CN206740854U - 一种电能计量设备载波通信模块的功耗检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电能计量设备载波通信模块的功耗检测装置，包括外壳和固定在外壳内部的控制单元、电流采样单元、电压采样单元和管脚测试单元，所述控制单元与待测载波通信模块相连，用于控制待测载波通信模块处于检测状态，并提供检测状态下的通信环境；电流采样单元和电压采样单元的输入均与待测载波通信模块相连，其输出均与控制单元相连；管脚测试单元的输入与待测载波通信模块的管脚相连，其输出与控制单元相连。本实用新型通过电流采样单元和电压采样单元实现对载波通信模块的静态功率和动态功率的检测，通过管脚测试单元实现对载波通信模块的管脚的电气特性的检测，快速判断载波通信模块是否合格。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力通信模块功耗检测技术领域，尤其涉及一种电能计量设备载波通信模块的功耗检测装置。
背景技术
电能计量设备载波通信模块主要应用于电力用户用电信息采集系统。随着智能电网的发展，电力载波通信在智能电表和用电采集终端等电能计量设备的应用越来越广泛。市场上生产电能计量设备的厂家增多的同时，使得各自使用的载波通信模块及其调制方式千差万别。面对我国庞大复杂的电力线通信环境，各个载波通信模块厂家的产品在实际电力线环境中表现出的性能各不相同，这就为载波通信模块在实际应用中的互换性带来了困难，严重制约了智能电网的发展，提高了电网的建设成本。
载波通信模块位于电能计量设备与电力线之间，用于传输电力数据及控制命令，起到非常重要的作用。电能计量设备载波通信模块的通信环境较为复杂，在实际环境中对载波通信模块参数的测量难度大、成本高、特定环境中不具有普适性。
随着国家智能电网和节能减排政策的推行，用电采集领域对载波通信模块功耗的要求越来越高，并且，在我国由于电力用户数量多、负载特性复杂、且输电线路有自身的阻抗，这对载波通信模块的通信质量提出了严格的要求。而载波通信模块的功耗是影响其通信质量的一个重要参数，当载波通信模块的功耗在一个异常范围内时，其通信质量会大幅度降低。
目前，常用的载波通信模块的功耗检测装置主要基于二种测量方法，即间接测量法和直接测量法。间接测量法首先将被测的载波通信模块从电表中取下，给电表提供其正常工作所需的参比电压的和标称电流，测量此时电表的整机功耗。然后将取下的载波模块安装在电表上，使电表与集中器通信，再测量此时电表的整机功耗，二者的差值即为电表载波通信模块的功耗。直接测量法则直接给被测的载波通信模块提供其正常工作所需的电源，通过检测电表和载波通信模块进行通信时载波通信模块上的最大电流，最后计算功率得到载波通信模块的功耗。
采用间接测量法的载波通信模块的功耗检测装置结构简单且成本较低，但是相应的测量准确度较低。采用直接测量法的载波通信模块功耗检测装置对测量载波通信模块的电压和电流等电气量的设备准确度要求较高，相应的检测结果则更准确。但是电力线老化、数据传输距离过长等因素均会影响载波信号，会造成不同程度的信号衰减。现场发现部分载波电表在和集中器进行载波通信时，为提高电能表的数据采集成功率，表内的载波通信模块功耗会突增。为此，在国内并没有一种有效的针对通信模块功耗的测试装置。
实用新型内容
为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种电能计量设备载波通信模块的功耗检测装置，可以通过电流采样单元和电压采样单元实现对载波通信模块的静态功率和动态功率的检测，通过管脚测试单元实现对载波通信模块的管脚的电气特性的检测，快速判断载波通信模块是否合格。
本实用新型的技术方案是：
一种电能计量设备载波通信模块的功耗检测装置，包括外壳和固定在外壳内部的控制单元、电流采样单元、电压采样单元和管脚测试单元，所述控制单元与待测载波通信模块相连，用于控制待测载波通信模块处于检测状态，并提供检测状态下的通信环境；电流采样单元和电压采样单元的输入均与待测载波通信模块相连，其输出均与控制单元相连；管脚测试单元的输入与待测载波通信模块的管脚相连，其输出与控制单元相连。
进一步的，本装置还包括与控制单元相连的通信单元，用于向外接设备发送功耗检测信号。
进一步的，本装置还包括与控制单元相连的噪声源模拟器，用于向待测载波通信模块提供模拟噪声。
进一步的，本装置还包括与控制单元相连的负载模拟器，用于向待测载波通信模块提供模拟负载。
进一步的，本装置还包括一插槽，用于插拔待测载波通信模块。
进一步的，本装置还包括与控制单元相连的显示单元，用于显示待测载波通信模块的功耗参数和管脚参数。
进一步的，本装置还包括与控制单元相连的报警单元，所述报警单元包括蜂鸣器或报警灯。
进一步的，所述管脚测试单元至少SET管脚测试针、STA管脚测试针、TXD管脚测试针、RXD管脚测试针、RST管脚测试针和EVENT管脚测试针中的一种。
进一步的，本装置还包括与控制单元相连的切换单元，用于切换待测载波通信模块的检测模式。
进一步的，所述切换单元包括自动切换档位和手动切换档位。
进一步的，本装置还包括与控制单元相连的电源单元。
本实用新型的工作原理是：通过电源单元对本实用新型的测试装置以及载波通信模块上电，通过管脚测试单元检测STA管脚状态，之后控制载波通信模块进入接收状态，检测静态电流、静态功耗、和RX、TX、SET管脚状态，之后控制载波通信模块进入发射状态，进行发射电流、发射功耗的检测，最后输出检测结果。检测结果可通过显示单元显示，并且通过预先设置报警阈值，通过报警单元进行报警。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本装置解决了载波电能表和用电采集终端的载波通信模块的功耗检测问题，能够快速判断载波通信模块功耗是否合格；通过电流采样单元和电压采样单元实现对载波通信模块的静态功率和动态功率的检测，以及通过管脚测试单元实现对载波通信模块的管脚的电气特性的检测，进而快速判断是否合格。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本实用新型的结构示意图。
其中10-控制单元；11-插槽；12-电流采样单元；13-电压采样单元；14-管脚测试单元；15-通信单元；16-显示单元；17-报警单元；18-切换单元；19-电源单元；20-噪声源模拟器；21-负载模拟器。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示，本实用新型的一种典型实施例：载波通信模块的功耗检测装置包括设置于壳体内的控制单元10，与控制单元10均相连的用于放置待测的载波通信模块(图中未示出)的模块插槽11、用于采样载波通信模块电流的电流采样单元12、用于采样载波通信模块电压的电压采样单元13、用于检测载波通信模块管脚的管脚测试单元14、用于数据传输的通信单元15、用于显示的显示单元16、用于报警的报警单元17、用于切换测试模式的切换单元18和用于供电的电源单元19。其中，该报警单元17包括蜂鸣器和报警灯。
本实施例中载波通信模块插到插槽，按照载波通信模块的标准，发送和接收的信号，主要有测试报文、电能表相应规约报文、用电信息采集终端相应规约报文等。
本实施例还包括有噪声源模拟器20和负载模拟器21，用于提供待测载波模块在通信状态下的模拟噪声和可变负载。
本实施例通过电流采样单元和电压采样单元实现对载波通信模块的静态功率和动态功率的检测，以及通过管脚测试单元实现对载波通信模块的管脚的电气特性的检测，进而快速判断是否合格。
本实施例的管脚测试单元14包括SET管脚测试针、STA管脚测试针、TXD管脚测试针、RXD管脚测试针、RST管脚测试针和EVENT管脚测试针，用于分别检测载波通信模块的SET管脚、STA管脚、TXD管脚、RXD管脚、RST管脚和EVENT管脚的电气特性是否合格，经控制单元10分析检测后通过显示单元16进行显示，如果检测不合格，还会通过报警单元17的蜂鸣器或报警灯进行提示，以便测试人员进行相应的操作。
本实施例的工作原理是：通过电源单元对本实用新型的测试装置以及载波通信模块上电，通过管脚测试单元检测STA管脚状态，之后控制载波通信模块进入接收状态，检测静态电流、静态功耗、和RX、TX、SET管脚状态，之后控制载波通信模块进入发射状态，进行发射电流、发射功耗的检测，最后输出检测结果。检测结果可通过显示单元显示，并且通过预先设置报警阈值，通过报警单元进行报警。
本实施例通过控制单元10通过综合电流和电压数据进行分析，得出载波通信模块的静态概率和动态功率，并将相应结果进行显示和提示。其中，载波通信模块的静态概率和动态功率的技术指标如下：三相表载波通信模块的静态功耗为：≤0.35W，单相表载波通信模块的静态功耗为：≤0.25W，终端载波通信模块的静态功耗为：≤1W；三相表载波通信模块的动态功耗为：≤2.5W，单相表载波通信模块的动态功耗为：≤1.5W，终端载波通信模块的动态功耗为：≤6W。
本实施例的切换单元18用于切换测试模式，具体的测试模式为自动和手动两种档位对载波通信模块进行检测。在自动档位下，随着模块的上电会逐步检测模块的通信状态、静态功率、动态功率及各管脚电气特性等。手动档位下，需要手动选择检测项，会对选择项进行检测并显示检测结果。具体的，检测装置的工作流程为：通过电源单元19对测试装置以及载波通信模块的上电，通过管脚测试单元14检测STA管脚状态，之后控制载波通信模块进入接收状态，检测静态电流、静态功耗、RX、TX、SET管脚状态等，之后控制载波通信模块进入发射状态，进行发射电流、发射功耗的检测，最后输出检测结果。载波通信模块在上电1s时间内，如果收到检测命令，则进入检测状态；否则，进入非检测状态。
本实施例解决了载波电能表和用电采集终端的载波通信模块的功耗检测问题，能够快速判断载波通信模块功耗是否合格；通过电流采样单元和电压采样单元实现对载波通信模块的静态功率和动态功率的检测，以及通过管脚测试单元实现对载波通信模块的管脚的电气特性的检测，进而快速判断是否合格。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电能计量设备载波通信模块的功耗检测装置，其特征在于，包括外壳和固定在外壳内部的控制单元、电流采样单元、电压采样单元、管脚测试单元和通信单元，所述控制单元与待测载波通信模块相连，用于控制待测载波通信模块处于检测状态，并提供检测状态下的通信环境；电流采样单元和电压采样单元的输入均与待测载波通信模块相连，其输出均与控制单元相连；管脚测试单元的输入与待测载波通信模块的管脚相连，其输出与控制单元相连。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括与控制单元相连的噪声源模拟器，用于向待测载波通信模块提供模拟噪声。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括与控制单元相连的通信单元，用于向外接设备发送功耗检测信号。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括一插槽，用于插拔待测载波通信模块。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括与控制单元相连的显示单元，用于显示待测载波通信模块的功耗参数和管脚参数。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括与控制单元相连的报警单元，所述报警单元包括蜂鸣器或报警灯。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述管脚测试单元至少SET管脚测试针、STA管脚测试针、TXD管脚测试针、RXD管脚测试针、RST管脚测试针和EVENT管脚测试针中的一种。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括与控制单元相连的切换单元，用于切换待测载波通信模块的检测模式。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：所述切换单元包括自动切换档位和手动切换档位。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括与控制单元相连的电源单元。
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