专利名称：采集终端测试装置的制作方法
技术领域：
采集终端测试装置技术领域[0001]本实用新型涉及电力设备制造领域，尤其涉及一种可模拟用电计量环境、确定 采集终端和计量电能表通信的正确性的采集终端测试装置。
背景技术：
[0002]当前，节能减排是缓解能源约束、减轻环境压力、实现经济社会可持续发展的 必然选择，是大势所趋。为鼓励客户节约用电，国家将全面推行阶梯电价。传统的人工 抄表方式难以满足阶梯电价实施后的管理要求和服务要求，建设用电信息采集系统是全 面实行阶梯电价的必然选择。[0003]随着我国智能电网建设的高速推进，作为智能电网设备终端的采集终端，其使 用量将越来越普及，采集终端用来抄多功能电能表，采集终端能自动采集电能表的用电 情况并可远传给管理主机，完成各用户用电量的智能管理。因此，采集终端的测试工作 显得日益迫切，目前还没有一种标准化、批量化的测试设备，这一状况已引起了各级部 门特别是电力系统高度重视。如何正确、快速指导各用电企业进行采集终端的测试工 作，提高电网运行的效率，是各级电力部门目前着力研究的对象。发明内容[0004]本实用新型主要解决目前还没有一种标准化、批量化的采集终端的测试设备， 影响了阶梯电价的推行及智能管理，也影响了电网运行的效率的技术问题；提供一种采 集终端测试装置，其可模拟多种用电环境，模拟各种异常用电状况，还能实现多功能电 能表的通讯模拟，从而确定采集终端和计量电能表通信的正确性及采集终端是否合格。[0005]本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的本实用新 型包括电压电流功率源、分机、串口服务器和测试计算机，所述的电压电流功率源和分 机均设有通讯接口，测试计算机和串口服务器相连，串口服务器和电压电流功率源的通 讯接口及分机的通讯接口相连，所述的电压电流功率源的输入端和三相市电相连，所述 的电压电流功率源输出的电压电流信号和被测采集终端相连，所述的分机输出的遥控信 号、遥信信号及直流电压控制信号分别和所述的被测采集终端相连，被测采集终端输出 的直流测量信号和所述的分机相连，所述的被测采集终端和所述的串口服务器有线相连 或者所述的被测采集终端和所述的测试计算机通过无线通讯(GPRS/CDMA)相连。测 试计算机内安装了采集终端的测试软件。测试计算机通过串口服务器发出各种控制信 号给电压电流功率源，使其能模拟多种用电环境、模拟各种异常用电状况，从而判断这 些情况下采集终端的反应是否正确。测试计算机通过串口服务器发出各种控制信号给 分机，使分机根据软件设定发出遥控信号、遥信信号及直流电压控制信号给被测采集终 端，从而判断这些信号下采集终端的反应是否正确。被测采集终端的工作情况一种方式 是通过串口服务器(RS232)返回给测试计算机，另一种方式是通过无线网络(GPRS/ CDMA)直接发送给测试计算机，测试人员在测试计算机上可直观地观察到被测采集终3端的各种参数及工作情况，完成采集终端的测试工作。各种用电环境、通讯环境的模拟 都只要在测试计算机上操作就能自动完成，测试非常方便。[0006]作为优选，所述的电压电流功率源包括信号源模块、电压电流功放模块及标准 电能表模块，电压电流功率源的通讯接口和所述的信号源模块相连，信号源模块和所述 的电压电流功放模块相连，电压电流功放模块和所述的标准电能表模块相连，标准电能 表模块输出的电压电流信号和所述的被测采集终端相连。信号源模块采用由DSP芯片控 制的六路可独立调节的三相信号源，实现输出电压、电流及相位量值的独立调节，满足 被测采集终端所需要的用电环境。而DSP芯片又由测试计算机通过串口服务器发出的信 号来控制，六路三相信号源再经过电压电流功放模块的放大，输送给标准电能表模块， 再由被测采集终端读取标准电能表获得的用电量值。[0007]作为优选，所述的分机包括单片机及与单片机相连的遥控接口、遥信接口、直 流电压输出模块、直流测量模块，分机的通讯接口也和所述的单片机相连，所述的遥控 接口、遥信接口、直流电压输出模块、直流测量模块分别和所述的被测采集终端相连。 测试计算机通过串口服务器、分机的通讯接口发出各种控制信号给分机内的单片机，使 单片机发出测试所需的各种遥控信号、遥信信号及直流电压控制信号给被测采集终端。 而采集终端上产生的一些信号通过分机上的直流测量模块输送给分机的单片机。[0008]作为优选，所述的采集终端测试装置还包括一个载波模块，所述的载波模块既 和所述的串口服务器相连又和被测采集终端相连。实现了采集终端载波通讯功能的模 拟载波模块的通讯口跟串口服务器连接，载波模块将通讯报文传输给串口服务器，串 口服务器再将通讯报文传输给测试计算机，测试计算机中的软件通过一系列的报文处理 来判断采集终端的载波功能是否正常。[0009]作为优选，所述的测试计算机通过GPRS或CDMA无线网络和所述的被测采集 终端相连。采用GPRS或CDMA无线网络与采集终端通讯进行检测时，组网方式有两 种测试计算机采用无线MODEM拨号上网建立数据链路，组网方式简单灵活；测试计 算机采用公网固定IP，测试计算机连接稳定，不存在掉线问题。[0010]本实用新型的有益效果是解决了以往测试中电量差动、表计飞走、表计停 走、电能量超差等一些技术难点，运行环境的模拟性强，可以方便地模拟出现场的各种 异常情况、电压相序异常、电流反极性等，这些以往需要人工接线模拟操作的项目，本 实用新型可以通过测试计算机的控制方便快捷地实现，具有很强的自动化、智能化性 能。采用了比较灵活的通讯模式，在没有电力局专网的情况下，也可以采用移动公司的 公用网络进行测试。通过本实用新型，可以对采集终端进行方便快捷的标准化生产检 验，大大提高了采集终端的质量和产量。
[0011]图1是本实用新型的一种系统连接框图。[0012]图2是本实用新型中电压电流功率源的一种电路连接框图。[0013]图3是本实用新型中分机的一种电路连接框图。[0014]图4是本实用新型中测试计算机和被测采集终端通过无线网络相连的示意图。
具体实施方式
[0015]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说 明。[0016]实施例1 本实施例的采集终端测试装置，如图1所示，包括电压电流功率源 1、分机2、串口服务器3、载波模块7和测试计算机4，电压电流功率源1和分机2均有通 讯接口，测试计算机4和串口服务器3相连，串口服务器3和电压电流功率源1的通讯接 口 14及分机2的通讯接口沈相连，载波模块7既和串口服务器3相连又和被测采集终端 6相连。如图2所示，电压电流功率源1包括信号源模块11、电压电流功放模块12及标 准电能表模块13，电压电流功率源的通讯接口 14和信号源模块11相连，信号源模块11 的一侧和三相市电5相连，信号源模块11的另一侧和电压电流功放模块12相连，电压电 流功放模块12和标准电能表模块13相连，标准电能表模块13输出的电压电流信号及用 电量信号和被测采集终端6相连。如图3所示，分机2包括单片机21及与单片机21相 连的遥控接口 22、遥信接口 23、直流电压输出模块M、直流测量模块25，分机的通讯接 口沈也和单片机21相连，遥控接口 22输出的遥控信号、遥信接口 23输出的遥信信号、 直流电压输出模块M输出的直流电压控制信号分别和被测采集终端6相连，被测采集终 端6输出的直流测量信号通过分机的直流测量模块25输送给单片机21。本实施例采用了 8位单片机系统，每个被测采集终端配置一个分机，每个分机可以独立进行控制，分别提 供8路遥信量、8路遥控量、4路脉冲量，并可由测试计算机直接通讯控制。被测采集终 端6和串口服务器3通过通讯电缆相连。[0017]测试计算机内安装了采集终端的测试软件。测试计算机通过串口服务器发出各 种控制信号给电压电流功率源，使其能模拟多种用电环境、模拟各种异常用电状况，从 而判断这些情况下采集终端的反应是否正确。电压电流功率源采用由DSP芯片控制的六 路可独立调节的三相信号源，实现输出电压、电流及相位量值的独立调节，满足被测采 集终端所需要的用电环境。测试计算机通过串口服务器发出各种控制信号给分机，使分 机根据软件设定发出遥控信号、遥信信号及直流电压控制信号给被测采集终端，从而判 断这些信号下采集终端的反应是否正确。被测采集终端的工作情况通过串口服务器返回 给测试计算机，测试人员在测试计算机上可直观地观察到被测采集终端的各种参数及工 作情况，完成采集终端的测试工作。各种用电环境、通讯环境的模拟都只要在测试计算 机上操作就能自动完成，测试非常方便。[0018]通过串口服务器进行测试时，每个测试位有一个独立的232 口，负责与被测采 集终端进行通讯。在这种通讯方式下测试，采集终端与测试软件之间不存在登陆组网等 问题，而且不产生无线通讯费用，直接可以测试，通讯可靠，经济实用。[0019]当然，测试计算机4还可以通过GPRS或CDMA无线网络8和被测采集终端6进 行无线通讯，如图4所示。采用GPRS或CDMA无线网络与采集终端通讯进行检测时， 组网方式有两种测试计算机采用无线MODEM拨号上网建立数据链路，组网方式简单 灵活；测试计算机采用公网固定IP，测试计算机连接稳定，不存在掉线问题。[0020]本实用新型中的串口服务器实现通讯规约扩张，软件实现了 DL/T645-1997和 DL/T645-20077规约的模拟，可以根据测试计算机中的测试软件系统设定的方案送出各 种异常状态，如表计停走、表计飞走、需量清零、时段费率更改等状态。可模拟100伏三相三线、220/380伏三相四线两种多功能电度表，准确等级1.0，费率时段可由系统设 定模拟状态，可以任意设置如差动功能的差动比例、表计飞走时的电流大小，实现小电 流情况下的飞走模拟。还能模拟现场各种异常用电状况，如电能表需量手动复零、改变 时段、改变费率、改变脉冲常数、终端遥信量变位等异常环境。[0021]测试计算机控制电压电流功率源输出相应工作电压，模拟电能表输出正向电 量、反向电量、电压、电流、费率、时段等。采集终端通信接口采用专用485 口。测试 计算机通过通信接口(非与电表通信的485接口)读取采集终端读取的模拟电能表输出 值，并根据读回值与设置值比较，确定采集终端与计量电能表通信的正确性。软件模拟 的电能表应可改变电能表的通信规约。[0022]测试流程[0023]1、系统设置设置系统必要的参数。[0024]2、测试方案设置设定测试方案，包括电流、电压的幅值和相角、测试时间。 模拟表参数设置设置模拟表必要的参数和模拟表的异常状态。软件配有默认的测试方 案，对于初级测试人员可以采用默认的标准测试方案对采集终端进行测试，也可以自定 义测试方案，对于高级测试人员可以自己设置测试方案，其中测试项目、测试点、测试 点的电压电流、测试时间均可以自定义设置。[0025]3、调试助手可以实现对装置的任意控制，比如随意控制遥信量输出、脉冲源 脉冲的输出个数、输出频率、输出幅值、输出电压电流、控制装置的遥信模拟继电器动 作，采集遥控跳闸信号。[0026]4、通讯测试功能实现了对采集终端任意帧的发送和接收，利用此项功能可以 手动实现通讯协议的测试要求。[0027]5、数据比对功能实现了对采集终端设置参数和查询参数的对比功能，能够验 证设置参数的正确性。数据恢复功能能够对测试完成的采集终端的数据进行恢复，使 采集终端的参数恢复到测试前的状态。[0028]6、数据采集和查询、保存。软件的测试数据根据测试项目的内容、时间对被 测采集终端进行结果显示(测试数据可转化为Excel报表数据格式，提供测试终端的地址 号，SIM卡号、异常接收、发生时间，异常内容、编码、类别)。[0029]7、报表输出，按用户所提供的要求定制。
权利要求1.一种采集终端测试装置，其特征在于包括电压电流功率源(1)、分机(2)、串 口服务器(3)和测试计算机(4)，所述的电压电流功率源(1)和分机(2)均设有通 讯接口，测试计算机(4)和串口服务器(3)相连，串口服务器(3)和电压电流功率 源(1)的通讯接口及分机(2)的通讯接口相连，所述的电压电流功率源(1)的输入 端和三相市电(5)相连，所述的电压电流功率源(1)输出的电压电流信号和被测采集 终端(6)相连，所述的分机(2)输出的遥控信号、遥信信号及直流电压控制信号分别 和所述的被测采集终端(6)相连，被测采集终端(6)输出的直流测量信号和所述的分 机(2)相连，所述的被测采集终端(6)和所述的串口服务器(3)有线相连或者所述 的被测采集终端(6)和所述的测试计算机(4)通过无线通讯相连。
2.根据权利要求1所述的采集终端测试装置，其特征在于所述的电压电流功率源 (1)包括信号源模块(11)、电压电流功放模块(12)及标准电能表模块(13)，电压电流功率源的通讯接口(14)和所述的信号源模块(11)相连，信号源模块(11) 和所述的电压电流功放模块(12)相连，电压电流功放模块(12)和所述的标准电能表 模块(13)相连，标准电能表模块(13)输出的电压电流信号和所述的被测采集终端 (6)相连。
3.根据权利要求1所述的采集终端测试装置，其特征在于所述的分机(2)包括单片 机(21)及与单片机(21)相连的遥控接口(22)、遥信接口(23)、直流电压输出模 块(24)、直流测量模块(25)，分机的通讯接口(26)也和所述的单片机(21)相 连，所述的遥控接口(22)、遥信接口(23)、直流电压输出模块(24)、直流测量模 块(25)分别和所述的被测采集终端(6)相连。
4.根据权利要求1或2或3所述的采集终端测试装置，其特征在于还包括一个载波 模块(7)，所述的载波模块(7)既和所述的串口服务器(3)相连又和被测采集终端(6)相连。
5.根据权利要求1或2或3所述的采集终端测试装置，其特征在于所述的测试计算机 (4)通过GPRS或CDMA无线网络(8)和所述的被测采集终端(6)相连。
专利摘要本实用新型涉及一种采集终端测试装置，包括电压电流功率源、分机、串口服务器和测试计算机，串口服务器和测试计算机、电压电流功率源及分机相连，电压电流功率源的输入端和三相市电相连，电压电流功率源输出的电压电流信号和被测采集终端相连，分机输出的遥控信号、遥信信号及直流电压控制信号分别和被测采集终端相连，被测采集终端输出的直流测量信号和分机相连，被测采集终端和串口服务器有线相连或者被测采集终端和测试计算机通过无线通讯相连。本实用新型通过测试计算机的控制能方便快捷地模拟电表的运行环境、现场各种异常情况、电压相序异常、电流反极性等，可以对采集终端进行标准化生产检验，大大提高了采集终端的质量和产量。
文档编号G01R35/04GK201804100SQ20102052841
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者许达君, 郭银山, 顾葳 申请人:浙江涵普电力科技有限公司