CN205080252U - 一种电能表rs485接口设计方案识别及带载能力检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电能表RS485接口设计方案识别及带载能力检测装置，包括负载电路及数据收发控制模块，数据收发控制模块和负载电路都与RS485的输出端连接，负载电路的输出端连接数据采集模块，数据采集模块将采集的数据输送给方案识别及带载能力检测模块进行识别检测，方案识别及带载能力检测模块将其识别检测结果送给数据收发控制模块，数据收发控制模块的输出端连接显示模块。本实用新型当用于电能表485接口动态测试时，能够模拟现场实际带负载情况，并通过数据采集、数据收发控制等模块，对电能表485接口设计方案进行识别与带载能力判断，这对于提前发现电能表设计缺陷，保证正常运行下的采集成功率具有重要意义。

Description

一种电能表RS485接口设计方案识别及带载能力检测装置

技术领域

本实用新型涉及RS485接口的带载能力检测技术领域，尤其涉及一种电能表RS485接口设计方案识别及带载能力检测装置。

背景技术

随着电网公司用电信息采集系统“全采集”建设目标的推进，对采集成功率的要求越来越高。影响用电信息采集系统采集成功率的因素很多，但近年来由于电能表RS485通信接口设计不合理造成采集失败的现象呈上升趋势。RS485是一个多发送器的串行通信接口标准，通信接口共用两根平衡的通信线构成通信总线，允许在平衡的双导线上一个发送器驱动多个并联的负载设备，所有RS485通信采用半双工方式，一个设备发送，其它设备处于接收状态。

受成本、元器件质量等因素的制约，有些电能表生产厂家在RS485接口设计上并没有考虑现场实际负载情况下数据接收灵敏度、通信可靠性等对采集成功率的影响，例如有极性、无极性芯片混用、数据收发没有考虑方向控制等，这些设计缺陷造成在试验室环境下，通信测试没有问题，但在现场各厂家多种485设计方案的复杂环境下，如果设计不合理，不仅此电能表的数据采集失败，甚至会影响采集系统对其它电能表用电数据的监测，且造成采集失败的现象带有一定隐蔽性，给采集故障的发现带来一定难度。

作为智能电能表重要的通信单元，RS485接口设计方案的合理性及可靠性对采集成功率的影响至关重要，而目前电能表全性能检测中，并没有针对485设计方案识别及带载能力动态检测方法，故需要一种电能表RS485接口设计方案识别及带载能力检测系统，这对电能表乃至整个集抄系统的安全经济运行都有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供了一种电能表RS485接口设计方案识别及带载能力检测装置，可模拟实负载情况下，对电能表的485设计方案自动识别，根据通信波形对其带载能力进行自动判断。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种电能表RS485接口设计方案识别及带载能力检测装置，包括负载电路及数据收发控制模块，所述数据收发控制模块和负载电路都与RS485的输出端连接，所述负载电路的输出端连接数据采集模块，所述数据采集模块将采集的数据输送给方案识别及带载能力检测模块进行识别检测，所述方案识别及带载能力检测模块将其识别检测结果送给数据收发控制模块，所述数据收发控制模块的输出端连接显示模块。所述显示模块显示数据通信波形、方案识别结果及带载能力判断结果。

所述数据收发控制模块为计算机。

所述方案识别及带载能力检测模块采用微处理器。对通信波形数据进行分析，得到设计方案类别及带载能力。

所述数据收发控制模块通过串口转485线与RS485的输出端连接；能够同电能表进行数据交互。

所述负载电路通过鳄鱼夹与RS485的输出端连接。

所述数据采集模块包括电源电路与数据采集电路，电源电路输出12V给数据采集电路供电，数据采集模块实时采集通信波形，发送给方案识别及带载能力检测模块。

所述数据采集电路有2路通道。可以同时对2只电能表进行测试。

所述负载电路包括相互连接的负载电阻及示波器线缆。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型当用于电能表485接口动态测试时，能够模拟现场实际带负载情况，并通过数据采集、数据收发控制等模块，对电能表485接口设计方案进行识别与带载能力判断，这对于提前发现电能表设计缺陷，保证正常运行下的采集成功率具有重要意义。

附图说明

图1(a)为目前电能表RS485接口三光耦+双热敏电阻方案；

图1(b)为目前电能表RS485接口双光耦方案；

图1(c)为目前电能表RS485接口三光耦+单热敏电阻方案；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为RS485接口设计方案识别及带载能力检测方法流程图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明：

如图1(a)-图1(c)所示，出了目前电能表RS485接口的三种设计方案，三光耦+双热敏电阻方案、三光耦+单热敏电阻方案、双光耦方案。其中，三光耦方案发送数据时总线有芯片驱动器驱动，带载能力非常强，通信可靠；而双光耦方案总线没有驱动器驱动，总线电平只能靠每个芯片的上下拉电阻维持，驱动能力非常弱。

如图2所示，一种电能表RS485接口设计方案识别及带载能力检测装置，包括负载电路及数据收发控制模块，数据收发控制模块和负载电路都与RS485的输出端连接，负载电路的输出端连接数据采集模块，数据采集模块将采集的数据输送给方案识别及带载能力检测模块进行识别检测，方案识别及带载能力检测模块将其识别检测结果送给数据收发控制模块，数据收发控制模块的输出端连接显示模块。显示模块显示数据通信波形、方案识别结果及带载能力判断结果。

数据收发控制模块为计算机。方案识别及带载能力检测模块采用单片机微处理器即可。对通信波形数据进行分析，得到设计方案类别及带载能力。

数据收发控制模块通过串口转485线与RS485的输出端连接；能够同电能表进行数据交互。负载电路通过鳄鱼夹与RS485的输出端连接，负载电路采用54欧姆的负载电阻，可以模拟电能表实负载下的有效电阻。

数据采集模块包括电源电路与数据采集电路，电源电路输出12V给数据采集电路供电，数据采集模块实时采集通信波形，发送给方案识别及带载能力检测模块。数据采集电路有2路通道。可以同时对2只电能表进行测试。负载电路包括相互连接的负载电阻及示波器线缆。

本检测系统与电能表连接时，A、B为电能表485接口的数据输出端子，数据收发控制模块通过串口转485线与电能表的A、B端子连接，同时A、B端子与负载电路通过鳄鱼夹连接，一旦数据收发控制模块与电能表之间进行数据交互，数据便传输至数据采集模块。

数据收发控制模块通过专用RS485线产生数据输出，同电能表进行数据交互，此时电能表的485接口通过负载电路与数据采集模块相连，数据采集模块对数据进行采样后传输至方案识别及带载能力检测模块，经方案识别及带载能力检测模块分析后，同数据收发控制模块相连，然后将检测结果输出至显示模块。

如图3所示，RS485接口设计方案识别及带载能力检测方法，包括如下步骤：

步骤1：对电能表的485接口进行数据通信，实时采集电能表485接口的通信信号，数据传输信号为符合485规定的标准差分信号；

步骤2：建立485接口设计方案的识别模型及带载能力判断模型；

步骤3：对采集到的差分信号进行高、低电平捕获、压差分析、波形一致度及对称度分析，依据识别模型及带载能力判断模型，得出485接口设计方案及带载能力；

步骤4：将设计方案及带载能力传输至显示模块。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种电能表RS485接口设计方案识别及带载能力检测装置，其特征是，包括负载电路及数据收发控制模块，所述数据收发控制模块和负载电路都与RS485的输出端连接，所述负载电路的输出端连接数据采集模块，所述数据采集模块将采集的数据输送给方案识别及带载能力检测模块进行识别检测，所述方案识别及带载能力检测模块将其识别检测结果送给数据收发控制模块，所述数据收发控制模块的输出端连接显示模块。

2.如权利要求1所述的一种电能表RS485接口设计方案识别及带载能力检测装置，其特征是，所述数据收发控制模块为计算机。

3.如权利要求1所述的一种电能表RS485接口设计方案识别及带载能力检测装置，其特征是，所述方案识别及带载能力检测模块采用微处理器。

4.如权利要求1或2所述的一种电能表RS485接口设计方案识别及带载能力检测装置，其特征是，所述数据收发控制模块通过串口转485线与RS485的输出端连接。

5.如权利要求1所述的一种电能表RS485接口设计方案识别及带载能力检测装置，其特征是，所述负载电路通过鳄鱼夹与RS485的输出端连接。

6.如权利要求1所述的一种电能表RS485接口设计方案识别及带载能力检测装置，其特征是，所述数据采集模块包括电源电路与数据采集电路，电源电路输出12V给数据采集电路供电，数据采集模块实时采集通信波形，发送给方案识别及带载能力检测模块。

7.如权利要求6所述的一种电能表RS485接口设计方案识别及带载能力检测装置，其特征是，所述数据采集电路有2路通道。

8.如权利要求1所述的一种电能表RS485接口设计方案识别及带载能力检测装置，其特征是，所述负载电路包括相互连接的负载电阻及示波器线缆。