一种变电站过程层装置测试工装及其接线板组件、接线板的制作方法

本发明涉及一种变电站过程层装置测试工装及其接线板组件、接线板。

背景技术：

智能变电站主要由过程层、间隔层、站控层三个部分组成，过程层是直接与一次设备连接的最底层，用于实现设备开关量、模拟量的采集以及控制命令的执行等，其运行稳定性直接关系到全站的安全稳定性，所以过程层装置测试的全面性完整性尤为重要。

在测试过程中，需要将被测的过程层装置与电源、负载、仪器设备等可靠连接，而一般是采用人工逐个接线的方式进行连接，这种接线方式操作复杂繁琐，尤其是对装置逐项施加开关量时，因为某些装置的开关量多达一百多项，操作人员将测试工装的正负端用两根导线，直接与插件对应的正负端接通来实现开关量的施加，这样就很容易出现测试缺项漏项，或者正负端接线错误烧坏插件。

另外，过程层上的接线端口主要有插接式端子排、螺钉固定式端子排和以太网端口，在对过程层装置施加模拟量时，每次对接线端口为螺钉端子排的交流插件施加模拟量时，需要将交流插件的螺丝拧松，用导线引出正负端，再拧紧螺钉施加模拟量；测试完成后，拧松螺丝去掉导线，再拧紧螺丝，循环以上操作，对各通道逐相施加模拟量。而对以太网端口的通讯功能测试时，每次将光纤接入到一对接收和发送光信号的以太网端口，测试完成后，拔掉光纤，将光纤接入下一对接收和发送端口，依次完成光以太网端口的通讯测试，而且以太网端口一般采用sc标准方型接头，插拔耦合式单模光纤连接器，紧固方式采用插拔销闩式，必须手动完成该光纤的插拔。这种接线方式过程比较繁琐，存在接线不规范的现象，线路凌乱，测试时容易出现因接线失误引起“缺项、漏项”现象，操作繁琐，接线花费时间长，效率低，而普通的快速接线装置只能满足插接式端子排的快速链接，无法实现对同一设备中的多种类型的接线端口的快速接线。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种实现针对不同的接线端口，能够快速接线实现测试功能的变电站过程层装置测试工装；本发明的目的还在于提供一种该测试工装的接线板组件；本发明的目的还在于提供一种该接线板组件的接线板。

为实现上述目的，本发明接线板的技术方案是：

方案1：接线板，包括接线板本体，所述接线板本体上设置有供与过程层装置上的以太网端口适配的光纤接头、插拔式端子适配的插接插头以及螺钉固定式端子顶压接触的对接接头中的至少两种对应安装的安装结构，

方案2：在方案1的基础上，所述安装结构为供光纤接头、插接插头和对接接头适配安装的安装结构。丰富接线板的接线类型，通用性较好，而且匹配过程层装置的接头类型。

方案3：在方案2的基础上，所述安装结构包括设置在接线板本体上的光纤接头夹具，所述光纤接头夹具上设有用于将光纤接头夹装的卡槽。方便光纤接头的安装和夹装。

方案4：在方案3的基础上，所述接线板本体上设有夹具安装孔，所述光纤接头夹具穿装在夹具安装孔内。能够更稳定的夹装光纤接头，而且简化接线板的结构。

方案5：在方案4的基础上，所述卡槽有两个以上，于光纤接头夹具上并排间隔布置。匹配过程层装置的接头类型，设置在夹具上更方便接头的安装。

本发明接线板组件的技术方案是：

方案6:接线板组件，包括接线板，所述接线板上设置有用于与过程层装置上的以太网端口适配的光纤接头、用于与过程层装置上的插拔式端子适配的插针、用于与过程层装置上的螺钉固定式端子的螺钉头适配顶压接触的对接接头中的至少两种。

方案7：在方案6的基础上，所述接线板上间隔布置有光纤接头、插接接头和对接接头。

方案8：在方案7的基础上，所述接线板上设置有光纤接头夹具，所述光纤接头夹具上设置有将光纤接头夹装的卡槽。

方案9：在方案8的基础上，所述接线板本体上设有夹具安装孔，所述光纤接头夹具穿装在夹具安装孔内。

方案10：在方案9的基础上，所述光纤接头有两个以上，所述卡槽有与光纤接头对应的两个以上，于光纤接头夹具上并排间隔布置。

方案11：在方案7的基础上，所述光纤接头为直插直拔式接头。

方案12：在方案11的基础上，所述光纤接头包括外壳，所述外壳为锥形结构。

方案13：在方案7~12的任一项的基础上，所述插接接头为弹性插接接头。

方案14：在方案13的基础上，所述插接接头为尖头结构。

方案15：在方案7~12的任一项的基础上，所述插接接头包括插针和针套，所述针套与插针可拆连接。

方案16：在方案7~12的任一项的基础上，所述接线板上向背于过程层装置的板面上设置有第一pcb板卡，所述插接接头焊接固定在第一pcb板卡上。

方案17：在方案7~12的任一项的基础上，所述对接接头为弹性对接接头。

方案18：在方案17的基础上，所述对接接头为平头结构。

方案19：在方案7~12的任一项的基础上，所述接线板上向背于过程层装置的板面上设置有第二pcb板卡，所述对接接头焊接固定在第二pcb板卡上。

本发明变电站过程层装置测试工装的技术方案是：

方案20：变电站过程层装置测试工装，包括支架，所述支架上设置有接线板组件，接线板组件包括接线板，所述接线板上设置有与过程层装置上的以太网端口适配的光纤接头、与过程层装置上的插拔式端子适配的插针、与过程层装置上的螺钉固定式端子的螺钉头适配顶压接触的对接接头中的至少两种。

方案21：在方案20的基础上，所述接线板上间隔布置有光纤接头、插接接头和对接接头。

方案22：在方案21的基础上，所述接线板上设置有光纤接头夹具，所述光纤接头夹具上设置有将光纤接头夹装的卡槽。

方案23：在方案22的基础上，所述接线板本体上设有夹具安装孔，所述光纤接头夹具穿装在夹具安装孔内。

方案24：在方案23的基础上，所述光纤接头有两个以上，所述卡槽有与光纤接头对应的两个以上，于光纤接头夹具上并排间隔布置。

方案25：在方案21的基础上，所述光纤接头为直插直拔式接头。

方案26：在方案25的基础上，所述光纤接头包括外壳，所述外壳为锥形结构。

方案27：在方案21~26的任一项的基础上，所述插接接头为弹性插接接头。

方案28：在方案27的基础上，所述插接接头为尖头结构。

方案29：在方案21~26的任一项的基础上，所述插接接头包括插针和针套，所述针套与插针可拆连接。

方案30：在方案21~26的任一项的基础上，所述接线板上向背于过程层装置的板面上设置有第一pcb板卡，所述插接接头焊接固定在第一pcb板卡上。

方案31：在方案21~26的任一项的基础上，所述对接接头为弹性对接接头。

方案32：在方案31的基础上，所述对接接头为平头结构。

方案33：在方案21~26的任一项的基础上，所述接线板上向背于过程层装置的板面上设置有第二pcb板卡，所述对接接头焊接固定在第二pcb板卡上。

方案34：在方案20~26的任一项的基础上，所述支架上上还具有用于放置过程层装置的放置平台，所述放置平台与所述接线板组件之间设置有供二者相对导向移动的导向结构。

方案35：在方案34的基础上，所述接线板固定在支架上，所述导向结构包括设置在支架上的导轨，所述导轨上移动装配有滑块，所述放置平台固定在滑块上。

方案36：在方案35的基础上，所述测试工装还包括设置在支架上的用于驱动滑块移动的丝杆螺母机构。

本发明的有益效果是：相比于现有技术，本发明所涉及的变电站过程层装置测试工装，通过在支架上设置接线板组件，接线板组件上设置有光纤接头、插接接头和对接接头中的至少两种插件，从而可实现在对过程层装置进行测试时，将对应的过程层装置上的待连接端口与接线板上的对应插件对齐，移动接线板组件或移动过程层装置，自移动到位后，通过各自的插件与端口的连接实现测试系统与过程层装置之间的连接，进而实现过程层装置的后续测试，这种接线方式能够实现对于不同类型的接线端口，测试接线和拆线均能一步到位，简单便捷，提高测试效率，而且节省成本的同时，能够减少人工接线失误对产品造成的隐患。

附图说明

图1为本发明变电站过程层装置测试工装的实施例一的结构示意图；

图2为图1中接线架的俯视图；

图3为图2中接线板的主视图；

图4为图3的后视图；

图5为图3中光纤夹具的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的变电站过程层装置测试工装实施例一，如图1所示，该测试工装包括基体1和设置在基体1上的可相对导向移动的放置平台3和接线板组件4，接线板组件4包括接线板固定座3和接线板42。对于基体1来说话，其实整个测试工装的基础承载体，其他各个零部件均安装在基体1上，在本实施例中，基体1为平板结构，这样设计主要是为了节省成本，同时也能够实现测试工装的轻量化设计，当然，在其他实施例中，基体1的结构形式可以根据实际的需要任意设计，对其具体结构不做优化限定；对于放置平台3来说，其用于安装过程层装置的结构，主要是将过程层装置安装固定，并将过程层装置上的对应接线端子侧朝向接线板固定座3设置。其具体结构下文中详细说明；对于接线板固定座3来说，其用于将测试装置的接线板42装夹固定，以实现在放置平台3向接线板固定座3移动时，过程层装置上的接线端子能够与接线板42对应的插接端子适配插接。

在本实施例中，基体1水平放置，接线板固定座3安装于基体1的上板面的右侧。对应的在基体1上还设有沿左右方向延伸的导轨2，上述的放置平台3滑动装配在导轨2上，从而能够实现接线板固定座3与放置平台3之间的导向移动。当然，在其他实施例中，也可将接线板固定座3滑动装配于导轨2上，并将放置平台3固定在基体1的对应位置；也可将接线板固定座3与放置平台3均滑动装配于导轨2上，使二者之间导向移动，更进一步的，导轨2也可设置在接线板固定座3或放置平台3上，实现接线板42固定工作与放置平台3之间的导向移动装配。

对于放置平台3来说，其包括上端板32、下端板和连接在端板、下端板之间的前后两侧的立板31，从而将放置平台3形成为矩形框结构，在本实施例中，为了方便过程层装置的安装，放置平台3的上端板32为开合式结构，具体的为：上端板32的后侧边沿与位于后侧的立板31之间铰接连接，而且上端板32的前侧边沿与位于前测的立板31之间设置有锁紧结构，在实际装配过程中，先将上端板32打开，并将过程层装置放置在放置平台3上，然后再将上端板32闭合，通过锁紧结构防止过程层装置从放置平台3上脱出，因为实际的过程层装置比较重，因此可以仅仅通过与放置平台3之间的静摩擦来保证与接线板42之间插接时的固定。当然，在其他实施例中，可以根据实际的需要改变放置平台3的结构，如圆台形，如多边形等，也可不设置框架，直接设置为平板结构，并在平板结构上设置定位支撑过程层装置的定位结构等。

对于接线板固定座3来说，其为“h”板结构，包括前后两侧的定位板41和连接两个定位板41的支撑板48，两个定位板41分别设置在导轨2的前后两侧，即“h”形的下端槽构成了供导轨2穿过的空间；“h”形的上端槽构成用于安装接线板的安装空间，在本实施例中，两个定位板41的相对板面上均设置有上下延伸的卡槽，且两个卡槽的槽口相对，对应的接线板可通过卡槽固定在两个定位板41之间。当然，在其他实施例中，接线板固定座3也可有其他结构代替，如设置为框架结构，框架中间卡装接线板等。

该测试工装还包括用于驱动放置平台3移动以靠近和远离接线板固定座3的驱动机构。驱动机构包括设置在导轨2内的滚珠丝杆机构，滚珠丝杆机构包括丝杆和设置在丝杆上的螺母座，上述的放置平台3就固定在螺母座上，且丝杆的转动轴线与导轨2的导向方向一致，驱动机构还包括设置在导轨2的左端的与丝杆传功配合的电机21，在实际操作过程中，通过控制电机21转动来实现放置平台3的导向移动，操作比较简单，而且控制方便。当然，在其他实施例中，可不设置驱动机构，直接通过人工推动实现放置平台3的移动；也可将驱动机构设置为齿轮齿条等其他结构形式的传动配合，具体的为在基体1上设置齿条，并在放置平台3上设置与齿条啮合的齿轮，通过控制齿轮转动来实现放置平台3的移动。

为了实现放置平台3与接线板固定座3之间的精准配合，该测试工装还包括用于定位放置平台3的左移动极限和右移动极限的图像检测系统，其中右移动极限为在测试时放置平台3的位置处于过程层装置上的接线端子与接线板上的插接端子刚好适配插接实现连接的位置，左移动极限为在测试结束后放置平台3向左移动至过程层装置装卸的位置。图像检测系统的具体形式为：在导轨2上对应放置平台3处于右极限位置时设有右极限传感器22，该右极限传感器22为槽形光电传感器，光线穿过槽型光电传感器的两侧槽壁，同时在对应的放置平台3上设置与右极限传感器22感应配合的矩形金属片，在放置平台3达到右极限位置时，矩形金属片刚好插入右极限传感器22的槽内，并将光线遮挡，右极限传感器22便检测到放置平台3的位置信号。该测试工装还包括plc控制器，其中plc控制器的信号采集模块与右极限传感器22采样连接，用于采集右极限传感器22传递的信号，当放置平台3到达右极限位置时，右极限传感器22输出的开关信号被plc控制器采集，然后通过plc的控制模块控制电机21停止转动，并进入自锁状态，在自锁状态下，电机21不能进行丝毫的转动，实现准确定位。

同时，在测试完成后需要将放置平台3向左移动至左移动极限时，为了保证电机21驱动放置平台3的移动刚好到达左极限位置，在导轨2上对应放置平台3处于左极限位置时设有左极限传感器23，该左极限传感器也为槽形光电传感器，其具体的工作原理与上述的右极限传感器22一样，不再详细说明。当然，在其他实施例，图像检测系统也可以设置为通过在plc上调节电机21的正反转和停机时间进行控制，通过一段时间的转动，带动放置平台3移动，在刚好达到位置时停止转动。

过程层装置从接口的类型来说，如图2至5所示，其一般有三种，分为螺钉固定式端子排、插拔式端子排、光纤以太网端口。针对上述的三种接口，如图2所示，接线板42上于左侧板面上从前到后间隔布置有与螺钉固定式端子排对应的探头53即对接接头、与插拔式端子排对应的插针51即插接接头、与光纤以太网端口对应的直插式光纤接头52。

对于插拔式端子排，如图3至图4所示，在接线板42的对应位置上打孔，并将若干对应的插针51穿设在接线板42的对应位置上，与过程层装置上的插拔式端口一一对应，在接线板42的右侧板面上设有第一pcb板卡46，插针51的右端焊接固定在第一pcb板卡46上，焊接点7与第一pcb板卡46上的插拔式端子的固定端触点461一一导通，通过若干个插针51上下布置组成的插针组，实现对插拔式端子排的一次性接线。而在本实施例中，该插针51为弹性尖头插针，能够将插针的尖头与对应的端子接口紧密结合，而且该插针51包括插针本体和套设在插针本体外的插针针套，在插针本体损坏后，可以将其更换，具有一定的互换性。

对于螺钉固定式端子排，如图3至图4在接线板42的对应位置处打孔，并将于螺钉固定式端子排上的螺丝帽配合的大电流的探头53穿设而在接线板42上，与过程层装置上的螺钉帽一一对应，通过探头53与被测螺钉固定式端子排的螺钉对接，完成电流的导通，在接线板42上的右侧板面的对应位置处设置有第二pcb板卡47，上述的探头53的右端焊接固定在第二pcb板卡47上，焊接点7通过导线6与第二pcb板卡47上的插拔式端子的固定端触点471依次导通，通过若干个探头53上下布置组成的探头组，实现对螺钉固定式端子排的依次形接线。而在本实施例中，探头53为平头弹性探头，平头弹性探头能够有效防止在探头53与对应的端子对接时因位置稍微偏移而引起的接触不良，能够实现二者之间的紧密接触。

对于以太网端口，一般采用sc标准方型接头，插拔耦合式单模光纤连接器，紧固方式采用插拔销闩式，必须手动完成光纤接头的插拔，而为了能够在放置平台3移动的过程中与光纤接头与对应的以太网端口之间实现快速插拔，对光纤接头进行改制成为直插直拔式的光纤接头，在本实施例中，其改制方法是将光纤接头上的销闩去掉，将方型接头打磨成倾斜角优选为45°~60°之间的类圆头，方便光纤接头之间插入至以太网端口中，从而将光纤接头改制为直插直拔式光纤接头52。能够在过程层移动的过程中直接插入对应的以太网端口和从对应的以太网端口中直接拔出，方便操作，在其他实施例中，也可以不把光纤接头的锁闩去掉，而是将光纤接头的尺寸减小，能够符合直接插入对应的以太网端口和从对应的以太网端口中直接拔出的尺寸即可。

该接线板42包括接线板本体，接线板本体上设置有贯通前后板面的安装孔，安装孔为矩形孔，在安装孔内适配嵌装有光纤夹具44，如图5所示，同时在对应的光纤夹具44的侧面上间隔并排设置有左右延伸的卡槽441，上述的各个直插式光纤接头52穿设在光纤夹具44的对应的卡槽441内，从而形成光纤接头组，左端与过程层装置中的以太网端口对应，右端与测试系统连接，并在接线板42的顶端与光纤夹具44对应的位置处向下穿装有螺钉43，通过螺钉43将光纤夹具44紧固。

上述的基体1采用尼龙绝缘材料制成，光纤夹具44采用铝合金制成，同时卡槽441的尺寸与直插式光纤接头52的尺寸一致，用于卡紧光纤接头，采用光纤夹具设计的优势，若夹具或某个光纤接头出现损坏，可以快速的将光纤夹具拆下，并将对应的光纤接头拆下，便于维护，互换性较好。

接线原理：1、先将待测的过程层装置放置在放置平台3上；2、完成自动接线过程，plc通过两个信号控制电机21驱动转轴转动的方向，从而驱动滑台移动，触发前进的信号，电机21转轴正向转动将放置平台3推动至接线板42一侧，完成自一次自动接线；3、完成自动拆线过程，测试完成后，触发后退按钮，电机21转轴逆向转动将放置平台3与接线架4自动分开。

在其他实施例中，接线板上可以至设置三种类型的端子中的其中两种；可将放置平台固定，接线板导向移动，或中可以将二者同时移动以靠近和背离；驱动可以直接采用手动或液压驱动；

在其他实施例中，可不设置光纤接头夹具，直接将光纤接头插设在接线板上对应的孔中，并在接线板上增加防脱结构即可。

本发明所涉及的接线板组件，其结构形式与上述的接线板组件的结构一致，不再详细展开。

本发明所涉及的接线板，其结构形式与上述的接线板的结构一致，不再详细展开。