一种用电信息采集系统rs485通信监控装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种用电信息采集系统RS485通信监控装置，包括有监控装置主体，监控装置主体包括有RS485电路模块，其中：监控装置主体还包括有能接收RS485总线报文的主控模块、能检测RS485总线是否反接、断路及短路的RS485总线电压检测模块、能检测RS485总线负载情况的负载电阻模块、能检测RS485总线驱动能力的驱动电阻模块以及电源模块；RS485总线电压检测模块、负载电阻模块以及驱动电阻模块均与主控模块以及RS485电路模块连接，主控模块上设置有上位机通信接口和调试及下载接口。本实用新型具有能简单方便快速地完成RS485总线通信故障分类的优点。
【专利说明】一种用电信息采集系统RS485通信监控装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及用电信息采集的【技术领域】，具体涉及一种用电信息采集系统 RS485通信监控装置。
【背景技术】
[0002] 电网公司推行智能电网，用电信息采集系统进行了大范围的覆盖，电网在用户侧 的数据能力得到了很大的提升。在用电信息采集系统中，采集器与电表之间的通信采用 RS485总线方式通信。由于RS485总线通信方式本身的一些特点，采集器到电表之间的通 信会出现信息不上的情况，由于用电信息采集系统覆盖面积的增大，这种问题出现的情况 也逐渐增多，给运维人员带来了很大的困扰。现有技术中，运维人员在排查RS485信息不上 的原因时，检测手段限于使用万用电表检测，对RS485线路进行繁琐的线路拼接，才能查到 RS485线路出现了什么样的问题，这要求运维人员具有很高的电路知识，有时需要数名运维 人员进行配合，耗时耗力，过程繁琐。 实用新型内容
[0003] 针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种集合了数种检测电路、能简 单方便快速地完成RS485总线通信故障分类的用电信息采集系统RS485通信监控装置。
[0004] 为了解决现有的技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
[0005] -种用电信息采集系统RS485通信监控装置，包括有监控装置主体，监控装置主 体包括有RS485电路模块，其中：监控装置主体还包括有能接收RS485总线报文的主控模 块、能检测RS485总线是否反接、断路及短路的RS485总线电压检测模块、能检测RS485总 线负载情况的负载电阻模块、能检测RS485总线驱动能力的驱动电阻模块以及电源模块； RS485总线电压检测模块、负载电阻模块以及驱动电阻模块均与主控模块以及RS485电路 模块连接，主控模块上设置有上位机通信接口和调试及下载接口。
[0006] 作为上述技术方案的进一步改进：
[0007] 上述的RS485总线电压检测模块内包括有测量RS485Z总线的A线和B线之间电 压的电压检测器以及能串联进RS485Z总线的增压电阻。
[0008] 上述的负载电阻模块包括有与RS485Z总线并联设置的负载电路，负载电路包括 有负载电阻。
[0009] 上述的负载电阻为变档电阻，且档位为120 Ω、470Ω以及2000 Ω三档。
[0010] 上述的驱动电阻模块包括有与RS485Z总线连接的驱动电路，驱动电路连接有能 增强RS485Z总线驱动能力的上拉电阻。
[0011] 上述的上拉电阻为变档电阻，且档位为200Ω、1000Ω以及2000Ω三档。
[0012] 上述的RS485电路模块包括有RS485I电路、RS485II电路以及RS485III电路。
[0013] 上述的电源模块输出电压为5V。
[0014] 上述的主控模块采用MB9BF218S主控芯片，且该MB9BF218S主控芯片上设置有144 管脚。
[0015] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0016] 本实用新型的一种用电信息采集系统RS485通信监控装置，包括有监控装置主 体，监控装置主体包括有RS485电路模块，其中：监控装置主体还包括有能接收RS485总线 报文的主控模块、能检测RS485总线是否反接、断路及短路的RS485总线电压检测模块、能 检测RS485总线负载情况的负载电阻模块、能检测RS485总线驱动能力的驱动电阻模块以 及电源模块；RS485总线电压检测模块、负载电阻模块以及驱动电阻模块均与主控模块以 及RS485电路模块连接，主控模块上设置有上位机通信接口和调试及下载接口。
[0017] 本实用新型实现了以下功能：
[0018] 1、能简单方便可靠地完成RS485总线通信故障的分类，对短路、断路、开路、反接 等情况进行实时分析；
[0019] 2、可以测量RS485总线负载情况；
[0020] 3、可以对RS485总线驱动能力进行检测。
[0021] 本实用新型具有以下优点：
[0022] 1、可以对RS485总线的断路、短路、开路等故障作出系统地结论，且操作简单、准 确、实用；
[0023] 2、有3路RS485通信接口，可以适应用电信息采集系统中的各种终端应用；
[0024] 3、能过对所检测的RS485总线的驱动能力以及负载情况等进行分析评估，对运维 人员提出整改建议，能有效提升现场运维人员的工作效率，快速解决具体问题，避免了以前 检查手段局限于使用万用检测表检查过程中繁琐的操作，降低了对运维人员的技术要配合 度的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1是本实用新型的结构示意图；
[0026] 图2是检测I型集中器RS485总线故障检测逻辑流程图。
【具体实施方式】
[0027] 以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。
[0028] 图1至图2所示为本实用新型的结构示意图。
[0029] 其中的附图标记为：监控装置主体1、主控模块2、RS485总线电压检测模块3、负 载电阻模块4、驱动电阻模块5、RS485电路模块6、RS485I型电路61、RS485II型电路62、 RS485III型电路63、上位机通信接口 7、调试及下载接口 8、电源模块9。
[0030] 以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0031] 如图1和图2所示，本实用新型的一种用电信息采集系统RS485通信监控装置，包 括有监控装置主体1，监控装置主体1包括有与用电信息采集系统的集中器连接的RS485 电路模块6,其中：监控装置主体1还包括有能接收RS485总线报文的主控模块2、能检测 RS485总线是否反接、断路及短路的RS485总线电压检测模块3、能检测RS485总线负载情 况的负载电阻模块4、能检测RS485总线驱动能力的驱动电阻模块5以及电源模块9 ;RS485 总线电压检测模块3、负载电阻模块4以及驱动电阻模块5均与主控模块2以及RS485电路 模块6连接，主控模块2上设置有上位机通信接口 7和调试及下载接口 8。
[0032] 实施例中，RS485总线电压检测模块3内包括有测量RS485Z总线的A线和B线之 间电压的电压检测器以及能串联进RS485Z总线的增压电阻。
[0033] 实施例中，负载电阻模块4包括有与RS485Z总线并联设置的负载电路，负载电路 包括有负载电阻。
[0034] 实施例中，负载电阻为变档电阻，且档位为120 Ω、470Ω以及2000 Ω三档。
[0035] 实施例中，驱动电阻模块5包括有与RS485Z总线连接的驱动电路，驱动电路连接 有能增强RS485Z总线驱动能力的上拉电阻。
[0036] 实施例中，上拉电阻为变档电阻，且档位为200Ω、1000Ω以及2000Ω三档。
[0037] 实施例中，RS485电路模块6包括有RS485I电路61、RS485II电路62以及 RS485III 电路 63。
[0038] 实施例中，电源模块9输出电压为5V。
[0039] 实施例中，主控模块2采用MB9BF218S主控芯片，且该MB9BF218S主控芯片上设置 有144管脚。
[0040] 本实用新型集合了数种不同功能的模块，电源模块9输出电压为5V，因为现在 主流的RS485收发芯片都是在5V的系统中工作，主控模块2采用MB9BF218S主控芯片， MB9BF218S主控芯片上设置有144管脚，可以提供充足的10引脚来控制电路，而且这种芯 片功耗比比较低，使本装置可以现场使用更长的时间。RS485电路模块6包括有RS485I型 电路61、RS485II型电路62以及RS485III型电路63,这样能满足用电信息采集系统中的 I型集中器、II型集中器和采集器的测试需求。驱动电阻模块5包括200Ω、1000Ω以及 2000 Ω三档，这样可以配合总线的负载情况灵活的选择档位，对RS485总线进行测试分析。 负载电阻模块4包括120 Ω、470 Ω以及2000 Ω三档，这样可以配合总线的驱动能力灵活的 选择档位，对RS485总线进行测试分析。RS485总线电压检测模块3主要对RS485总线进行 ΑΒ线路之间的电压测试，主控模块2可以根据电压值和从总线收到的数据综合分析比较， 得出总线上的实际情况。上位机通信接口 7的存在使主控模块2可以与上位机进行通信。
[0041] 下面结合图2解释RS485总线电压检测模块3是如何进行短路、断路、开路、反接 等情况检测的：先将RS485电路模块6接入待测电路中，在收到上位机的信号后，主控模块 2检测使用哪一种RS485电路，例如，以I型集中器为例，则RS485I型电路61通路，电压检 测器检测RS485总线ΑΒ的电压，如果电压显示是负数，则主控模块2得出RS485总线反接， 结论返回上位机，如果电压大于0. 3V，主控模块2要求抄送报文，如果能收到集中器发来的 报文，则RS485电路正常，如果收不到集中器发来的报文，则RS485电路开路，电压大于0V 且小于0. 3V，在集中器上增加增压电阻，阻值200 Ω，如果电压依然小于0. 3V，得出RS485电 路断路，如果电压大于0. 3V，主控模块2要求抄送报文，如果能收到集中器发来的报文，则 RS485电路正常，如果收不到收集器发来的报文，则RS485电路开路。
[0042] 下面解释负载电阻模块4如何测量RS485总线负载情况：在用电信息采集系统中， RS485总线上接入的电表越多，总线的两线之间也就是A Β之间的电压就会越低，本实用新 型的负载电阻模块4也并联地接入RS485总线，这使集中器分得的电压进一步降低，通过设 置在集中器两侧的电压表将测得的电压变化发到主控模块2中，主控模块2再根据收到的 报文得知并联电路中有多少个并联的采集器，通过比较分析，就能得出RS485总线中的负 载大小，通过集中器两端的电压变化量可以分析出RS485总线负载能力的强弱，如果RS485 总线负载能力强，则电压变化量小，如果RS485总线负载能力弱，则电压变化量大。
[0043] 下面解释驱动电阻模块5如何检测RS485总线驱动能力：这个功能是在集中器不 能上传报文时使用，故障有可能是RS485总线驱动能力弱导致集中器电压低，无法正常工 作，驱动电阻模块5在集中器上连接有能增强集中器驱动能力的上拉电阻，通过上拉电阻 提升总线驱动能力，如果这时集中器能正常发送报文，则说明RS485总线驱动能力弱，需要 提升驱动能力。
[0044] 以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述 实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对 于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰， 应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种用电信息采集系统RS485通信监控装置，包括有监控装置主体（1)，所述的监控 装置主体（1)包括有RS485电路模块（6)，其特征是：所述的监控装置主体（1)还包括有能 接收RS485总线报文的主控模块（2)、能检测RS485总线是否反接、断路及短路的RS485总 线电压检测模块（3)、能检测RS485总线负载情况的负载电阻模块（4)、能检测RS485总线 驱动能力的驱动电阻模块（5)以及电源模块（9);所述的RS485总线电压检测模块（3)、负 载电阻模块（4)以及驱动电阻模块（5)均与所述的主控模块（2)以及RS485电路模块（6) 连接，所述的主控模块（2)上设置有上位机通信接口（7)和调试及下载接口（8)。
2. 根据权利要求1所述的一种用电信息采集系统RS485通信监控装置，其特征是：所 述的RS485总线电压检测模块（3)内包括有测量RS485总线的A线和B线之间电压的电压 检测器以及能串联进RS485总线的增压电阻。
3. 根据权利要求1所述的一种用电信息采集系统RS485通信监控装置，其特征是：所 述的负载电阻模块（4)包括有与RS485总线并联设置的负载电路，所述的负载电路包括有 负载电阻。
4. 根据权利要求3所述的一种用电信息采集系统RS485通信监控装置，其特征是：所 述的负载电阻为变档电阻，且档位为120 Ω、470Ω以及2000 Ω三档。
5. 根据权利要求1所述的一种用电信息采集系统RS485通信监控装置，其特征是：所 述的驱动电阻模块（5)包括有与RS485总线连接的驱动电路，所述的驱动电路连接有能增 强RS485总线驱动能力的上拉电阻。
6. 根据权利要求5所述的一种用电信息采集系统RS485通信监控装置，其特征是：所 述的上拉电阻为变档电阻，且档位为200 Ω、1000 Ω以及2000 Ω三档。
7. 根据权利要求1所述的一种用电信息采集系统RS485通信监控装置，其特征是：所 述的RS485电路模块（6)包括有RS485I电路（61)、RS485II电路（62)以及RS485III电路 (63)。
8. 根据权利要求1所述的一种用电信息采集系统RS485通信监控装置，其特征是：所 述的电源模块（9)输出电压为5V。
9. 根据权利要求1所述的一种用电信息采集系统RS485通信监控装置，其特征是：所 述的主控模块（2)采用MB9BF218S主控芯片，且该MB9BF218S主控芯片上设置有144管脚。
【文档编号】G05B19/048GK203870431SQ201420281887
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】舒国伟 申请人:江苏益邦电力科技有限公司