CN202794497U - 电能信息采集终端现场综合检测设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电能信息采集终端现场综合检测设备，它含有处理器，所述处理器分别设置有RS458检测接口、无线模块检测接口、电力载波模块检测接口、模拟量输入输出接口和开关量输入输出接口连接，并且，所述处理器还分别与红发收发器、电源、无线通信模块、以太网和显示器连接。所述电源为外接市电供电和电池供电构成的双电源。所述无线通信模块为GPRS/GPS模块。本实用新型采用便携式设计，其内部集成了多种电采终端功能检测接口及模块检测接口，可以方便的将电采终端或模块对应安装与检测，快速判断电采终端的故障点，大大提高了现场维修解决问题的成功率，也减少了不必要的资源与资金浪费。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种电力检测设备，特别是涉及一种电能信息采集终端现场综合检测设备。
背景技术：
电能表和电能信息采集终端(简称电采终端)是电能信息采集的最基本单元，目前智能电网电能信息采集终端设备安装运行数量不断增大，随之后期的运行维护工作也相应增大，需投入大量的人力、物力和财力，这给供电部门带来巨大的经济负担。现场的电能表、电采终端种类繁多、生产厂家也各不一样，且各厂家采用的技术方案也不尽相同，这给现场终端的维护带来非常大的困难。目前故障点检测和维修大部分还是采用比较传统的方法，首先是眼观法，也就是对应说明书看相应的指示灯来判断相应的终端或模块是否工作正常。其次就是通过后台主站尝试性通信测试，来判断相应终端或模块的好坏。如果上述两种方法仍然无法解决，那么现场维修人员就要电话咨询相应厂商技术维护部门，但由于现场实际情况与现象是厂商技术人员不能直观了解的，造成一些故障仍然无法解决，这样就需设备更换，故障设备返厂维修，造成非常大的资源浪费和资金投入，不利于电采系统的运行效率。
实用新型内容：
本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种功能全、使用方便、效率高且检测效果好的电能信息采集终端现场综合检测设备。
本实用新型的技术方案是：一种电能信息采集终端现场综合检测设备，含有处理器，所述处理器分别设置有RS458检测接口、无线模块检测接口、电力载波模块检测接口、模拟量输入输出接口和开关量输入输出接口连接，并且，所述处理器还分别与红发收发器、电源、无线通信模块、以太网和显示屏连接。
所述电源为外接市电供电和电池供电，并且，所述市电220VAC转5VDC的开关电源输出电流3A，所述电池采用1000mAH的锂电池。
所述处理器的主板采用400M主频的 CPU AT91SAM9G45，两片 64M内存组成 16 位的 128M DDR2 SDRAM，外扩 256MB NandFlash ，4MB DataFlash，64K EEPROM。
所述无线通信模块为GPRS/GPS模块。所述显示器为液晶显示屏。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型采用便携式设计，内部集成了多种电采终端功能检测接口及模块检测接口，可以方便的将电采终端或模块对应安装与检测，快速判断电采终端故障点。
2、本实用新型增加了实用化设计，比如设置现场拍照，GPS定位，无线数据上传等功能，这些设计可以把现场实时信息通过无线或有线方式传给相应技术部门，实现现场与技术部门多人合作解决问题的新模式，大大提高了现场维修解决问题的成功率，也减少了不必要的资源与资金浪费，提高了工作效率。
3、本实用新型采用便携式工具箱设计，所有工具都包含在内，不会再有漏带工具的事情发生，提高工作效率。
4、本实用新型所有的操作都使用图形界面，从而指导工作人员正确操作。
另外，现场故障检修人员不在孤立，它可以首先通过本设备对终端设备进行第一次故障确认解决，如果故障没能解决可以通过网络与资深工程师交流合作解决。
5、本实用新型功能全、使用方便、效率高且检测效果好，其适用范围广，易于推广实施，具有良好的经济效益。
附图说明：
图1为电能信息采集终端现场综合检测设备的逻辑框图。
具体实施方式：
实施例：参见图1，从图中可以看出：电能信息采集终端现场综合检测设备主要分为以下几个部分：
1、电源：电源电路采用外接市电和电池供电两种方式。市电220VAC转5VDC的开关电源输出电流3A。电池用1000mAH的锂电池，在有市电的地方系统用市电供电，还可以给电池充电。没有市电的情况下才用电池供电。
2、处理器：主控板采用400M主频的 CPU AT91SAM9G45,两片 64M 内存组成 16 位的 128M DDR2 SDRAM，外扩 256MB NandFlash ，4MB DataFlash，64K EEPROM。在硬件的设计上提供系统的启动条件，主控板采用120pin接口的插拔式接触，接触稳定，外部引出丰富引脚供系统扩展使用。包括外部的接口都是从这里扩展来的。
3、GPRS/GPS模块：GPRS采用移远的M10，是一款SMD类型的GSM/GPRS四频模块，M10基于工业标准接口，支持GSM/GPRS 850/900/1800/1900MHz的语音、短信、数据传输和传真等功能，具有小尺寸、低功耗的特点。GPS采用移远的L30是一款高性能GPS模块，使用嵌入式SIRFstarIVTM芯片解决方案，具有更高效的抗噪音及GPS功能。L30支持48个PRN频道，即使在室内信号水平下，也能在最短的时间内捕获和跟踪卫星。
4、以太网：AT91SAM9G45芯片集成了10/100 Mbps以太网 MAC控制器，不需要再外扩MAC控制器了，物理层接口PHY芯片选用了DM9161AEP控制芯片。这个就组成了完整的硬件网络接口电路。
5、RS485检测接口：采用MAX485EESA工业RS485芯片。负责将CPU发出的TTL电平信号转换成RS485通讯信号进行一定距离传输（1200米以内）。它通过软件编程可以支持所以有RS485接口的通信调试协议。它主要负责对了485接口检测通信。比如电能表的485通信是否正常，电采终端485接口的通信是否正常等。
6、红外收发器：采用IR850红外发射管，HY1838红外接收头组成红外收发电路，IR850红外发射管采用38kHz载频。它主要完成支持红外接口设备的通信检测验证工作。比如电能表的红外检测抄读等。
7、开关量模拟量输入输出接口：开关量输入输出采用控制继电器的方式产生无源的开关信号。
8、模拟量输入输出接口：模拟量的输入输出采用的是AT91SAM9G45芯片自动带的A/D或D/A转换器。
9、无线模块检测接口：采用UART,TTL电平接口，主要有5VCC,TXD，RXD,GND四根数据线组的单排插座，主要是检测无线模块的工作否正常。现场可以方便对所有无线模块进行实际检测。
10、电力载波模块检测接口：采用国网公司标准的模块接口标准，它可以兼容鼎信、东软、晓程等公司的载波模块。它可以轻松检测各个厂家的载波模块的好坏，能有效的提高现场工作人员对故障的判断。
设备启动时，处理器CPU先把操作系统加载到SDRAM，然后启动操作系统。操作人员可以根据检测终端与模块来选择相应的应用软件。设备上电源指示灯常亮，说明设备供电正常系统可以正常启动。系统启动之后首先检测自带模块工作是否正常，正常工作指示灯LED2常亮。否则LED2常灭，这可以判断系统板及接口电路是否工作正常。
GPRS模块启动是CPU发送上电启动命令，GPRS模块开始连接主站，链路建立之后CPU开始发送第一个心跳包，主站返回心跳包应答，证明GPRS登录正常，同时LCD屏上显示信号强度指示。否则证明GPRS登录失败，LCD屏上不会显示信号强度指示。于此同时GPS会自动搜索，当GPS连接正确时，LCD屏上会显示当前经纬度坐标。否则GPS定位失败，但是它会一直定位连接。这种情况用户可以把设备或GPS天线换个露天地点，让它更好接收卫星信号。
以太网在系统启动时，就会去检测是否有网线接入，如果检测到有网线，CPU会主动连接主站服务器，关于主站IP端口号，可以通过LCD触屏来进行修改。如果CPU收到主站回应信息，会在LCD屏上显示以太网联网正常标志。
检测接口采用被动检测方法。检测人员可以把待检测模块比如GPRS模块插入GPRS接口，并通过LCD上检测GPRS命令按钮，系统会通过一系列AT指令检测模块，如果正常LCD会显示正常提示，如果模块有问题，系统软件会指示出现问题所在。
红外收发器采用长线与主板连接，因为红外线特性，必须直线对照被检测终端或模块的红外收发器，中间不能阻挡物。所以采用长线方便移动。两个红外对应之后，开始操作LCD屏上对应红外检测按钮命令，CPU会发送红外检测指令，如果正常收到约定命令，说明红外收发正常，LCD软件会提示正确提示，否则失败提示。
开关量模拟量输入输出，开关量采用5V微型继电器，通过CPU对继电器发送高低电平来控制继电器来输出开关信号，开关量输入采用NEC2501光耦离转换再输入CPU进行检测。A/D模拟量输入经过MCP604运算放大器把信号放大之后再用CPU硬件自带的10位A/D转换器得到数据信息，模拟量输出采用AD5320 D/A转换器，输出模拟量信号。
无线模块检测，采用的是5ＶTTL电平信号接口，分别是VCC,TXD,RXD,GND四个信号线，采用2.54mm的单排插针，这里的方向一定要注意，因为单排针是带方向的，如果插反就是损坏模块或主板。把被检测模块安装正确后，操作LCD屏上检测无线模块按钮，CPU会发送检测命令与读取模块程序版本号。来正确判断模块好坏。如果CPU收到正常返回，LCD屏上会有正常提示，否则会提示失败，对于无线模块检测，必须多测试几次，原因是无线通信对应环境有敏感性，所以一次不能代表真正的检测结果。
电力载波模块检测只能检测符合国网电力载波模块形式规范的模块，本实用新型设计是按照国网标准设计的接口，只有符合国网标准才能被正确检测，否则不能使用。电力载波模块正确安装在载波接口上之后，操作LCD载波模块检测按钮，系统会发送标准DT645规约，模块收到命令之后应该会正常返回对应命令，正常LCD会有正常提示，否则会提示检测失败的原因。
以上各模块工作采用市电或者电池供电，但是电力载波模块检测必须采用市电供电，因为电力载波模块是通过电力线传输数据是，没有市电模块根本就不能工作，所以也无从谈起检测了。所有检测过程，系统都会记录操作日志并存储在Flash内，作为备份方便后续查询。
Claims (5)
1.一种电能信息采集终端现场综合检测设备，含有处理器，其特征是：所述处理器分别设置有RS458检测接口、无线模块检测接口、电力载波模块检测接口、模拟量输入输出接口和开关量输入输出接口连接，并且，所述处理器还分别与红发收发器、电源、无线通信模块、以太网和显示屏连接。
2.根据权利要求1所述的电能信息采集终端现场综合检测设备，其特征是：所述电源为外接市电供电和电池供电，并且，所述市电220VAC转5VDC的开关电源输出电流3A，所述电池采用1000mAH的锂电池。
3.根据权利要求1所述的电能信息采集终端现场综合检测设备，其特征是：所述处理器的主板采用400M主频的 CPU AT91SAM9G45，两片 64M内存组成 16 位的 128M DDR2 SDRAM，外扩 256MB NandFlash ，4MB DataFlash，64K EEPROM。
4.根据权利要求1所述的电能信息采集终端现场综合检测设备，其特征是：所述无线通信模块为GPRS/GPS模块。
5.根据权利要求1所述的电能信息采集终端现场综合检测设备，其特征是：所述显示器为液晶显示屏。
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