CN206524002U - 可视化故障检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可视化检测装置，包括：集中器，适用于发送故障检测数据包，所述故障检测数据包为持续的脉冲信号；多个电表，多个所述电表依次通信相连且与所述集中器构成环形网络；所述集中器与所述电表的通信模块均包含光收发模块、以及显示其工作状态的指示灯模块，其中，所述指示灯模块包含电源指示灯、接收指示灯与发送指示灯，所述光收发模块包含光接收单元与光发送单元。在集中器与多个电表组成的环形网络，当网络中发生故障时，通过控制集中器发送故障检测数据包，根据每个电表接收、发送该故障检测数据包的接收指示灯、发送指示灯，以及其电源指示灯的点亮状况，直观、迅速地排查到故障，达到精确定位故障的目的。

Description

可视化故障检测装置

技术领域

本实用新型涉及智能电网技术领域，特别是涉及一种可视化故障检测装置。

背景技术

集中抄表系统是指利用微电脑技术，通信技术和数字信号处理技术，通过通信介质自动实现计量表数据采集、存储、传输和处理的系统。现有的集中抄表系统根据通信介质的不同，主要分为电力线载波抄表、485通信方式抄表、小无线抄表等。其中电力载波抄表方式容易受设备的电磁干扰，在用电高峰出现载波抄表通信不稳的问题，目前的技术无法提高载波抄表系统的通信能力，保证100％抄表成功率。485抄表由于在室外布线使用金属通信导线，容易受到各种空间感应的干扰，遇有强电或雷击的环境很容易造成大面积电子器件的损坏，失去抄表功能，故障排除困难。小无线抄表需通过组网和中继来完成抄表，且对空间，环境等因素的变化反应敏感，无法满足实时抄表要求。

然而，上述方式的集中抄表系统均不能满足电力系统高速、高可靠的要求，例如，当网络发生故障时，无法对网络故障进行精确定位。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种可视化故障检测装置，用于解决现有技术中集中抄表系统中网络发生故障时，无法对故障进行精确定位的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种可视化故障检测装置，包括：

集中器与多个电表，集中器与多个电表连接，用于采集电表的数据；所述集中器与所述电表的通信模块均包含光收发模块、以及显示其工作状态的指示灯模块，其中，所述指示灯模块包含电源指示灯、接收指示灯与发送指示灯。

优选地，所述电源指示灯与其对应的通信模块的供电电源电性连接，用于监测其电源状态。

优选地，所述接收指示灯与其对应的光收发模块中的光接收单元相连，用于监测到通信模块接收数据时点亮接收指示灯。

优选地，所述光接收单元包含光接收器件、跨阻放大电路与限幅放大电路，所述光接收器的输入端连接光信号，所述光接收器件的输出端连接接收指示灯，其中，所述光接收器件的输出端依次连接跨阻放大电路与限幅放大电路输出电信号。

优选地，所述发送指示灯与其对应的光收发模块中的光发送单元相连，用于监测到通信模块发送数据时点亮发送指示灯。

优选地，所述光发送单元包含输入缓冲电路、驱动电路与光发射器件，所述输入缓冲电路的输入端连接输入电信号，所述输入缓冲电路的输出端依次连接驱动电路、光发射器件输出光信号，其中，所述光发射器件输入端连接发送指示灯。

优选地，所述集中器与多个电表构成的网络为单向环形网。

优选地，所述单向环形网中电表的工作方式为接收-透传的工作模式。

如上所述，本实用新型的可视化故障检测装置，具有以下有益效果：

在集中器与多个电表组成的环形网络，当网络中发生故障时，通过控制集中器发送故障检测数据包(即连续的脉冲信号)，根据每个电表接收、发送该故障检测数据包的接收指示灯、发送指示灯，以及其电源指示灯的点亮状况，直观、迅速地排查到故障，达到精确定位故障的目的；同时，在组网过程中，可根据指示灯显示状态迅速组网，及时发现设备或线路故障，提高了组网的可靠性。

附图说明

图1显示为本实用新型提供的一种集中抄表系统网络拓扑图；

图2显示为本实用新型提供的一种可视化故障检测装置应用于集中抄表系统环网拓扑图；

图3显示为本实用新型提供的一种可视化故障检测装置中光接收单元结构框图；

图4显示为本实用新型提供的一种可视化故障检测装置中光发送单元结构框图。

元件标号说明：

1 集中器

2 电表

3 指示灯

4 光收发模块

5 光接收单元

6 光发送单元

7 主站

31 接收指示灯

32 发送指示灯

51 光接收器件

52 跨阻放大电路

53 限幅放大电路

61 输入缓冲电路

62 驱动电路

63 光发射器件

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，本实用新型提供一种集中抄表系统网络拓扑图，为塑料光纤智能电力抄表系统，其中，主站7分别通信连接第一集中器1、第二集中器1、第三集中器1等，每个集中器1通信连接多个电表2，如图1所示，集中器1通信连接多个电表2组成单向的环形网络，或者集中器1分别与多个电表2连接，组成集中式网络；集中器与电表所组成的网络包括但不限于环形网络、集中式网络及分布式网络。

集中器1，适用于发送故障检测数据包，所述故障检测数据包为持续的脉冲信号；多个电表2，多个所述电表2依次通信相连且与所述集中器1构成环形网络；所述集中器1与所述电表2的通信模块均包含光收发模块4、以及显示其工作状态的指示灯模块，其中，所述指示灯3模块包含电源指示灯、接收指示灯31与发送指示灯32，所述光收发模块4包含光接收单元5与光发送单元6。

电表2中电源指示灯与电表2内通信模块的供电电源电性连接，用于监测电表2的电源状态；电表2中接收指示灯31与光接收单元5相连，当数据传输至通信模块中光接收单元5时，接收指示灯31为点亮状态，用于监测通信模块中光接收单元5的工作状态；电表2中发送指示灯32与光发送单元6相连，当数据传输至通信模块中光发送单元6时，发送指示灯32为点亮状态，用于监测通信模块中光发送单元6的工作状态。

集中器1中电源指示灯与电表2内通信模块的供电电源电性连接，用于监测电表2的电源状态；集中器1中接收指示灯31与光接收单元5相连，当数据传输至通信模块中光接收单元5时，接收指示灯31为点亮状态，用于监测通信模块中光接收单元5的工作状态；集中器1中发送指示灯32与光发送单元6相连，当数据传输至通信模块中光发送单元6时，发送指示灯32为点亮状态，用于监测通信模块中光发送单元6的工作状态。

在本实施例中，通过集中器1与电表2内设置相应的指示灯3，在组网工作中，如发生故障，根据光通信原理，可迅速判断网络的故障设备，达到精确定位故障点；在组网过程中，可根据指示灯3显示状态迅速组网，及时发现设备或线路故障，提高了组网的可靠性。

请参阅图2，为本实用新型提供的一种可视化故障检测装置应用于集中抄表系统环网拓扑图，该集中抄表系统环网的工作模式设置为接收-透传，具体为：当电表2中通信模块的光接收单元5接收到数据时，光接收单元5将该数据发送至CPU(中央处理器)，同时，通过光发送单元6将该数据发送至与其连接的下一台设备。

其中，请参阅图3，为本实用新型提供的一种可视化故障检测装置中光接收单元5结构框图，包括：

所述光接收单元5包含光接收器件51、跨阻放大电路52与限幅放大电路53，所述光接收器件51的输入端连接光信号，所述光接收器件51的输出端连接接收指示灯31，其中，所述光接收器件51的输出端依次连接跨阻放大电路52与限幅放大电路53输出电信号。

具体地，光接收器件51将接收的光信号转为电信号，所述跨阻放大电路52将电信号进行初步放大，所述限幅放大电路53将电信号放大为预设格式的电信号作为输出，同时，在光接收器件51输出电信号，其对应的接收指示灯31亮起。另外，光接收单元5为现有技术中较为常见(易于市场上购买)，在此不一一赘述。

在本实施例中，通过传输故障检测数据包，接收指示灯31可判断光接收单元5是否正常工作。

请参阅图4，为本实用新型提供的一种可视化故障检测装置中光发送单元6结构框图，包括：

所述光发送单元6包含输入缓冲电路61、驱动电路62与光发射器件63，所述输入缓冲电路61的输入端连接输入电信号，所述输入缓冲电路61的输出端依次连接驱动电路62、光发射器件63输出光信号，其中，所述光发射器件63输入端连接发送指示灯32。

具体地，输入缓冲电路61用于稳定接收的电信号，驱动电路62根据该电信号编码转换启动光发射器件，光发射器件63将电信号转为光信号进行发送，同时，发送指示灯32根据驱动电路发送的电信号开启指示灯，另外，光发送单元6为现有技术中较为常见(易于市场上购买)，在此不一一赘述。

在本实施例中，通过传输故障检测数据包，发送指示灯32可判断光发送单元6是否正常工作。

该故障检测装置的检测原理，根据组网完成后与组完过程中，分别如下：

在组网完成后，打开电源接通电路，控制集中器1发送故障检测数据包，所述故障检测数据包为持续的脉冲信号，使得网络中的设备均处于数据接收、数据发送状态，若所有设备的指示灯均为亮起状态，则表示该网络未出现故障。

根据集中器1光信号传输方向逐一检查各个电表2与集中器1，若有通信模块的指示灯处于不亮，表示出现故障，对故障点进行定位，首先判断通信模块的电源指示灯是否为亮起状态，若是，则表示该通信模块的供电电路正常，否则，则表示通信模块的供电电路出现故障。

进而判断接收指示灯31是否为亮起状态，若是，则表示通信模块已经成功接收到光信号，接收电路为正常工作状态，否则，则表示通信模块未接收到光信号或是光接收电路出现故障。检查与之相连的上一跳设备及连接跳线是否出现故障，通过检查上一跳设备的光收发模块4及跳线的尾端是否发射出可见光进行故障检查。若上一跳设备的发送指示灯32亮起，光收发模块4的发送端口没有可见光，则故障点定位为上一跳设备发送电路的光发射器件。若上一跳设备的发送端口有可见光，则表示上一跳设备没有故障，进而检查与上一跳设备连接的跳线是否发射出可见光，若有，则表示上一跳设备及连接跳线均没有故障，故障点定位为该通信模块的光接收电路；若没有则故障点定位为光纤跳线出现故障。

若通信模块的接收指示灯31为亮起状态，发送指示灯32处于不亮，表示通信模块的光发送单元6出现故障，所述光发送单元6包括通信模块中光接收器件与光发射器件之间的电路。

通信模块处于无故障工作状态时，通信模块的指示灯均为亮起状态，且通信模块的光信号发送端口有可见光。

在组网过程中，集中器1上电处于正常工作状态，集中器1发送组网故障检测数据包，所述故障检测数据包为持续的脉冲信号，使得集中器1的数据发送端口有持续的可见光。连接光纤跳线，检查光纤跳线的尾端是否可见光，排除有故障的光纤跳线。连接电表2且接通电表2电源，通过电表2通信模块的指示灯状态，判断该电表2通信模块是否正常工作，若接收指示灯31不亮，首先检查光纤跳线与光收发端口是否错接，进而判断通信模块的接收电路是否出现故障，若通信模块的所有指示灯均为亮起状态，检查通信模块的数据发送端口是否有可见光，确保通信模块的发送电路中光发射器件为正常工作状态，重复上述步骤连接下一跳设备。通过该方法组网，在组网过程中可尽量及时发现故障、排除故障，提高网络的可靠性。

综上所述，本实用新型在集中器与多个电表组成的环形网络，当网络中发生故障时，通过控制集中器发送故障检测数据包，根据每个电表接收、发送该故障检测数据包的接收指示灯、发送指示灯，以及其电源指示灯的点亮状况，直观、迅速地排查到故障，达到精确定位故障的目的；在组网过程中，可根据指示灯显示状态迅速组网，及时发现设备或线路故障，提高了组网的可靠性。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种可视化检测装置，其特征在于，包括：

集中器与多个电表，集中器与多个电表连接，用于采集电表的数据；所述集中器与所述电表的通信模块均包含光收发模块、以及显示其工作状态的指示灯模块，其中，所述指示灯模块包含电源指示灯、接收指示灯与发送指示灯。

2.根据权利要求1所述的可视化检测装置，其特征在于，所述电源指示灯与其对应的通信模块的供电电源电性连接，用于监测其电源状态。

3.根据权利要求1所述的可视化检测装置，其特征在于，所述接收指示灯与其对应的光收发模块中的光接收单元相连，用于监测到通信模块接收数据时点亮接收指示灯。

4.根据权利要求3所述的可视化检测装置，其特征在于，所述光接收单元包含光接收器件、跨阻放大电路与限幅放大电路，所述光接收器的输入端连接光信号，所述光接收器件的输出端连接接收指示灯，其中，所述光接收器件的输出端依次连接跨阻放大电路与限幅放大电路输出电信号。

5.根据权利要求1所述的可视化检测装置，其特征在于，所述发送指示灯与其对应的光收发模块中的光发送单元相连，用于监测到通信模块发送数据时点亮发送指示灯。

6.根据权利要求5所述的可视化检测装置，其特征在于，所述光发送单元包含输入缓冲电路、驱动电路与光发射器件，所述输入缓冲电路的输入端连接输入电信号，所述输入缓冲电路的输出端依次连接驱动电路、光发射器件输出光信号，其中，所述光发射器件输入端连接发送指示灯。

7.根据权利要求1所述的可视化检测装置，其特征在于，所述集中器与多个电表构成的网络为单向环形网。

8.根据权利要求7所述的可视化检测装置，其特征在于，所述单向环形网中电表的工作方式为接收-透传的工作模式。