专利名称：一种完全模拟现场的用电信息采集终端检测装置的制作方法
技术领域：
—种完全模拟现场的用电信息采集终端检测装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种用电信息采集终端检测装置，具体涉及一种完全模拟现场的 用电信息采集终端检测装置，属于测量领域。
背景技术：
[0002]随着用电信息采集终端的迅速推广和智能电网的进一步发展，对用电信息采集终 端现场运行的准确性和可靠性提出了更高的要求。但目前对用电信息采集终端的检测主 要是利用现有用电信息采集终端检测装置，如深圳市科陆电子科技股份有限公司的CL3200 电力负荷管理终端校验装置，浙江涵普电力科技有限公司的PTC-8360现场用电服务终端 测试装置，思达高科的ST9302电力负荷管理终端检定装置和郑州三晖电气股份有限公司 的FKC-301电力负荷管理终端校验装置等。[0003]中国专利ZL201120033036.1公开了一种用电信息采集终端检验装置，包括控制 主机，以及均与控制主机连接的三相标准源及监控仪表模块、本地信道控制模块。控制主 机为该用电信息采集终端检验装置的控制部分，可以实现分别对三相标准源及监控仪表模 块、接口检测模块、模拟表、远程通道控制模块、本地信道控制模块进行各项功能的检验。[0004]但是，上述的所有检测方法都是通过模拟表、远程和本地信道控制模块产生虚拟 数据来实现的。通过变换通信协议中的表地址来模拟抄读多块电能表数据，并不是现场真 实情况模拟，由于采集器和电能表的抄表RS485电路参数不一致，从而经常出现上述检测 方法检测合格的终端，但现场抄读多块电能表数据时出现RS485总线带载能力不够或者与 电能表不兼容的情况；上述检测方法中一般仅提供一个表位的通信数据，无法考核集中器 和采集器能否存储其标称的电能表数据存储量，比如有的集中器声称可以存储192只电能 表数据，但是实际上只能存储100只电能表数据，这些通过上述方法都是无法进行检测的。 因此通过上述检测方法合格的用电信息采集终端安装到现场仍出现不上线或易掉线，带载 能力不足，与实际主站或电能表通信不兼容等问题。发明内容[0005]本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种检测方便、完全模拟 现场的用电信息采集终端检测装置，它不仅能够对采集终端数据通信、参数配置和控制功 能，通信协议和硬件功能进行检测，而且能够完全模拟现场运行情况对RS485总线负荷能 力、实时抄读多只电能表数据能力、终端容量能力、采集成功率、与主站和电能表兼容能力 等方面进行检测，以提高用电信息采集终端的检测效率和现场实际运行效率。[0006]为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案[0007]—种完全模拟现场的用电信息采集终端检测装置，包括计算机、程控电源柜、主控 柜和检测台体，所述计算机与主控柜连接，主控柜分别与程控电源柜和检测台体连接；所述 程控电源柜包括顺次连接的标准电能表、主控箱和三相程控功率源；所述检测台体上设有 单相电能表表位；所述主控柜包括顺次连接的集中器、为集中器提供抄表RS485通道、维护RS485通道、交采电能脉冲通道、遥信通道的功能测试单元和总控中心，所述主控柜控制程 控电源柜为集中器和单相电能表表位提供电源，所述总控中心与主控箱连接，并通过网线 与计算机连接。[0008]所述检测台体上设有192个单相电能表表位。[0009]所述检测台体上还设有采集器表位，采集器表位由主控柜控制程控电源柜提供电 源。所述检测台体为两个，每个检测台体分为8排，每排33个表位，所述33个表位中的32 个表位接单相电能表，I个表位接采集器，所述检测台体还包括用于采集器与单相电能表之 间RS485接口接线方式切换的切换器。[0010]所述集中器、采集器和电能表在完全模拟现场的用电信息采集终端检测装置上进 行同时通信、检测。检测了集中抄表终端与计算机的兼容性和通信规约的一致性。对于不 同厂家和类型的集中器和采集器的检测，只需要对被测对象设置主站IP、端口号和通信地 址即可，512只电能表信息不需要更换，极大的提高了检测效率。[0011]上述完全模拟现场的用电信息采集终端检测装置的检测方法，步骤如下[0012]步骤一计算机为集中器和单相电能表以及标准电能表提供工作电压和电流；[0013]步骤二 利用计算机和功能测试单元对集中器进行规约符合性和功能要求的检 测；[0014]步骤三在确保规约符合性和功能要求都满足的条件下，利用主控柜上的选择开 关连接集中器和单相电能表；[0015]步骤四计算机将已连接好的集中器和单相电能表建立对应关系和通信信道；[0016]步骤五利用计算机检测集中器是否正常在线运行，并对实时数据进行召测；[0017]步骤六利用计算机通过无线公网对集中器下发任务，检测集中器的数据采集、数 据管理和存储、事件记录和数据传输能力；[0018]步骤七集中器将对应任务的相关数据通过无线公网上报给计算机。[0019]步骤一中，计算机利用电源控制单元为采集器提供工作电压和电流。利用计算机 设置检测方案，通过以太网向主控柜中的总控中心发送指令，总控中心通过RS232线与主 控箱通信，主控箱把输出的小电压、电流信号输送给三相程控功率源，三相程控功率源把输 出的电压、电流送给标准电能表、单相电能表和集中器，标准电能表把采集到的电压、电流 等电参量数据又回送给主控箱。[0020]步骤三中，利用检测台体上的切换器连接采集器和不同类型、厂家的单相电能表， 或通过微功率无线进行被测集中器和采集器通信。[0021]步骤三中，所述检测台体上设置192块单相电能表，或者设置两个检测台体，每个 检测台体上设置16组32只共512只不同厂家和型号的单相电能表，以及16个厂家的采集 器，利用切换器切换采集器对任意一组32只电能表进行采集。检测了集中器存储512块单 相电能表和采集器存储32块单相电能表数据的能力，检测了集中抄表终端的容量和RS485 总线负荷能力。[0022]步骤四中，所述程控电源柜用于检测电压和电流，并显示电压、电流的全部电参 量；所述主控柜控制程控电源柜为集中器、采集器和各个电能表所在的表位提供电源，同时 主控柜内的功能测试单元用于终端功能的测试。[0023]该方法从上行通道和下行通道两个方面完全模拟现场对集中器和采集器进行检测，确保了在现场运行的用电信息采集终端上线成功率、采集成功率、与主站和电能表的兼 容能力。[0024]本实用新型的有益效果是[0025]1、本实用新型通过完全模拟现场的用电信息采集终端检测装置和计算机相结合 的方法，实现了上行通道和下行通道两个方面完全模拟实际运行环境的检测，确保了在现 场运行的用电信息采集终端RS485总线负荷能力、实时抄读多只电能表数据能力、终端容 量能力、上线成功率、采集成功率、与主站和电能表的兼容能力。[0026]2、本实用新型的集中器、采集器和电能表在同一装置上进行同时通信、检测，极大 的提高了检测集中抄表终端的效率，有较好的应用推广前景。[0027]3、检测台体上能挂16组32只共512只不同厂家和型号的单相智能电能表，以及 16个厂家的采集器，且利用切换器采集器可以对任意一组32只电能表进行采集，检测了采 集器对不同类型电能表的兼容能力。[0028]4、检测了集中器存储512块单相电能表和采集器存储32块单相电能表数据的能 力，检测了集中抄表终端的容量和RS485总线负荷能力。[0029]5、检测了集中抄表终端与计算机的兼容性和通信规约的一致性。[0030]6、对于不同厂家和类型的集中器和采集器的检测，只需要对被测对象设置主站 IP、端口号和通信地址即可，512只电能表信息不需要更换，极大的提高了检测效率。[0031]7、集中器、采集器和电能表在完全模拟现场的用电信息采集终端检测装置上进行 同时通信、检测。
[0032]图1为本实用新型的两层结构用电信息采集终端检测方法流程图；[0033]图2为本实用新型的三层结构用电信息采集终端检测方法流程图；[0034]图3为本实用新型的两层结构用电信息采集终端检测工作原理图；[0035]图4为本实用新型的三层结构用电信息采集终端检测工作原理图；[0036]其中，1.计算机，2.主控柜，3.程控电源柜，4.采集器，5.单相电能表，6.检测台 体，7.切换器，8.总控中心，9.功能测试单元，10.集中器，11.主控箱，12.三相程控功率 源，13.标准电能表。
具体实施方式
[0037]
以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说 明仅是为了解释本实用新型，并不对其内容进行限定。[0038]本实用新型包括计算机1、程控电源柜3、主控柜2和检测台体6，计算机I与主控 柜2连接，主控柜2分别与程控电源柜3和检测台体6连接；程控电源柜3包括顺次连接的 标准电能表13、主控箱11和三相程控功率源12，程控电源柜3的主要功能是给采集终端提 供电压和电流，电压和电流的相位、幅值、频率是可调，可以让终端或电能表产生各种状态； 检测台体6上设有单相电能表表位，还设有采集器表位；主控柜2包括顺次连接的集中器 10、为集中器10提供抄表RS485通道、维护RS485通道、交采电能脉冲通道、遥信通道的功 能测试单元9和总控中心8，主控柜2控制程控电源柜3为集中器10、采集器表位和单相电能表表位提供电源，总控中心8与主控箱11连接，并通过网线与计算机I连接。[0039]检测台体6为两个，每个检测台体6分为8排，每排33个表位，33个表位中的32 个表位接单相电能表5，I个表位接采集器4，检测台体6还包括用于采集器4与单相电能表 5之间RS485接口接线方式切换的切换器7。[0040]集中器10、采集器4和单相电能表5在完全模拟现场的用电信息采集终端检测装 置上进行同时通信、检测。检测了集中抄表终端与SG186用户用电信息采集系统的兼容性 和通信规约的一致性。对于不同厂家和类型的集中器10和采集器4的检测，只需要对被测 对象设置主站IP、端口号和通信地址即可，512只电能表信息不需要更换，极大的提高了检 测效率。[0041]本实用新型的检测方法，步骤如下[0042]步骤一计算机I为集中器10、采集器4和单相电能表5以及标准电能表13提供 工作电压和电流；利用计算机I设置检测方案，通过以太网向主控柜2中的总控中心8发送 指令，总控中心8通过RS232线与主控箱11通信，主控箱11把输出的小电压、电流信号输 送给三相程控功率源12，三相程控功率源12把输出的电压、电流送给标准电能表13、单相 电能表5和集中器10，标准电能表13把采集到的电压、电流等电参量数据又回送给主控箱 11 ;[0043]步骤二 利用计算机I和功能测试单元9对集中器10进行规约符合性和功能要求 的检测；[0044]步骤三在确保规约符合性和功能要求都满足的条件下，利用主控柜2上的选择 开关连接集中器10和单相电能表5 ;利用检测台体6上的切换器7连接采集器4和不同类 型、厂家的单相电能表5，通过微功率无线进行被测集中器10和采集器4通信；[0045]检测台体6上设置192块单相电能表5，或者设置两个检测台体6，每个检测台体 6上设置16组32只共512只不同厂家和型号的单相电能表5，以及16个厂家的采集器4， 利用切换器7切换采集器4对任意一组32只单相电能表5进行采集。检测了集中器10存 储512块单相电能表5和采集器4存储32块单相电能表5数据的能力，检测了集中抄表终 端的容量和RS485总线负荷能力；[0046]步骤四计算机I将已连接好的集中器10和单相电能表5建立对应关系和通信信 道；程控电源柜3用于检测电压和电流，并显示电压、电流的全部电参量；主控柜2控制程 控电源柜3为集中器10、采集器4和各个电能表所在的表位提供电源，同时主控柜2内的功 能测试单元9用于终端功能的测试；[0047]步骤五利用计算机I检测集中器10是否正常在线运行，并对实时数据进行召 测；[0048]步骤六利用计算机I通过无线公网对集中器10下发任务，检测集中器10的数据 采集、数据管理和存储、事件记录和数据传输能力；[0049]步骤七集中器10将对应任务的相关数据通过无线公网上报给计算机。[0050]图3为本实用新型的两层结构用电信息采集终端检测工作原理图，它包括计算机 1，利用计算机I设置检测方案，通过以太网向主控柜2中的总控中心8发送指令，总控中心 8通过RS232线与主控箱11通信，主控箱11把输出的小电压、电流信号输送给三相程控功 率源12，三相程控功率源12把输出的电压、电流送给标准电能表13、单相电能表5和集中器10，标准电能表13把采集到的电压、电流等电参量数据又回送给主控箱11。总控中心8 通过CAN总线与功能测试单元9通信，功能测试单元9与集中器10通信，同时向低压集中 器10产生直流模拟量、抄表信息、事件等。功能测试单元9通过RS485接口抄读低压集中 器10中的相关数据。低压集中器10通过RS485与单相电能表5进行数据交换。[0051]在检测完规约符合性和功能要求后，通过切换器7和主控柜上的选择开关连接被 测集中器10与任六组单相电能表5 (任意一组为32只单相智能电能表)，即192只单相电 能表5。[0052]计算机I扫描单相电能表5和集中器10资产编号，并将已连接好的集中器10和 单相电能表5建立对应关系和通信信道，形成用电信息采集档案。[0053]建档并对集中器设置完成后，利用计算机I检测被测集中器10是否正常在线运 行，进行实时数据的在线召测。[0054]计算机I通过无线公网对正常在线运行的集中器10下发任务，检测集中器10的 数据采集、数据管理和存储、事件记录和数据传输能力。[0055]被测集中器10将对应任务的相关数据通过无线公网上报给计算机1，以此通过完 全模拟现场运行情况对RS485总线负荷能力、实时抄读多只电能表数据能力、终端容量能 力和采集成功率等方面进行检测。[0056]图4为本实用新型的三层结构用电信息采集终端检测工作原理图，它包括计算机 1，利用计算机I设置检测方案，通过以太网向主控柜2中的总控中心8发送指令，总控中心 8通过RS232线与主控箱11通信，主控箱11把输出的小电压、电流信号输送给三相程控功 率源12，三相程控功率源12把输出的电压、电流送给标准电能表13、单相电能表5、采集器 4和集中器10，标准电能表13把采集到的电压、电流等电参量数据又回送给主控箱11。总 控中心8通过CAN总线与功能测试单元9通信，功能测试单元9与集中器10通信，同时向 低压集中器10产生直流模拟量、抄表信息、事件等。功能测试单元9通过RS485接口抄读 低压集中器10中的相关数据。低压集中器10通过微功率无线与采集器4进行数据交换， 采集器4通过RS485总线与单相电能表5进行数据交换。[0057]在检测完规约符合性和功能要求后，通过切换器7随意连接任一采集器4与任一 组单相电能表5 (任意一组为32只单相智能电能表)，同时通过微功率无线进行被测集中器 10和采集器4通信(采集器4的个数可以从I至16任意选择)，最大情况下可以检测一个集 中器10抄读512只单相电能表。[0058]计算机I扫描单相电能表5、采集器4和集中器10资产编号，并将已连接好的集中 器10、采集器4和单相电能表5建立对应关系和通信信道，形成用电信息采集档案。[0059]建档并对集中器设置完成后，利用计算机I检测被测集中器10是否正常在线运 行，进行实时数据的在线召测。[0060]计算机I通过无线公网对正常在线运行的集中器10下发任务，检测集中器10的 数据采集、数据管理和存储、事件记录和数据传输能力。[0061]被测集中器10将对应任务的相关数据通过无线公网上报给SG186用户用电信息 采集系统，以此通过完全模拟现场运行情况对RS485总线负荷能力、实时抄读多只电能表 数据能力、终端容量能力和采集成功率等方面进行检测。[0062]三层结构的用电信息采集终端检测装置由于集中器和采集器中间较多使用的是微功率无线进行通信，该频段抗干扰能力差，所以集中器与采集器之间信号传输可靠性差， 但又一直无法解决，目前主要是山东省内使用两层结构，两层结构集中器和表之间通过 RS485直接进行通信，可靠率和成功率极高，其他省份使用较少，但已经开始使用。[0063]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，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。
权利要求1.一种完全模拟现场的用电信息采集终端检测装置，包括计算机、程控电源柜、主控柜和检测台体，其特征是，所述计算机与主控柜连接，主控柜分别与程控电源柜和检测台体连接；所述程控电源柜包括顺次连接的标准电能表、主控箱和三相程控功率源；所述检测台体上设有单相电能表表位；所述主控柜包括顺次连接的集中器、为集中器提供抄表RS485 通道、维护RS485通道、交采电能脉冲通道、遥信通道的功能测试单元和总控中心，所述主控柜控制程控电源柜为集中器和单相电能表表位提供电源，所述总控中心与主控箱连接， 并通过网线与计算机连接。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征是，所述检测台体上设有192个单相电能表表位。
3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征是，所述检测台体上还设有采集器表位，采集器表位由主控柜控制程控电源柜提供电源。
4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征是，所述检测台体为两个，每个检测台体分为8排，每排33个表位，所述33个表位中的32个表位接单相电能表，I个表位接采集器，所述检测台体还包括用于采集器与单相电能表之间RS485接口接线方式切换的切换器。
专利摘要本实用新型公开了一种完全模拟现场的用电信息采集终端检测装置，能够完全模拟现场运行情况对RS485总线负荷能力、实时抄读多只电能表数据能力、终端容量能力、采集成功率、与主站和电能表兼容能力等方面进行检测。该装置包括计算机、程控电源柜、主控柜和检测台体，计算机与主控柜连接，主控柜分别与程控电源柜和检测台体连接；程控电源柜包括顺次连接的标准电能表、主控箱和三相程控功率源；检测台体上设有单相电能表表位；主控柜包括顺次连接的集中器、功能测试单元和总控中心，主控柜控制程控电源柜为集中器和单相电能表表位提供电源，总控中心与主控箱连接，并通过网线与计算机连接。
文档编号G08C19/00GK202887441SQ20122063350
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者代燕杰, 陈琳, 孟平, 徐鼎, 刘新中 申请人:山东电力集团公司电力科学研究院, 国家电网公司