述模拟测试模块对被测单元进行基于扫码后获取的所述数据执行模拟测试，以及利用所述实测模块对被测单元进行实测，将至少一项电磁兼容模拟结果和第二主机处理分析的实测结果显示在显示器上；
S4通过第一主机将所述实测结果与所述模拟结果比对，分析所述模拟算法是否失效，如果失效则继续获取服役历史和服役环境参数下的更新数据，用于修正模拟算法。
有益效果
将8项电磁兼容测试通过实测模块与模拟测试模块有机整合入一个便携箱体中，实现了载波通信单元的模拟和实测的双重电磁兼容完整项目的测试。在算法仍然有效的期间，能够采用快速扫码获取所述数据进行模拟测试，以方便、高效地获得近似实测结果的模拟测试结果。
附图说明
图1本发明实施例1一种基于载波通信单元的便携式电磁兼容测试设备结构组成示意图，上图为顶视示意图，下图为侧面右视示意图，
图2模拟算法构建整体方案流程图，
图3人工智能模型具体构建以及修正流程图，
图4本发明实施例3的基于实施例1的测试设备的测试方法流程图，
其中附图标记，1波形发生器，2功率放大器，3折叠式天线，4吸波垫，5第一信号发生器，6功率放大器，7定向耦合器，8场传感器和场强计，9单元输出滤波器，10电源滤波器，11电平测量仪，12连接电阻的VCP，13多个静电发生装置，14第二信号发生器,15功率衰减器，16钳注入装置，17-1,17-2,17-3分别为三个瞬变脉冲群发生器，18容性耦合夹，19振铃波发生器，20组合波发生器，21线圈。
具体实施方式
实施例1
图1是一种基于载波通信单元的便携式电磁兼容测试设备，包括划分成多个分割区域的模块集成箱体，以及容纳于所述箱体内的模拟测试模块和实测模块，其中，所述模拟测试模块包括第一主机，输入设备，显示器，检测人员通过达到的现场扫描被检测单元上扫描二维码获得服役历史和服役环境参数的数据，并将所述数据通过输入设备输入，所述第一主机调用模拟算法进行模拟，将至少一项电磁兼容模拟结果显示在显示器上，且所述第一主机还用于构建模拟算法；所述实测模块包括第二主机，以及用于完成至少一项电磁兼容测试的至少一个测试组件，每个所述测试组件对应一项电磁兼容测试，所述第二主机用于将每一项电磁兼容测试获得的测试数据进行处理分析，获得实测结果，显示于所述显示器上（具体可通过信号线连接箱体一旁设置的信号输入接口），并且与所述模拟结果比对，分析所述模拟算法是否失效，如果失效则继续获取服役历史和服役环境参数下的更新数据，用于修正模拟算法。
其中，所述测试组件包括，第一测试组件，包括由并联2个调压器，以及每个调压器上支接开关（图未示出）的第一电路，与第二主机依次连接的波形发生器1和功率放大器2组成的第二电路所形成的两组电路组成的测试电路组、平板示波器；
第二测试组件，包括折叠式天线3、吸波垫4、第一信号发生器5、功率放大器6、定向耦合器7、场传感器和场强计8，单元输出滤波器9，电源滤波器10，以及电平测量仪11；
第三测试组件，包括第二信号发生器14、功率衰减器15、以及钳注入装置16；
第四测试组件，包括连接电阻的VCP12、多个静电发生装置13；
第五测试组件，包括3个瞬变脉冲群发生器17-1,17-2,17-3、容性耦合夹18；
第六测试组件，包括振铃波发生器19；
第七测试组件，包括组合波发生器20；
第八测试组件，包括用于通过与电源系统中的电源连接，利用第二主机控制发生磁场的线圈21，以及测试组件电源系统，为七个测试组件供给不同的电源，为第三、五、六、七测试组件供给的耦合/去耦网络系统（CDN），网络分析仪22，以及若干可拆卸连接耦合/去耦网络的负载和若干电阻，以及若干线缆，放入振铃波发生器19所在分割区域。
所述箱体还包括在底层分割层（图1下图）容纳的可拆卸屏蔽板材，所述屏蔽板材通过从箱体中取出可组成屏蔽间，以备测试所需。所述至少一块所述屏蔽板材上具有供线缆穿过的孔（图未示出）。所述箱体还容纳与所述屏蔽板材一起放置的绝缘垫（图1未示出），根据测试所需用于测试时供单元放置。
实施例2
实施例1中，所述模拟算法构建，其整体方案是，包括，A-F分别表示非雷雨天气频发区域的小区和实体商场、工场、企业单位、机构组织，雷雨天气频发区域，以及无人区获取不同服役环境。以非雷雨天气频发区域的小区和实体商场为例，服役时间0-5年的单元集，如图2所示，将其划分为训练集和验证集，将训练集中的所述数据输入人工智能模型，以模拟结果为输出端进行训练，通过验证集验证人工智能模型的模拟结果准确率，不断优化人工智能模型，以最终获得模拟算法。
如图3所示，所述人工智能模型具体构建，仍然以非雷雨天气频发区域的小区和实体商场为例，根据输入的所述数据，调用对应各电磁兼容测试项的历史数据，对于每个电磁兼容测试项而言，将对应的所述历史数据进行人工划分为3个评价类别，优、合格、不合格，将每一评价类别的多个历史数据映射为不同像素值的像素，并进行随机排列组合多次形成多张矩形图像作为单元集，各自划分为模型训练集和模型验证集，采用模型训练集训练CNN改进模型，并使用验证集验证评价类别的准确率，并优化CNN改进模型，以最终获得训练好的CNN改进模型。
实施例1中8项电磁兼容模拟结果的获取方法是，第一主机根据输入的所述数据，找到对应的历史数据，通过随机排列组合成一张测试图像输入人工智能模型，得到各评价类别评价概率，选取概率最大的评价类型作为模拟结果。
其中，实施例1的所述模拟结果除所述评价类别以及对应的评价概率外，还包括对应的评价类别下的3个典型测试数据。
其中，所述历史数据包括时域波形图中按照每隔单位时间产生的幅值，干扰电平值，第一输出阻抗，第二输出阻抗，第三输出阻抗，第四输出阻抗，第五输出阻抗，分别对应电压暂降和短时中断试验，射频电磁场辐射抗扰度试验，射频场感应的传导骚扰抗扰度试验，静电放电抗扰度试验，电快速瞬变脉冲抗扰度试验，振荡波抗扰度试验，浪涌抗扰度试验，以及工频磁场抗扰度试验对应的第六输出阻抗，8项模拟测试。
实施例1中模拟结果和实测结果井对比之后，当超过5年导致模拟算法可能逐渐失效后，历史数据对应的服役时间继续延长至更多个整数年份，如图3的6年，7年等年份的历史数据予以更新，形成新的历史数据，重新训练优化CNN改进模型。
实施例3
如图4所示，基于实施例1的测试设备的测试方法，包括如下步骤：
S1模拟算法的构建，并保存于第一主机中；
S2将所述测试设备运往现场，在电力网络中并联入合格的备份单元，并断开取下被测单元；
S3利用所述模拟测试模块对被测单元进行基于扫码后获取的所述数据执行模拟测试，以及利用所述实测模块对被测单元进行实测，将至少一项电磁兼容模拟结果和第二主机处理分析的实测结果显示在显示器上；
S4通过第一主机将所述实测结果与所述模拟结果比对，分析所述模拟算法是否失效，如果失效则继续获取服役历史和服役环境参数下的更新数据，用于修正模拟算法。
具体8项电磁兼容测试项目测试方法如下：
电压暂降和短时中断试验，
终端在通电状态下，在下述条件下进行试验：
a)电压试验等级40%UT：
从额定电压暂降60%;
持续时间：1min，3000个周期；
降落次数：1次；
b)电压试验等级 0%UT：
从额定电压暂降100%；
持续时间：1s，50个周期；
中断次数：3次，各次中断之间的恢复时间10s；
c)电压试验等级 0%UT：
从额定电压暂降100%；
中断时间：20ms，1个周期；
中断次数：1次，且以上电源电压的突变发生在电压过零处，试验时通信模块不应发生损坏或死机现象
工频磁场抗扰度试验，将通信模块置于与系统电源电压相同频率的随时间正弦变化的、强度为400A/m的稳定持续磁场的线圈中心；
射频电磁场辐射抗扰度试验，通信模块在正常工作状态下，并在下述条件下进行试验：
a)一般试验等级：
频率范围：80MHz~1000MHz；
严酷等级：3；
试验场强：10Ⅴ/m(非调制)；
正弦波 1kHz，80%幅度调制。
b)抵抗数字无线电话射频辐射的试验等级：
频率范围：1.4GHz~2GHz；
严酷等级：4；
试验场强：30V/m(非调制 )；
正弦波 1kHz，80%幅度调制，且试验时通信模块应正常工作；
射频场感应的传导骚扰抗扰度试验，通信模块在正常工作状态下，并在下述条件下进行试验：
频率范围：150kHz~80MHz；
严酷等级：3；
试验电压：10V(非调制)；
正弦波1kHz，80%幅度调制，且试验电压施加于终端的供电电源端和保护接地端，试验时应能正常工作；
静电放电抗扰度试验，包括通信模块在正常工作状态下，并在下述条件下进行试验：
严酷等级：4；
试验电压：8kV；
直接放电施加部位：在操作人员正常使用时可能触及的外壳和操作部分，包括Rs-485接口；
间接放电施加部位：通信模块各个侧面；
每个敏感试验点放电次数：正负极性各10次，每次放电间隔至少为1s，且如通信模块的外壳为金属材料，则直接放电采用接触放电，如通信模块的外壳为绝缘材料，则直接放电采用空气放电，试验时，终端可以出现短时通信中断和显示瞬时闪烁，其它功能和性能应正常，试验后通信模块应能正常工作，存储数据无改变；
电快速瞬变脉冲抗扰度试验，包括在下述条件下进行试验：
通信模块在正常工作状态下，试验电压分别施加于信号输入/输出的每一个端口和保护接地端之间：
严酷等级：3；
试验电压：±1kV；
重复频率：5kHz或100kHz；
试验时间：1min/次；
试验电压施加次数：正负极性各3次 ；
通信模块在正常工作状态下，试验电压分别施加于通信模块交流电源端口和保护接地端之间：
严酷等级：4；
试验电压：±2kV；
重复频率：5kHz或100kHz；
试验时间：1min/次；
试验电压施加次数：正负极性各3次；
通信模块在正常工作状态下，试验电压施加于终端的供电电源端和保护接地端：
严酷等级：4；
试验电压：±4kV；
重复频率：2.5kHz、5kHz或100kHz；
试验时间：1min/次；
试验电压施加次数：正负极性各3次 ；
通信模块在正常工作状态下，用电容耦合夹将试验电压耦合至通信信号输入/输出线路上：
严酷等级：3；
试验电压：±1kV；
重复频率：5kHz或100kHz；
试验时间：1min/次；
试验电压施加次数：正负极性各3次，且在对各回路进行试验时，可以出现短时通信中断和显示瞬时闪烁，其它功能和性能应正常，试验后通信模块应能正常工作；
振荡波抗扰度试验，包括通信模块在正常工作状态下，并在下述条件下进行试验：
第一峰电压上升时间：75ns±15ns；
振荡频率：1MHz±0.1MHz；
重复率：至少400/s；
衰减：第三周期和第六周期之间减至峰值的50%；
脉冲持续时间：不小于2s；
输出阻抗：200Ω±40Ω；
电压峰值：电源回路共模方式2.5kV、差模方式1.25kV；
试验次数：正负极性各3次；
测试时间：60s，且在对各回路进行试验时，可以出现短时通信中断和显示瞬时闪烁，其它功能和性能应正常，试验后通信模块应正常工作；
以及浪涌抗扰度试验，包括通信模块在正常工作状态下，并在下述条件下进行试验：
严酷等级：电源回路4级；
试验电压：电源电压两端口之间4kV，电源电压各端口与地之间4kV；
波形：1.2/50µs；
极性：正、负；
试验次数：正负极性各5次；
重复率：每分钟一次，且试验时，可以出现短时通信中断和显示瞬时闪烁，其它功能和性能应正常，试验后通信模块应能正常工作。
Claims (18)
1.一种基于载波通信单元的便携式电磁兼容测试设备，其特征在于，包括模块集成箱体，以及容纳于所述箱体内的模拟测试模块和实测模块，其中，所述模拟测试模块包括第一主机，输入设备，显示器，检测人员通过达到的现场扫描被检测单元上扫描二维码获得服役历史和服役环境参数的数据，并将所述数据通过输入设备输入，所述第一主机调用模拟算法进行模拟，将至少一项电磁兼容模拟结果显示在所述显示器上，且所述第一主机还用于构建模拟算法；所述实测模块包括第二主机，以及用于完成至少一项电磁兼容测试的至少一个测试组件，且每个所述测试组件对应一项电磁兼容测试，所述第二主机用于将每一项电磁兼容测试获得的测试数据进行处理分析，获得实测结果，显示于所述显示器上，并且利用第一主机将所述实测结果与所述模拟结果比对，分析所述模拟算法是否失效，如果失效则继续获取服役历史和服役环境参数下的更新数据，用于修正所述模拟算法。
2.根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于，所述模拟算法构建包括，获取不同服役环境下，服役时间0-5年的单元集，将其划分为训练集和验证集，将训练集中的所述数据输入人工智能模型，以模拟结果为输出端进行训练，通过验证集验证人工智能模型的模拟结果准确率，不断优化人工智能模型，以最终获得模拟算法。
3.根据权利要求2所述的测试设备，其特征在于，所述人工智能模型具体构建采用根据输入的所述数据，调用对应各电磁兼容测试项的历史数据，对于每个电磁兼容测试项而言，将对应的所述历史数据进行人工划分为多个评价类别，将每一评价类别的多个历史数据进行随机排列组合多次形成多张图像形成单元集，各自划分为模型训练集和模型验证集，采用模型训练集训练人工智能模型，并使用验证集验证评价类别的准确率，并优化人工智能模型，以最终获得训练好的人工智能模型；其中，所述模拟结果为所述评价类别以及对应的评价概率，和对应的评价类别下的至少一个典型测试数据。
4.根据权利要求3所述的测试设备，其特征在于，所述历史数据包括时域波形图中按照每隔单位时间产生的幅值，干扰电平值，第一输出阻抗，第二输出阻抗，第三输出阻抗，第四输出阻抗，第五输出阻抗，分别对应电压暂降和短时中断试验，射频电磁场辐射抗扰度试验，射频场感应的传导骚扰抗扰度试验，静电放电抗扰度试验，电快速瞬变脉冲抗扰度试验，振荡波抗扰度试验，浪涌抗扰度试验。
5.根据权利要求4所述的测试设备，其特征在于，所述历史数据还包括工频磁场抗扰度试验对应的第六输出阻抗。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的测试设备，其特征在于，所述多个历史数据进行随机排列组合成多张图像包括将历史数据映射成图像像素值获得像素，并将由多个历史数据获得的多个对应像素进行随机排列组合成多张矩形图像。
7.根据权利要求6所述的测试设备，其特征在于，所述服役环境包括，非雷雨天气频发区域的小区和实体商场、工场、企业单位、机构组织，雷雨天气频发区域，以及无人区；所述服役时间为0年，1年，2年，3年，4年，5年六个服役级别。
8.根据权利要求7所述的测试设备，其特征在于，当超过5年导致模拟算法逐渐失效后，历史数据对应的服役时间继续延长至更多个整数年份。
9.根据权利要求3-5，7,8中任一项所述的测试设备，其特征在于，所述至少一项电磁兼容模拟结果的获取方法是，第一主机根据输入的所述数据，找到对应的历史数据，通过随机排列组合成一张测试图像输入人工智能模型，得到各评价类别评价概率，选取概率最大的评价类型作为模拟结果。
10.根据权利要求9所述的测试设备，其特征在于，所述人工智能模型包括CNN或带残差机制的CNN改进模型。
11.根据权利要求1-5，7,8，10中任一项所述的测试设备，其特征在于，所述测试组件包括，第一测试组件，包括由两组电路组成的测试电路组、平板示波器；
第二测试组件，包括折叠式天线、吸波垫、第一信号发生器、功率放大器、定向耦合器、场传感器和场强计，单元输出滤波器，电源滤波器，以及电平测量仪；
第三测试组件，包括第二信号发生器、功率衰减器、以及钳注入装置；
第四测试组件，包括连接电阻的VCP、多个静电发生装置；
第五测试组件，包括还少一个瞬变脉冲群发生器、容性耦合夹；
第六测试组件，包括振铃波发生器；
第七测试组件，包括组合波发生器；以及
测试组件电源系统，为七个测试组件供给不同的电源，为第三、五、六、七测试组件供给的耦合/去耦网络系统，网络分析仪，以及若干可拆卸连接耦合/去耦网络的负载和若干电阻，以及若干线缆。
12.根据权利要求11所述的测试设备，其特征在于，所述测试组件还包括第八测试组件，包括用于通过与电源系统中的电源连接，利用第二主机控制发生磁场的线圈。
13.根据权利要求11所述的测试设备，其特征在于，所述两组电路包括并联多个调压器，以及每个调压器上支接的第一电路，与第二主机依次连接的波形发生器和功率放大器组成的第二电路。
14.根据权利要求1-5，7,8，10，12,13中任一项所述的测试设备，其特征在于，所述箱体还包括容纳的至少一块可拆卸屏蔽板材，所述屏蔽板材通过从箱体中取出可组成屏蔽间，以备测试所需。
15.根据权利要求14所述的测试设备，其特征在于，至少一块所述屏蔽板材上具有供线缆穿过的孔。
16.根据权利要求15所述的测试设备，其特征在于，所述箱体还容纳与所述屏蔽板材一起放置的绝缘垫，根据测试所需用于测试时供单元放置。
17.利用权利要求1-16中任一项所述的测试设备进行的基于载波通信单元的便携式电磁兼容测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1模拟算法的构建，并保存于第一主机中；
S2将所述测试设备运往现场，在电力网络中并联入合格的备份单元，并断开取下被测单元；
S3利用所述模拟测试模块对被测单元进行基于扫码后获取的所述数据执行模拟测试，以及利用所述实测模块对被测单元进行实测，将至少一项电磁兼容模拟结果和第二主机处理分析的实测结果显示在显示器上；
S4通过第一主机将所述实测结果与所述模拟结果比对，分析所述模拟算法是否失效，如果失效则继续获取服役历史和服役环境参数下的更新数据，用于修正模拟算法。
18.根据权利要求17所述的测试设备，其特征在于，具体8项电磁兼容测试项目测试方法如下：
电压暂降和短时中断试验，
终端在通电状态下，在下述条件下进行试验：
a）电压试验等级40%UT：
从额定电压暂降60%;
持续时间：1min，3000个周期；
降落次数：1次；
b）电压试验等级 0%UT：
从额定电压暂降100%；
持续时间：1s，50个周期；
中断次数：3次，各次中断之间的恢复时间10s；
c）电压试验等级 0%UT：
从额定电压暂降100%；
中断时间：20ms，1个周期；
中断次数：1次，且以上电源电压的突变发生在电压过零处，试验时通信模块不应发生损坏或死机现象；
工频磁场抗扰度试验，将通信模块置于与系统电源电压相同频率的随时间正弦变化的、强度为400A/m的稳定持续磁场的线圈中心；
射频电磁场辐射抗扰度试验，通信模块在正常工作状态下，并在下述条件下进行试验：
a）一般试验等级：
频率范围：80MHz~1000MHz；
严酷等级：3；
试验场强：10Ⅴ/m，非调制；
正弦波 1kHz，80%幅度调制；
b）抵抗数字无线电话射频辐射的试验等级：
频率范围：1.4GHz~2GHz；
严酷等级：4；
试验场强：30V/m，非调制；
正弦波 1kHz，80%幅度调制，且试验时通信模块应正常工作；
射频场感应的传导骚扰抗扰度试验，通信模块在正常工作状态下，并在下述条件下进行试验：
频率范围：150kHz~80MHz；
严酷等级：3；
试验电压：10V，非调制；
正弦波1kHz，80%幅度调制，且试验电压施加于终端的供电电源端和保护接地端，试验时应能正常工作；
静电放电抗扰度试验，包括通信模块在正常工作状态下，并在下述条件下进行试验：
严酷等级：4；
试验电压：8kV；
直接放电施加部位：在操作人员正常使用时可能触及的外壳和操作部分，包括Rs-485接口；
间接放电施加部位：通信模块各个侧面；
每个敏感试验点放电次数：正负极性各10次，每次放电间隔至少为1s，且如通信模块的外壳为金属材料，则直接放电采用接触放电，如通信模块的外壳为绝缘材料，则直接放电采用空气放电，试验时，终端可以出现短时通信中断和显示瞬时闪烁，其它功能和性能应正常，试验后通信模块应能正常工作，存储数据无改变；
电快速瞬变脉冲抗扰度试验，包括在下述条件下进行试验：
通信模块在正常工作状态下，试验电压分别施加于信号输入/输出的每一个端口和保护接地端之间：
严酷等级：3；
试验电压：±1kV；
重复频率：5kHz或100kHz；
试验时间：1min/次；
试验电压施加次数：正负极性各3次 ；
通信模块在正常工作状态下，试验电压分别施加于通信模块交流电源端口和保护接地端之间：
严酷等级：4；
试验电压：±2kV；
重复频率：5kHz或100kHz；
试验时间：1min/次；
试验电压施加次数：正负极性各3次；
通信模块在正常工作状态下，试验电压施加于终端的供电电源端和保护接地端：
严酷等级：4；
试验电压：±4kV；
重复频率：2.5kHz、5kHz或100kHz；
试验时间：1min/次；
试验电压施加次数：正负极性各3次；
通信模块在正常工作状态下，用电容耦合夹将试验电压耦合至通信信号输入/输出线路上：
严酷等级：3；
试验电压：±1kV；
重复频率：5kHz或100kHz；
试验时间：1min/次；
试验电压施加次数：正负极性各3次，且在对各回路进行试验时，可以出现短时通信中断和显示瞬时闪烁，其它功能和性能应正常，试验后通信模块应能正常工作；
振荡波抗扰度试验，包括通信模块在正常工作状态下，并在下述条件下进行试验：
第一峰电压上升时间：75ns±15ns；
振荡频率：1MHz±0.1MHz；
重复率：至少400/s；
衰减：第三周期和第六周期之间减至峰值的50%；
脉冲持续时间：不小于2s；
输出阻抗：200Ω±40Ω；
电压峰值：电源回路共模方式2.5kV、差模方式1.25kV；
试验次数：正负极性各3次；
测试时间：60s，且在对各回路进行试验时，可以出现短时通信中断和显示瞬时闪烁，其它功能和性能应正常，试验后通信模块应能正常工作；
以及浪涌抗扰度试验，包括通信模块在正常工作状态下，并在下述条件下进行试验：
严酷等级：电源回路4级；
试验电压：电源电压两端口之间4kV，电源电压各端口与地之间4kV；
波形：1.2/50µs；
极性：正、负；
试验次数：正负极性各5次；
重复率：每分钟一次，且试验时，可以出现短时通信中断和显示瞬时闪烁，其它功能和性能应正常，试验后通信模块应能正常工作。
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Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| CN102914713A (zh) * | 2012-10-23 | 2013-02-06 | 上海市电力公司 | 用于电力在线监测设备的电磁兼容测试方法及装置 |
| CN103913661A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-09 | 华北电力大学（保定） | 一种评估电磁骚扰对通信电缆e1线影响的方法 |
| CN204903751U (zh) * | 2015-09-09 | 2015-12-23 | 北京煜邦电力技术股份有限公司 | 一种三相费控智能电能表载波测试装置 |
| CN109039832A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-18 | 安徽众家云物联网科技有限公司 | 一种智能家电通信可靠性测试方法 |
| CN111077395A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-28 | 华北电力大学（保定） | 一种变电站电子式互感器采集板卡电磁干扰防护设计方法 |
| CN111830355A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-10-27 | 西北大学 | 一种集成电路电磁兼容性试验方法及其模拟试验系统装置 |
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-
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Patent Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| CN102914713A (zh) * | 2012-10-23 | 2013-02-06 | 上海市电力公司 | 用于电力在线监测设备的电磁兼容测试方法及装置 |
| CN103913661A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-09 | 华北电力大学（保定） | 一种评估电磁骚扰对通信电缆e1线影响的方法 |
| CN204903751U (zh) * | 2015-09-09 | 2015-12-23 | 北京煜邦电力技术股份有限公司 | 一种三相费控智能电能表载波测试装置 |
| CN109039832A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-18 | 安徽众家云物联网科技有限公司 | 一种智能家电通信可靠性测试方法 |
| CN111077395A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-28 | 华北电力大学（保定） | 一种变电站电子式互感器采集板卡电磁干扰防护设计方法 |
| CN111830355A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-10-27 | 西北大学 | 一种集成电路电磁兼容性试验方法及其模拟试验系统装置 |
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