CN202794365U - 配电监控终端自动测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种终端测试装置，特别是一种配电监控终端自动测试系统，其结构要点在于，包括有三遥信息测试系统、功耗测试单元和上位机信息处理平台，三遥信息测试系统和功耗测试单元中的交流回路功耗测试单元通过RS485和上位机信息处理平台连接，本实用新型配的优点在于：集多种测试功能为一体，可实现对配电监控终端性能和功能的检测，包括三遥功能检测、整机功耗和交流回路功耗检测等。可提供高水平技术监督和技术支持手段，持续保证入网终端功能完善和性能良好，避免配电自动化系统建设过程中出现终端质量和相关规范缺失所造成的损失，保障配电自动化建设和运行持续健康发展，为坚强智能发展提供技术支撑。

Description

配电监控终端自动测试系统

技术领域

本实用新型涉及一种终端测试装置，特别是一种配电监控终端自动测试系统。 

背景技术

配电监控终端（包括馈线终端FTU和站所终端DTU）安装于中压配电网现场。它与配电网中的开关设备相配合，实现配电网信息采集、状态监控、故障检测、定位和隔离，保证配电网安全、经济、可靠的运行，是配电网自动化中的重要组件。国内现有配电监控终端设备的供应厂家多，批次多，设备水平参差不齐，运行工况不稳定。因此，需要对这些配电监控终端设备进行测试。 

目前对配电终端的测试大部分还是手动进行，使用的是变电站远方终端单元（RTU）的测试工具进行遥测功能的测试，使用开关量模拟器进行遥信功能的测试，测试手段分散、简单，同时受人工因素影响，测试精度和效率都很低，无法实现全方位、自动化的测试。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，而提出一种测试精度高、测试效率高，测试集中、全方位的配电监控终端自动测试系统。 

本实用新型是通过以下途径来实现的： 

配电监控终端自动测试系统，其结构要点在于，包括有三遥信息测试系统、功耗测试单元和上位机信息处理平台，其中三遥信息测试系统包括有核心控制单元、显示输出单元、交直流信号源、开关量输入检测单元和开关量输出单元，核心控制单元通过通信网络与上位机信息处理平台连接，交直流信号源的测试输出端连接待测配电监控终端，信号输出端与核心控制单元连接，核心控制单元的控制端与开关量输入检测单元连接，开关量输出单元通过串行接口与核心控制单元连接，核心控制单元的输出端与显示输出单元连接；

功耗测试单元包括有整机功耗测试单元和交流回路功耗测试单元，整机功耗测试单元与三遥信息测试系统中的显示输出单元连接，并通过三遥信息测试系统中的核心控制单元与上位机信息处理平台通信，交流回路功耗测试单元的信号端连接三遥信息测试系统中的交直流信号源，输出端则通过通信网络与上位机信息处理平台连接。

在三遥信息测试系统中，交直流信号源可以产生产生高精度的三相交流电压、交流电流、直流电压、直流电压信号，对配电监控终端进行遥测测试，开关量输入检测单元和开关量输出单元能够产生模拟开关分合状态和高速脉冲信号，进行遥信和SOE测试；核心控制单元用于处理各个输入输出信号，可以对待测配电终端发出的分合命令进行遥控检测。开关量输入检测单元由核心控制单元进行控制，可检测多路配电终端遥控输出，允许空接点输入，最大承受输入电压为DC400V，开入量动作检测时间误差，检测到的输入状态通过串行接口传送给核心控制单元，并发送到上位机信息处理平台和触摸屏，可通过主站软件和触摸屏观察终端的遥控反应动作。开关量输出单元可以产生多路的空接点输出，开出量输出不同步时间误差，不仅可进行普通的遥信变位测试，还可进行遥信风暴测试，即短时间内模拟出大量的遥信变位信号，用于检测配电终端能否正确处理；还可以产生占空比可调的脉冲信号，进行配电终端的脉冲输入功能试验，最大输出频率达5kHz，每路开关量均可产生间隔可调（0~3000ms）的SOE事件，进行站内SOE测试。而功耗测量单元可以测量配电终端的整机功耗和电压/电流回路功耗。显示输出单元用以显示整机功耗值、工作环境参数以及终端对遥控的反应情况，也可进行开关分合和SOE等模拟显示。上位机信息处理平台接收来自待测配电监控终端的反馈信号，并与上述所获得测试信号进行分析处理，并存储。 

本实用新型有机整合了三遥信息测试系统以及功耗测量单元，实现了对配电监控终端集中的，全方位的自动测试，基于高精度、高效率的三遥信息测试系统，以及配合三遥信息测试系统的功耗测量单元，解决了现有技术中测试手段分散、简单，同时受人工因素影响，测试精度和效率都很低的问题。 

本实用新型可以进一步具体为： 

还包括有一种工作环境检测单元，其包括有温湿度传感器、大气压传感器和信息处理模块，温湿度传感器的输出端连接信息处理模块，大气压传感器依序经由放大电路、滤波电路和A/D转换电路连接到信息处理模块，而信息处理模块则与三遥信息测试系统中的显示输出单元连接，并通过三遥信息测试系统中的核心控制单元与上位机信息处理平台通信。

工作环境监测单元主要用于对测试场所（实验室）的温度、湿度、大气压强进行测量。是对配电监控终端测试的一个辅助措施，进一步完善了配电监控终端的全方位测试要求。 

功耗测试单元还包括有一交流接触器，其串接在功耗测试单元的电源输出端上，该交流接触器的输出端连接待测配电监控终端，控制端连接三遥信息测试系统中的核心控制单元。 

这样，可通过三遥信息测试系统控制接触器的开合，从而切断主电源，达到配合后备电源自动投入和维护测试的目的。 

还包括有网络摄像头，其安装在测试现场，并通过通信网络与上位机信息处理平台连接。 

该网络摄像头用于为测试现场进行视频监控。 

上位机信息处理平台包括有交换机，通信模块，测试工作站以及数据服务器，交换机分别连接测试工作站和数据服务器，并通过通信模块连接到通信网络。 

其中，交换机作为数据处理和交换中心，通信模块作为与通信网络连接的接口，测试工作站作为测试控制的人机平台，数据服务器用于数据存储和数据管理。 

综上所述，本实用新型提供了一种配电监控终端自动测试系统，有机整合了三遥信息测试系统以及功耗测试单元，实现了对配电监控终端集中的，全方位的自动测试，基于高精度、高效率的三遥信息测试系统，以及配合三遥信息测试系统的功耗测量单元，解决了现有技术中测试手段分散、简单，同时受人工因素影响，测试精度和效率都很低的问题。 

附图说明

图1为本实用新型配电监控终端自动测试系统网络结构图； 

图2为本实用新型中的三遥信息测试系统的硬件原理图；

图3为本实用新型中的功耗测试单元的硬件连接图；

图4为本实用新型中的工作环境监测单元的硬件原理图；

图5为本实用新型中的上位机信息处理平台的软件结构图。

下面结合附图对本实用新型做进一步描述。 

具体实施方式

最佳实施例： 

参照附图1，配电终端自动测试系统，包括三遥信息测试系统、工作环境监测单元、功耗测试单元、网络摄像头和上位机信息处理平台。所述三遥信息测试系统和功耗测试单元中的交流回路功耗测试单元通过RS485转以太网模块和上位机信息处理平台连接；所述工作环境监测单元以及功耗测试单元中的整机功耗测试单元通过RS485与所述三遥信息测试系统中的触摸屏连接，进一步将整机功耗值和工作环境参数发送到上位机信息处理平台；所述网络摄像头与上位机信息处理平台通过单以太网接口连接，所述测试终端上位机信息处理平台与待测配网自动化终端之间通过双以太网接口连接。

参照附图2，三遥信息测试系统可以产生高精度的三相交流电压、交流电流、直流电压、直流电压信号，进行遥测测试；产生模拟开关分合状态和高速脉冲信号，进行遥信和SOE测试；可以对待测配电终端发出的分合命令进行遥控检测。系统包括核心控制单元、作为显示输出单元的触摸屏、交直流信号源、标准表、开关量输入检测单元和开关量输出单元；所述核心控制单元通过RS485转以太网模块与上位机信息处理平台连接；所述交直流信号源输出至待测终端和标准表，并通过RS485与核心控制单元连接；述标准表通过RS 485转RS 232与核心控制单元连接；所述开关量输入检测单元由核心控制单元进行控制，可检测4路配电终端遥控输出，允许空接点输入，最大承受输入电压为DC400V，开入量动作检测时间误差≤0.1ms，检测到的输入状态通过串行接口传送给核心控制单元，并发送到上位机信息处理平台和触摸屏，可通过主站软件和触摸屏观察终端的遥控反应动作；所述开关量输出单元通过串行接口与核心控制单元连接，可以产生4路的空接点输出，开出量输出不同步时间误差≤0.1ms，不仅可进行普通的遥信变位测试，还可进行遥信风暴测试，即短时间内模拟出大量的遥信变位信号，用于检测配电终端能否正确处理；还可以产生占空比可调的脉冲信号，进行配电终端的脉冲输入功能试验，最大输出频率达5kHz，每路开关量均可产生间隔可调（0~3000ms）的SOE事件，进行站内SOE测试；所述触摸屏通过RS485与核心控制单元连接，可显示整机功耗值、工作环境参数以及终端对遥控的反应情况，也可进行开关分合和SOE等模拟。 

参照图3，功耗测试单元可以测量配电终端的整机功耗和电压/电流回路功耗，包括整机功耗测试单元和交流回路功耗测试单元，整机功耗测试单元通过RS485与三遥信息测试系统中的触摸屏连接，并发送到三遥信息测试系统中的核心控制单元，由核心控制单元再发送到上位机信息处理平台；交流回路功耗测试单元通过RS 485转以太网模块，将终端交流电压/电流回路的功耗发送到上位机信息处理平台。为配合后备电源自动投入和维护测试，在配电终端的主电源供电回路的输入端增加一台交流接触器，可通过三遥信息测试系统控制接触器的开合，从而切断主电源。 

参照图4，工作环境监测单元主要用于对测试场所（实验室）的温度、湿度、大气压强进行测量。温湿度传感器采用瑞士SENSIRION数字温湿度传感器SHT11。湿度的测量范围为0~100%RH，精度为±3.5%RH，分辨率0.03%RH；温度测量范围为-40℃~+120℃，精度为±0.9摄氏度，分辨率0.01℃。由于其输出为数字量，接口为IIC接口，因此可以直接与单片机I/O引脚相连。大气压力传感器采用APM公司的TP015P硅压力传感器，测量范围为0～100 kPa，工作温度范围为-40℃～125℃，静态精度<±0.2％FS0，电压输出，其输出值与大气压强基本成线性关系。为了去除温度带来的误差，前端可以用NTC热敏电阻进行温度补偿。由于TP015P输出在10~150mV，因此，需要进行放大、滤波，以满足输出值在A/D转换器的输入量程范围之内。 A/D转换器采用Microchip Technology公司的12位低功率模数转换器MCP3221，接口为2线串行和IIC兼容。信息处理模块采用PIC16F690单片机，通过RS485串行接口将采集到的温湿度、大气压强上传给传给触摸屏，并进一步发送到核心控制单元和上位机信息处理平台。 

参照图5，上位机信息处理平台可实现对测试流程的控制、数据的采集、计算分析、报表处理、信息发布等，从硬件结构上，分成测试工作站、数据服务器、以太网交换机和RS485转以太网模块（参阅图1）。在软件结构上，分成通信层、数据库层和应用层。通信层主要包括以太网通信模块、串口通信模块和数据解析模块，以太网通信模块负责与网络摄像头和配电终端的数据交换。串口通信模块主要与工作环境监测单元、三遥信息测试系统和交流参数测试仪通信等智能设备通信，由于这些设备的通信协议均不统一，因此需要多个串口与之连接，在硬件设计上，通过RS485转以太网模块在计算机上虚拟出多个串口，尽管接口上变成以太网接口，但是在软件程序上依然是串口通信。数据解析模块负责把上行的报文解析成实际值，存入数据库，或者把下行的命令封装成一定规约的报文提供给通信模块。 

本实用新型未述部分与现有技术相同。 

Claims (4)

1.配电监控终端自动测试系统，其特征在于，包括有三遥信息测试系统、功耗测试单元和上位机信息处理平台，其中三遥信息测试系统包括有核心控制单元、显示输出单元、交直流信号源、开关量输入检测单元和开关量输出单元，核心控制单元通过通信网络与上位机信息处理平台连接，交直流信号源的测试输出端连接待测配电监控终端，信号输出端与核心控制单元连接，核心控制单元的控制端与开关量输入检测单元连接，开关量输出单元通过串行接口与核心控制单元连接，核心控制单元的输出端与显示输出单元连接； 功耗测试单元包括有整机功耗测试单元和交流回路功耗测试单元，整机功耗测试单元与三遥信息测试系统中的显示输出单元连接，并通过三遥信息测试系统中的核心控制单元与上位机信息处理平台通信，交流回路功耗测试单元的信号端连接三遥信息测试系统中的交直流信号源，输出端则通过通信网络与上位机信息处理平台连接。

2.根据权利要求1所述的配电监控终端自动测试系统，其特征在于，还包括有一种工作环境检测单元，其包括有温湿度传感器、大气压传感器和信息处理模块，温湿度传感器的输出端连接信息处理模块，大气压传感器依序经由放大电路、滤波电路和A/D转换电路连接到信息处理模块，而信息处理模块则与三遥信息测试系统中的显示输出单元连接，并通过三遥信息测试系统中的核心控制单元与上位机信息处理平台通信。

3.根据权利要求1所述的配电监控终端自动测试系统，其特征在于，功耗测试单元还包括有一交流接触器，其串接在功耗测试单元的电源输出端上，该交流接触器的输出端连接待测配电监控终端，控制端连接三遥信息测试系统中的核心控制单元。

4.根据权利要求1所述的配电监控终端自动测试系统，其特征在于，还包括有网络摄像头，其安装在测试现场，并通过通信网络与上位机信息处理平台连接。

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