CN211319013U - 一种包括本地通信接口单元的多种计量仪表的数据仿真装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种包括本地通信接口单元的多种计量仪表的数据仿真装置，所述装置包括：上位机系统、控制系统、系统总线和通信接口；所述通信接口包括：所述通信接口包括：RS232转RS485模块、RS232转从M‑Bus模块、低功耗表计通信单元；控制系统接收测试指令，并将所述测试指令发送到系统总线；所述系统总线根据所述测试指令选择虚拟表的通信接口；通过被检设备对所述虚拟表的虚拟计量信号进行计量，获取计量结果，并将计量结果发送至上位机系统。

Description

一种包括本地通信接口单元的多种计量仪表的数据仿真装置

技术领域

本实用新型涉及电子计量技术领域，更具体地，涉及一种包括本地通信接口单元的多种计量仪表的数据仿真装置。

背景技术

采集终端(集中器、采集器、专变采集终端、通信接口转换器)在进入实验室的前期调试工作中，需要各种表计进行配合检测一些基础功能，这种情况下，用实体表计搭建测试环境，接线较多，且表计种类繁多，测试项目繁杂，需要人工逐项进行设置测试，而且需要耗时用电流源走字，遥信的变位需要人工手动短接，脉冲方案每次都需要人工设置，且需要单独的计算机用于对采集终端的进行各种操作，耗时较长。

随着用电采集系统深化应用的推广，除集中器、采集器、专变采集终端等传统产品设备外，越来越多细分市场的新产品孕育而生，例如，如用于四表集抄的通信接口转换器。随着新产品的增多，如果仍然依靠在测试过程中搭建实际实验环境的方法进行试验，检测任务和工作量会成倍甚至几倍地增加。例如，假如测试通信接口转换器仍然是用真实的电能表、水表、燃气表和热力表等设备来搭建实验环境，设备多，占地大，接线多，通信方式多样，实验环境参数设置复杂等，实验准备环节及各种表计切换占用了很大一部分时间，严重影响实验的效率。

为了克服上述问题，迫切需要研制一套包括本地通信接口单元的多种计量仪表的数据仿真装置。

发明内容

本发明技术方案提供了包括本地通信接口单元的多种计量仪表的数据仿真装置，以解决多种计量仪表的数据仿真装置如何通过本地通信接口单元进行通信的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种包括本地通信接口单元的多种计量仪表的数据仿真装置，所述装置包括：上位机系统、控制系统、系统总线和通信接口；所述通信接口包括：所述通信接口包括：RS232转RS485模块、RS232转从M-Bus模块、低功耗表计通信单元；

控制系统接收测试指令，并将所述测试指令发送到系统总线；所述系统总线根据所述测试指令选择虚拟表的通信接口；通过被检设备对所述虚拟表的虚拟计量信号进行计量，获取计量结果。

优选地，所述RS232转RS485模块用于将232单元输出的232信号转换为485信号，根据所述测试指令，用于虚拟表的485通信。

优选地，所述RS232转从M-Bus模块用于将232单元输出的232信号转换为M-Bus从机信号，根据所述测试指令，用于虚拟表的485通信。

优选地，所述低功耗表计通信单元用于将232单元输出的232信号转换为TTL电平信号，根据所述测试指令，用于低功耗虚拟表的通信。

优选地，所述虚拟计量信号，包括：

水量虚拟计量信号、电量虚拟计量信号、气量虚拟计量信号和热量虚拟计量信号。

优选地，所述虚拟计量信号的模式包括：单步走字模式、周期走字模式和仿真走字模式。

优选地，通过所述虚拟表进行状态量输入，模拟出电能表的开合闸状态；

对所述被检设备的遥信功能进行测试，其中合闸状态的操作包括按键实时合闸模式和持续合闸模式。

优选地，所述虚拟表的类型包括：包括单相电能表、三相三线电能表、三相四线电能表、水表、气表和热力表。

本发明技术方案提供一种包括本地通信接口单元的多种计量仪表的数据仿真装置，装置包括：控制系统、系统总线和通信接口；通信接口包括：通信接口包括：RS232转RS485模块、RS232转从M-Bus模块、低功耗表计通信单元；控制系统接收测试指令，并将测试指令发送到系统总线；系统总线根据测试指令选择虚拟表的通信接口；脉冲发生器通过虚拟表发送虚拟计量信号，通过被检设备对虚拟表的虚拟计量信号进行计量，获取计量结果。本发明技术方案代替了人工搭建实验环境、人工调试；全自动调试工装包含上位机系统和虚拟表工装两大部分。上位机通过发送指令控制虚拟表的运行，可以快速满足用电信息采集设备的调试和检测。通过485、MBUS、低功耗无线接口等通信方式模拟水、电、气、热四类表的走字、通信、历史数据、分段费率、事件记录等功能，实现模拟不同通信方式的不同表计，对采集终端进行功能性检测。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明优选实施方式的包括本地通信接口单元的多种计量仪表的数据仿真装置；

图2为根据本发明优选实施方式的RS232转RS485模块示意图；

图3为根据本发明优选实施方式的RS232转从M-Bus模块示意图；以及

图4为根据本发明优选实施方式的无线通信单元接口框示意图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为根据本发明优选实施方式的包括本地通信接口单元的多种计量仪表的数据仿真装置。本申请实施方式提供的一套全自动调试工装设备，它将代替人工搭建实验环境、人工调试；全自动调试工装包含上位机系统和虚拟表工装两大部分。上位机通过发送指令控制虚拟表的运行，可以快速满足用电信息采集设备的调试和检测，虚拟表装置则模拟不同表计的各种通信接口，如485接口、M-Bus接口、低功耗无线接口等，从而实现模拟不同通信方式的不同表计，对采集终端进行检测。本申请实施方式包含485接口、M-Bus接口、低功耗无线接口等表计单元，能够快速模拟实现虚拟表计走字、事件等功能；同时，装置采用总线式设计，方便扩展的功能。能够实现485接口、M-Bus接口、低功耗无线接口等表计单元在模拟表计数量较多的情况下，能够实现相互更换、扩展，方便根据测试环境现场的具体情况进行调节。本申请提供的一种用于多种计量仪表的数据仿真装置的本地通信接口单元主要由工控机、控制器、以太网转RS232模组，辅助模块及通信类测试板卡单元组成。通信类测试板卡单元具体为包含：RS232转RS485模块、RS232转从M-Bus模块、低功耗表计通信单元(接口)；各单元采用模块化设计，根据应用及需求的不同可做增减配置和扩展；本申请的模拟装置通过工控机软件设置、配置底层设备，能够实现集“水、电、气、热”于一体的虚拟表系统，以满足实验室特定环境下的测试环境搭建需求，可以用来代替实体表，实现免接线或少接线，设备精简化、减少走表时间、表计数据智能化，用以提高测试工作的安全可靠性和兼容程度。如图1所示，一种包括本地通信接口单元的多种计量仪表的数据仿真装置，装置包括：上位机系统、控制系统、系统总线和通信接口；通信接口包括：通信接口包括：RS232转RS485模块、RS232转从M-Bus模块、低功耗表计通信单元；

控制系统接收测试指令，并将测试指令发送到系统总线；系统总线根据测试指令选择虚拟表的通信接口；脉冲发生器通过虚拟表发送虚拟计量信号，通过被检设备对虚拟表的虚拟计量信号进行计量，获取计量结果，并将计量结果发送至上位机系统。

图2为根据本发明优选实施方式的RS232转RS485模块示意图。优选地，RS232转RS485模块用于将232单元输出的232信号转换为485信号，根据测试指令，用于虚拟表的485通信。RS232转RS485模块电路主要是将以太网转232单元输出的232信号转换为485信号，配合上位机系统模拟的通信数据，用于模拟表的485通信。232信号经光耦隔离后，通过485驱动芯片转换为485信号。光耦隔离选择LTV816，隔离电压5kV；485驱动芯片选择SN65HVD3082EDR，ESD保护高达15kV。

图3为根据本发明优选实施方式的RS232转从M-Bus模块示意图。优选地，RS232转从M-Bus模块用于将232单元输出的232信号转换为M-Bus从机信号，根据测试指令，用于虚拟表的485通信。RS232转从M-Bus模块的电路主要是将以太网转232单元输出的232信号转换为M-Bus从机信号，用于模拟表的485通信。232信号经光耦隔离后，通过从M-Bus芯片转换为M-Bus信号,配合上位机系统模拟的通信数据，实现M-Bus从机模拟。光耦隔离选择LTV816，隔离电压5kV。

图4为根据本发明优选实施方式的无线通信单元接口框示意图。优选地，低功耗表计通信单元用于将232单元输出的232信号转换为TTL电平信号，根据测试指令，用于低功耗虚拟表的通信。该部分电路主要是将以太网转232单元输出的232信号转换为TTL电平信号，配合上位机系统模拟的通信数据，用于与低功耗模块的通信。匹配信号用于载波模块上STA、EVE、SET信号的控制。

优选地，虚拟计量信号，包括：水量虚拟计量信号、电量虚拟计量信号、气量虚拟计量信号和热量虚拟计量信号。

优选地，虚拟计量信号的模式包括：单步走字模式、周期走字模式和仿真走字模式。

优选地，通过虚拟表进行状态量输入，模拟出电能表的开合闸状态；对被检设备的遥信功能进行测试，其中合闸状态的操作包括按键实时合闸模式和持续合闸模式。

优选地，虚拟表的类型包括：包括单相电能表、三相三线电能表、三相四线电能表、水表、气表和热力表。

本申请能够模拟水、电、气、热等不同种类的计量产品485接口、M-Bus接口、低功耗无线接口等通信方式，对采集终端进行功能测试，减少测试人员的额工作量，大量减少测试接线工作，测试环境精简(减少了之前测试搭建环境需要的大量实体表计)、表计数据智能化(兼容485接口、M-Bus接口、低功耗无线接口等通信方式的水、电、气、热等多种表计类型)，提高测试工作的安全可靠性和兼容程度。本申请根据试验现场的实际情况，能够实现485、M-Bus接口等硬件的接口的相互更换、扩展等功能，以满足试验现场单一表计数量多，而测试接口不足的情况。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (8)

1.一种包括本地通信接口单元的多种计量仪表的数据仿真装置，其特征是，所述装置包括:上位机系统、控制系统、系统总线和通信接口；所述通信接口包括：所述通信接口包括：RS232转RS485模块、RS232转从M-Bus模块、低功耗表计通信单元；

上位机系统发送测试指令至控制系统，控制系统接收测试指令，并将所述测试指令发送到系统总线；所述系统总线根据所述测试指令选择虚拟表的通信接口；通过被检设备对所述虚拟表的虚拟计量信号进行计量，获取计量结果，并将计量结果发送至上位机系统。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述RS232转RS485模块用于将232单元输出的232信号转换为485信号，根据所述测试指令，用于虚拟表的485通信。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述RS232转从M-Bus模块用于将232单元输出的232信号转换为M-Bus从机信号，根据所述测试指令，用于虚拟表的485通信。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述低功耗表计通信单元用于将232单元输出的232信号转换为TTL电平信号，根据所述测试指令，用于低功耗虚拟表的通信。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述虚拟计量信号，包括：

水量虚拟计量信号、电量虚拟计量信号、气量虚拟计量信号和热量虚拟计量信号。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述虚拟计量信号的模式包括：单步走字模式、周期走字模式和仿真走字模式。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征是，通过所述虚拟表进行状态量输入，模拟出电能表的开合闸状态；

对所述被检设备的遥信功能进行测试，其中合闸状态的操作包括按键实时合闸模式和持续合闸模式。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述虚拟表的类型包括：包括单相电能表、三相三线电能表、三相四线电能表、水表、气表和热力表。

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