一种便携式电表箱RS485接线快速检测装置及方法与流程

本发明涉及一种便携式电表箱RS485接线快速检测装置及方法，广泛应用于电力行业设备现场，属于电力计量技术领域。

背景技术：
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用电信息采集系统作为一种客户端智能化计量方式，是国家电网公司营销管理实现精益化、标准化、集约化管理的基础，发挥用电信息采集管理功效是营销管理方式彻底变更的前提和技术支持，也是公司推进“两个转变”、实施“三集五大”、加强精益化管理、提高优质服务水平、拓展电力市场的重要依托。

“全覆盖、全采集、全费控”是国家电网公司用电信息采集系统的建设目标。目前在采集系统建设中，现场安装和布线施工是一个重要环节。智能电能表、II型集中器通过RS485进行数据传输。目前现场采用的方式存在以下缺点：

1.如果设备工作不正常、线缆连接不正确，会直接影响投运后的抄表率，返工又会带来人工成本的增加。

2.个别省份运维工作还委托给第三方，在验收时，对于安装质量和准确性缺乏有效的检测手段，导致现场出现反复施工及抄表率低的问题。

技术实现要素：
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本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种结构简单、成本低廉、功耗低、坚固耐用、支持多种数据采集与传输技术的运用、提高现场抄通率的便携式电表箱RS485接线快速检测装置及方法。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：一种便携式电表箱RS485接线快速检测装置，其特征在于其包括CPU处理器，CPU处理器分别连接接收/发送电路、增益控制电路、电压检测电路、控制电路、FLASH盘数据存储模块，接收/发送电路分别连接Symbol SE900系列激光扫描引擎、液晶显示模块，增益控制电路分别连接按键电路、时钟电路，按键电路连接键盘操作系统，时钟电路连接OSC振荡器，电压检测电路连接电源电路和高亮手电筒，控制电路分别连接串口数据转换电路、蜂鸣器，FLASH盘数据存储模块连接打印电路；

所述的Symbol SE900系列激光扫描引擎，用于扫描智能电能表条形码将读取电能表档案，通过接收/发送电路传输给CPU处理器；将CPU处理器发送的指令通过红外通讯转发给电能表，起到与智能电能表红外端口信息交互的功能；

所述的接收/发送电路，用于接收并传输CPU处理器的操作指令，将指令传达给激光扫描引擎和液晶显示模块；接收激光扫描引擎读取的电能表档案传输给CPU处理器；

所述的增益控制电路，用于对放大器的增益进行自动调节；键盘操作系统通过按键电路，将操作指令通过按键电路传输给增益控制电路；将操作指令进行增益调节传输给CPU处理器，CPU处理器再将指令经过处理发送给控制电路和接收/发送电路；

所述的时钟电路用于转发OSC振荡器和增益控制电路处理过的CPU处理器指令；

所述的OSC振荡器起到控制时钟准确性的作用；通过时钟电路将时钟信息传输给增益控制电路，继而传输给CPU处理器，控制整个装置的时钟系统；

所述的电压检测电路，用于检测电源电路电压稳定性；

所述的电源电路，用于到供电，通过电压检测电路控制CPU处理器的供电电压；

所述的控制电路，用于将CPU处理器接收和处理的按键和操作指令经过串口数据转换电路转换成串口输出模式，控制蜂鸣器接收按键、操作成功或失败音和自检电池欠压信号，发出相应声音；

所述的串口数据转换电路，起到与电脑数据交互的接口功能；CPU处理器通过控制电路，经过串口数据转换电路将数据转换成串口输出模式与外置设备完成数据交互；如程序的升级，导出台区测试报告和档案功能；

所述的蜂鸣器，为声音输出模块；CPU处理器将按键、操作成功或失败音通过处理，经控制电路将指令传达给蜂鸣器，蜂鸣器根据指令发出相应提示音；

所述的键盘操作系统，用于外部操作，通过键盘电路，经过过增益控制电路的信息处理，将外部操作命令发给CPU处理器，处理器根据外部操作命令进行处理；

所述的FLASH盘数据存储模块，用于存储CPU处理器编辑过的电能表档案，电能表档案包括：测量点号、电能表通讯地址、电能表通讯规约、通讯波特率、8位数据位，1位停止位、偶校验参数信息；

所述的打印电路，处理器通过读取FLASH盘数据存储模块的电能表档案，通过打印电路直接将电能表档案以文本的型式打印出来；

所述高亮手电筒，通过电源电路控制高亮手电筒的开关；

所述的CPU处理器，用于①键盘操作系统的键盘操作指令通过按键电路，经过增益控制模块将指令进行增强传输给CPU处理器，CPU处理器接收指令，进行处理；②OSC振荡器控制时钟，通过时钟电路经过增益控制模块，将时钟信号传输给CPU处理器；③CPU处理器通过电压检测模块通过电源电路控制锂电池供给电压的稳定性；④CPU处理器通过控制电路，连接串口数据转换电路，转换成串口输出模式；⑤CPU处理器经过控制电路，连接蜂鸣器，蜂鸣器接收不同指令，发出相应声音；⑥CPU处理器经过接收/发送电路，接收激光扫描引擎发送的电能表档案；⑦CPU处理器将电能表档案存储在FLASH盘数据存储模块内，通过打印电路将电能表档案以纸质方式打印；⑧CPU处理器经过接收/发送电路，将指令传达给液晶显示模块；该处理器 为32 位ARM CPU处理器，主频为66MHz，即:CPU 功能更加强大，运行处理程序更快；⑨CPU处理器，经过电压检测电路检测，通过电源电路控制高亮度手电筒的开关；⑩CPU处理器将扫描完成的电能表档案，生成台区档案。

一种便携式电表箱RS485接线快速检测方法，其包括如下步骤：

步骤一、通过点击键盘操作系统按键开关按钮，开机信号通过按键电路，经过增益控制电路将信号处理后，传输给CPU处理器；CPU处理器通过电压检测模块，通过电源电路启动锂电池给供电；若现场光线较暗，可通过液晶显示“手电筒”选项，通过CPU处理器，经过电压检测模块和电源电路，打开高亮度手电筒；开机成功后，液晶显示由OSC振荡器通过时钟电路传输给CPU处理器的时间信息；CPU处理器通过接收/发送电路将时钟信息显示在液晶显示模块上；

步骤二、选取液晶显示选项“扫描电能表条形码”，点击“确认”按钮， CPU处理器通过接收/发送电路，将“扫描电能表条形码”指令通过接收/发送电路，传输给Symbol SE900系列激光扫描引擎；启动Symbol SE900系列激光扫描引擎，对准电能表条形码进行扫描；并将扫描电能表档案信息，通过接收/发送电路传输给CPU处理器，CPU处理器将电能表档案进行编号排序，存储到FLASH盘数据存储模块内；CPU处理器通过接收/发送电路，在液晶显示提示“扫描成功”字样，方便用户确认，继而完成一块电能表档案的扫描工作；以相同方式，依次扫描其余电能表；

步骤三、扫条形码结束点击完成后，液晶显示选取“通讯参数”选项，调试通讯参数通过远程红外与II型集中器红外端口通讯，点击“下装档案”按钮，CPU处理器读取FLASH盘数据存储内的电能表档案，经过接收/发送电路，通过Symbol SE900系列激光扫描引擎，将此台区电能表档案参数下装到II型集中器内，下装完成后CPU处理器通过接收/发送电路传输给液晶显示模块，并显示“下装完成”；

步骤四、选择液晶显示 “透传台区数据”—“电能表时钟”命令，对II型集中器发出透传“电能表时钟”命令，II型集中器收到命令后对电表进行透传抄表，抄读成功后将数据反馈给Symbol SE900系列激光扫描引擎，通过接收/发送电路传输给CPU处理器，CPU处理器经过接收/发送电路，传输给液晶显示并提示“抄读成功”；抄读三次不成功后，液晶显示提示“抄读失败”，并开始进行下一块电能表的抄读工作，直至台区所有电能表测试完成；此过程CPU进行处理并将“抄读成功”和“抄读失败”表计档案记录到FLASH盘数据存储内；如全部成功CPU处理器通过接收/发送电路将显示“测试成功”传输给液晶显示，如有失败测量点显示“测试失败”，CPU处理器通过控制电路将信号传输给蜂鸣器，并伴有相应蜂鸣器提示音，并且将显示失败测量点电能表档案通过接收/发送电路传给液晶显示模块，并显示“测试失败”，方便现场排查问题；

步骤五、依照测试失败电能表档案现场点对点排查，可以分为几个方面：1、现场电能表通讯规约，是否采用DL/T645-2007通讯协议； 2、是否现场电能表RS485接线错误；3、是否II集中器或电能表RS485口有损坏等；排查无误后对失败电能表档案再进行上述步骤三操作，直至全部成功；

步骤六、测试成功后，点击液晶显示“导出台区测试报告”；CPU处理器读取FLASH盘数据存储的电能表档案，通过打印模块打印出来；主站工作人员可以参照报告，制作台区档案；简单快捷、提高采集率和工作效率。

本发明同已有技术相比可产生如下积极效果：本发明可在施工完成后通过简单操作实现从II型集中器到每只电能表的点到点的快速自动检测，检测现场RS485总线布线质量，提高现场抄通率。检测完成后可形成检测报告，可供导出或打印。便携式电能表RS485接线快速检测装置结构简单、成本低廉、功耗低。坚固耐用、支持多种数据采集与传输技术的运用。设计合理，技术先进，其具有以下特点：

（1）提高抄表准确率： Symbol SE900系列激光扫描引擎，为红外抄表准确定位提供了新工具。

（2）适用于多种工作环境：高亮手电筒的设计满足了昏暗处工作需要。

（3）可长时间进行工作：高容量锂电池延长了工作的时间，并可与AAA电池通用。

（4）轻巧便携，操作简单，自动化程度高：具备条码扫描功能，不需要手工录入操作，装置自动编辑档案导入集中器，并可自动依次点抄所有电表；测试结束后能够形成报告，并可存储和导出。

附图说明：

图1 为本发明的原理示意图；

图2为现场电表接线示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明：

实施例：一种便携式电表箱RS485接线快速检测装置（参见图1），其包括CPU处理器，CPU处理器分别连接接收/发送电路、增益控制电路、电压检测电路、控制电路、FLASH盘数据存储模块，接收/发送电路分别连接Symbol SE900系列激光扫描引擎、液晶显示模块，增益控制电路分别连接按键电路、时钟电路，按键电路连接键盘操作系统，时钟电路连接OSC振荡器，电压检测电路连接电源电路和高亮手电筒，控制电路分别连接串口数据转换电路、蜂鸣器，FLASH盘数据存储模块连接打印电路。

所述的Symbol SE900系列激光扫描引擎，用于扫描智能电能表条形码将读取电能表档案，通过接收/发送电路传输给CPU处理器；将CPU处理器发送的指令通过红外通讯转发给电能表，起到与智能电能表红外端口信息交互的功能。

所述的接收/发送电路，用于接收并传输CPU处理器的操作指令，将指令传达给激光扫描引擎和液晶显示模块；接收激光扫描引擎读取的电能表档案传输给CPU处理器。

所述的增益控制电路，用于对放大器的增益进行自动调节；键盘操作系统通过按键电路，将操作指令通过按键电路传输给增益控制电路；将操作指令进行增益调节传输给CPU处理器，CPU处理器再将指令经过处理发送给控制电路和接收/发送电路。

所述的时钟电路用于转发OSC振荡器和增益控制电路处理过的CPU处理器指令。

所述的OSC振荡器起到控制时钟准确性的作用。通过时钟电路将时钟信息传输给增益控制电路，继而传输给CPU处理器，控制整个装置的时钟系统。

所述的电压检测电路，用于检测电源电路电压稳定性。

所述的电源电路，用于到供电，通过电压检测电路控制CPU处理器的供电电压。

所述的控制电路，用于将CPU处理器接收和处理的按键和操作指令经过串口数据转换电路转换成串口输出模式，控制蜂鸣器接收按键、操作成功或失败音和自检电池欠压信号，发出相应声音。

所述的串口数据转换电路，起到与电脑数据交互的接口功能。CPU处理器通过控制电路，经过串口数据转换电路将数据转换成串口输出模式与外置设备完成数据交互；如程序的升级，导出台区测试报告和档案功能。

所述的蜂鸣器，为声音输出模块。CPU处理器将按键、操作成功或失败音通过处理，经控制电路将指令传达给蜂鸣器，蜂鸣器根据指令发出相应提示音。

所述的键盘操作系统，用于外部操作，通过键盘电路，经过过增益控制电路的信息处理，将外部操作命令发给CPU处理器，处理器根据外部操作命令进行处理。

所述的FLASH盘数据存储模块，用于存储CPU处理器编辑过的电能表档案，电能表档案包括：测量点号、电能表通讯地址、电能表通讯规约、通讯波特率、8位数据位，1位停止位、偶校验参数信息。

所述的打印电路，处理器通过读取FLASH盘数据存储模块的电能表档案，通过打印电路直接将电能表档案以文本的型式打印出来。

所述高亮手电筒，通过电源电路控制高亮手电筒的开关。

所述的CPU处理器，用于①键盘操作系统的键盘操作指令通过按键电路，经过增益控制模块将指令进行增强传输给CPU处理器，CPU处理器接收指令，进行处理。②OSC振荡器控制时钟，通过时钟电路经过增益控制模块，将时钟信号传输给CPU处理器。③CPU处理器通过电压检测模块通过电源电路控制锂电池供给电压的稳定性。④CPU处理器通过控制电路，连接串口数据转换电路，转换成串口输出模式。⑤CPU处理器经过控制电路，连接蜂鸣器，蜂鸣器接收不同指令，发出相应声音。⑥CPU处理器经过接收/发送电路，接收激光扫描引擎发送的电能表档案。⑦CPU处理器将电能表档案存储在FLASH盘数据存储模块内，通过打印电路将电能表档案以纸质方式打印。⑧CPU处理器经过接收/发送电路，将指令传达给液晶显示模块。该处理器 为32 位ARM CPU处理器，主频为66MHz，即:CPU 功能更加强大，运行处理程序更快。⑨CPU处理器，经过电压检测电路检测，通过电源电路控制高亮度手电筒的开关。⑩CPU处理器将扫描完成的电能表档案，生成台区档案。

现场以八表位单相表箱为例，8块电能表通过RS485线并联到II型集中器采集端口，如图2。其快速检测方法包括：

步骤一、通过点击键盘操作系统按键开关按钮，开机信号通过按键电路，经过增益控制电路将信号处理后，传输给CPU处理器。CPU处理器通过电压检测模块，通过电源电路启动锂电池给供电。若现场光线较暗，可通过液晶显示“手电筒”选项，通过CPU处理器，经过电压检测模块和电源电路，打开高亮度手电筒。开机成功后，液晶显示由OSC振荡器通过时钟电路传输给CPU处理器的时间信息；CPU处理器通过接收/发送电路将时钟信息显示在液晶显示模块上。

步骤二、选取液晶显示选项“扫描电能表条形码”，点击“确认”按钮， CPU处理器通过接收/发送电路，将“扫描电能表条形码”指令通过接收/发送电路，传输给Symbol SE900系列激光扫描引擎。启动Symbol SE900系列激光扫描引擎，对准电能表条形码进行扫描。并将扫描电能表档案信息，通过接收/发送电路传输给CPU处理器，CPU处理器将电能表档案进行编号排序，存储到FLASH盘数据存储模块内；CPU处理器通过接收/发送电路，在液晶显示提示“扫描成功”字样，方便用户确认，继而完成一块电能表档案的扫描工作；以相同方式，依次扫描其余7块电能表。

步骤三、扫条形码结束点击完成后，液晶显示选取“通讯参数”选项，调试通讯参数通过远程红外与II型集中器红外端口通讯，点击“下装档案”按钮，CPU处理器读取FLASH盘数据存储内的电能表档案，经过接收/发送电路，通过Symbol SE900系列激光扫描引擎，将此台区电能表档案参数下装到II型集中器内，下装完成后CPU处理器通过接收/发送电路传输给液晶显示模块，并显示“下装完成”。

步骤四、选择液晶显示 “透传台区数据”—“电能表时钟”命令，对II型集中器发出透传“电能表时钟”命令，II型集中器收到命令后对电表进行透传抄表，抄读成功后将数据反馈给Symbol SE900系列激光扫描引擎，通过接收/发送电路传输给CPU处理器，CPU处理器经过接收/发送电路，传输给液晶显示并提示“抄读成功”；抄读三次不成功后，液晶显示提示“抄读失败”，并开始进行下一块电能表的抄读工作，直至台区所有电能表测试完成。此过程CPU进行处理并将“抄读成功”和“抄读失败”表计档案记录到FLASH盘数据存储内；如全部成功CPU处理器通过接收/发送电路将显示“测试成功”传输给液晶显示，如有失败测量点显示“测试失败”，CPU处理器通过控制电路将信号传输给蜂鸣器，并伴有相应蜂鸣器提示音，并且将显示失败测量点电能表档案通过接收/发送电路传给液晶显示模块，并显示“测试失败”，方便现场排查问题。

步骤五、依照测试失败电能表档案现场点对点排查，大致可以分为几个方面：1、现场电能表通讯规约，是否采用DL/T645-2007通讯协议。 2、是否现场电能表RS485接线错误。3、是否II集中器或电能表RS485端口有损坏等。排查无误后对失败电能表档案再进行上述步骤三操作，直至全部成功。

步骤六、测试成功后，点击液晶显示“导出台区测试报告”；CPU处理器读取FLASH盘数据存储的电能表档案，通过打印模块打印出来。主站工作人员可以参照报告，制作台区档案；简单快捷、提高采集率和工作效率。