一种检测仪表通讯波特率准确度的方法及系统与流程

本发明涉及仪表检测领域，尤其涉及一种检测仪表通讯波特率准确度的方法及系统。

背景技术：

在用电信息采集系统中，仪表在软件设计时，由于波特率冗余度不够，或由于温湿度变化，内部电路信号延时发生微小变化，就会出现波特率超过标准要求，从而导致抄表过程失败。所以对于电能表波特率精确度的检测就显得尤为的重要。

目前在电力行业中对仪表RS485通讯波特率的测试，主要是通过上位机发送波特率为±3％偏差的帧命令，判断电能表有没有应答来检测的，其实验正的是电能表RS485通讯波特率的接受冗余度，而没有从电能表发送数据时波特率的准确度去检测。

本发明是以仪表发送固定波特率数据时，一帧数据平均单位bit的时间长度、以及单位bit高电平的时间长度和单位bit低电平的时间长短的准确性来检测，验证的是仪表发送数据帧时波特率的准确性。

在实际测试中对于一帧数据每位bit的时间长度是通过示波器来测试的，需要人工去测试，操作麻烦，不能实现自动化检测的目的。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种检测仪表通讯波特率准确度的方法及系统，大大提高检测效率，对于波特率的检测达到智能化测试的目的。

本发明技术方案是：一种检测仪表通讯波特率准确度的方法，所述方法包括以下步骤：上位机下发测试波特率的数据帧命令给波特率检测装置；波特率检测装置经过报文解析将抄表命令发送给被测仪表；仪表应答固定波特率的数据帧；波特率检测装置开启中断并计时，测出一帧数据内的部分数据时长；波特率检测装置通过算法计算出一帧数据的单位bit的时长T(实际)、单位bit的高电平持续时长T(高电平)及单位bit的低电平持续时长T(低电平)；波特率检测装置将计算结果通过通讯模块上报给上位机；上位机进一步计算得到波特率的准确度并保存准确度记录。

进一步的，所述波特率检测装置通过算法计算出一帧数据的单位bit的时长T(实际)和单位bit的高电平持续时长T(高电平)及单位bit的低电平持续时长T(低电平)的具体步骤为：波特率检测装置在接受的一帧数据内通过对电平的上升沿与下降沿的变化来触发和停止中断；波特率检测装置截取该数据总时间T(总时间)、高电平总时间T(高电平总)以及低电平总时间T(低电平总)；通过公式：

M＝T(总)/T(理论) ①

T(实际)＝T(总)/N ②

计算得出一帧数据的单位bit的时长T(实际)；同理得出单位bit的高电平持续时长T(高电平)及单位bit的低电平持续时长T(低电平)，其中：M为接受一帧数据的理论二进制总位数；T(理论)为波特率的二进制单位bit的理论时间，该参数是已知的；N为M四舍五入后的整数，即是该部分数据总时间内的实际二进制数据位数。

进一步的，所述高电平总时间T(高电平总)以及低电平总时间T(低电平总)的测算方法为：波特率检测装置在接受的一帧数据内，如果中断是由上升沿触发的，便开始一次高电平脉冲时间宽度的测量：记录上升沿出现的时间，在中断里把触发方式改为下降沿触发，并清空溢出计数器，直到中断由下降沿触发，表示到达脉冲的末端，记录下降沿出现时间，由此测量得到一帧数据内高电平的总时间T(总高电平)；如果中断是由下降沿触发的，便开始一次低电平脉冲宽度的测量：记录下降沿出现的时间，在中断里把触发方式改为上升沿触发，并清空溢出计数器，直到中断由上升沿触发，表示到达低电平脉冲的末端，程序记录下降沿出现时间，由此测量得到一帧数据内低电平的总时间T(总低电平)。

进一步的，所述进一步计算得到波特率的准确度的算法为：根据公式B(实际)＝1/T(实际),其中，B(实际)为波特率，由此计算出实际平均波特率值B(实际平均值)；同理计算出实际平均高电平波特率值B(实际平均高电平值)、实际平均低电平波特率值B(实际平均低电平值)；再根据其中，B(理论)为理论波特率值，得到平均波特率准确度β(平均)，同理得出高电平波特率准确度β(高电平)、低电平波特率准确度β(低电平)。

一种检测仪表通讯波特率准确度的系统，包括上位机、以及用于检测仪表波特率准确度的波特率检测装置，所述波特率检测装置包括RS485通讯电路、控制器、通讯模块以及信号采集模块，所述RS485通讯电路通讯连接仪表，用于和仪表之间的通讯；所述控制器电连接RS485通讯电路，用于数据帧信号的计算处理以及数据的应答发送；所述通讯模块的接收端电连接控制器，发送端通讯连接上位机，用于和上位机之间进行通讯；所述上位机用于向波特率检测装置下发被测仪表的固定波特率的帧命令，并接受显示被测仪表波特率的平均单位bit的时间长度T(实际)、以及单位bit高电平的时间长度T(高电平)和单位bit低电平的时间长度T(低电平)，然后记录保存结果；所述信号采集电路的采集端电连接仪表的输出端，信号采集模块的发送端电连接控制器，用于对采集到的数据进行信号处理、放大以及滤波。

进一步的，所述通讯模块为无线通讯模块，所述无线通讯模块为微功率无线通讯模块或Zigbee通讯模块或蓝牙通讯模块。

进一步的，所述通讯模块还可以为有线通讯模块，所述有线通讯模块为RS232通讯模块或RS485通讯模块或以太网通讯模块。

本发明的有益效果是：实现对仪表波特率的智能化检测；解决了仪表波特率准确度批量检测的难题，提高了检测效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明一种检测仪表通讯波特率准确度的方法的流程示意图；

图2是本发明一种检测仪表通讯波特率准确度的系统的连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，一种检测仪表通讯波特率准确度的方法，所述仪表包括：电表、气表、水表、热表、集抄终端等，所述方法包括以下步骤：上位机下发测试波特率的数据帧命令给波特率检测装置；波特率检测装置经过报文解析将抄表命令发送给被测仪表；仪表应答固定波特率的数据帧；波特率检测装置开启中断并计时，测出一帧数据内的部分数据时长；波特率检测装置通过算法计算出一帧数据的单位bit的时长T(实际)、单位bit的高电平持续时长T(高电平)及单位bit的低电平持续时长T(低电平)；波特率检测装置将计算结果通过通讯模块上报给上位机；上位机进一步计算得到波特率的准确度并保存准确度记录。

其中，波特率检测装置通过算法计算出一帧数据的单位bit的时长T(实际)和单位bit的高电平持续时长T(高电平)及单位bit的低电平持续时长T(低电平)的具体步骤为：波特率检测装置在接受的一帧数据内通过对电平的上升沿与下降沿的变化来触发和停止中断；波特率检测装置截取该数据总时间T(总)、高电平总时间T(高电平总)以及低电平总时间T(低电平总)；

通过公式：M＝T(总)/T(理论) ①

T(实际)＝T(总)/N ②

计算得出一帧数据的单位bit的时长T(实际)；其中，M为接受一帧数据的理论二进制总位数；T(理论)为通讯波特率的二进制单位bit的理论时间，该参数是已知的；N为M四舍五入后的整数，即是该部分数据总时间内的实际二进制数据位数；

通过公式：

M＝T(高电平总)/T(理论) ③

T(高电平)＝T(高电平总)/N ④

得出单位bit的高电平持续时长T(高电平)；

通过公式：

M＝T(低电平总)/T(理论) ⑤

T(低电平)＝T(低电平总)/N ⑥

进一步的，所述高电平总时间T(高电平总)以及低电平总时间T(低电平总)的测算方法为：波特率检测装置在接受的一帧数据内，如果中断是由上升沿触发的，便开始一次高电平脉冲时间宽度的测量：记录上升沿出现的时间，在中断里把触发方式改为下降沿触发，并清空溢出计数器，直到中断由下降沿触发，表示到达脉冲的末端，记录下降沿出现时间，由此测量得到一帧数据内高电平的总时间T(总高电平)；如果中断是由下降沿触发的，便开始一次低电平脉冲宽度的测量：记录下降沿出现的时间，在中断里把触发方式改为上升沿触发，并清空溢出计数器，直到中断由上升沿触发，表示到达低电平脉冲的末端，程序记录下降沿出现时间，由此测量得到一帧数据内低电平的总时间T(总低电平)。

其中，计算得到波特率的准确度的算法为：

根据公式B(实际)＝1/T(实际),由此计算出实际平均波特率值B(实际平均值)，其中，B(实际)为波特率值；同理计算出实际平均高电平波特率值B(实际平均高电平值)、实际平均低电平波特率值B(实际平均低电平值)；

再根据得到平均波特率准确度β(平均)，同理得出高电平波特率准确度β(高电平)、低电平波特率准确度β(低电平)，其中，B(理论)为理论波特率值，该参数是已知的。

平均波特率准确度β(平均)、高电平波特率准确度β(高电平)、低电平波特率准确度β(低电平)的值越小说明仪表的波特率准确度越高，反之，则越低。

本发明还涉及一种检测仪表通讯波特率准确度的系统，包括上位机、以及用于检测仪表波特率准确度的波特率检测装置，所述波特率检测装置包括RS485通讯电路、控制器、通讯模块以及信号采集模块，所述RS485通讯电路通讯连接仪表，用于和仪表之间的通讯；所述控制器电连接RS485通讯电路，用于数据帧信号的计算处理以及数据的应答发送；所述通讯模块的接收端电连接控制器，发送端通讯连接上位机，用于和上位机之间进行通讯；所述上位机用于向波特率检测装置下发被测仪表的固定波特率的帧命令，并接受显示被测仪表波特率的平均单位bit的时间长度T(实际)、以及单位bit高电平的时间长度T(高电平)和单位bit低电平的时间长度T(低电平)，然后记录保存结果；所述信号采集电路的采集端电连接仪表的输出端，信号采集模块的发送端电连接控制器，用于对采集到的数据进行信号处理、放大以及滤波。

其中，所述通讯模块为无线通讯模块，所述无线通讯模块为微功率无线通讯模块或Zigbee通讯模块或蓝牙通讯模块，适合近距离通讯。

其中，所述通讯模块还可以为有线通讯模块，所述有线通讯模块为RS232通讯模块或RS485通讯模块或以太网通讯模块，适合远距离通讯。

本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。