一种用电信息采集终端日计时误差的测试方法及系统与流程

本发明涉及电力计量领域，更具体地，涉及一种用电信息采集终端日计时误差的测试方法及系统。

背景技术：

随着百姓用电需求的日益多元化，对电量的精确测量的要求越来越凸显，即对用电信息采集终端的误差要求越来越严格；目前用电信息采集终端主要分为集抄终端和专变终端，针对日计时误差的终端测试，主要使用精准时基源进行测试，即使用精准时基源监测终端秒脉冲端子所发出脉冲个数，然后和精准时基源进行对比来测试日计时误差，本测试方法需要终端的外观型式有相应的秒脉冲端子引出。集中器ⅰ型、专变ⅰ型、专变ⅱ型、专变ⅲ型，都有秒脉冲端子的定义，可以使用精准时基源方法进行测试，但是集中器ⅱ型无秒脉冲端子引出，所以要通过精准时基源的方法测试集中器ⅱ型终端，需要将终端外壳打开，找到秒脉冲引脚并引出接线，才能进行测试；由于各个终端生产厂家在电路板设计上存在很大差异，查找对应的引脚比较困难，并且通过秒脉冲引脚引出接线的方式，需要手动进行焊线，破坏了终端本身的硬件结构，可能导致测试结果不准，并且测试时需手动操作，也极大的影响了测试效率。

技术实现要素：

为了解决背景技术存在的针对部分型号终端测量日计时误差操作困难、准确性差且效率低的问题，本发明提供了一种用电信息采集终端日计时误差的测试方法及系统，所述方法及系统提出使用软计算的方式实现日计时误差计算的一种方案，以主站时钟作为精准时钟，借助主站和终端通讯链路维护的心跳帧信息，推算出终端准确时钟的方法，来计算日计时误差；避免了因打开终端外壳而破坏终端样品且难以找到秒脉冲引脚等问题，提高测试效率，降低测试成本；所述一种用电信息采集终端日计时误差的测试方法包括：

步骤1、测试主站向用电信息采集终端发送心跳帧并记录主站发送时刻t1；

步骤2、测试主站接收用电信息采集终端发送回的确认帧以及终端接收时刻t2和终端发送时刻t3时记录主站接收时刻t4，并立即发送新一轮的心跳帧同时记录新一轮的主站发送时刻；

步骤3，重复步骤2，当测试主站发送心跳帧的次数超过了预设发送值时，根据各组主站发送时刻、终端接收时刻、终端发送时刻以及主站接收时刻计算用电信息采集终端与测试主站间的开始时间误差ks；

步骤4，记录当前测试主站时刻为主站开始时刻ts，并等待用电信息采集终端连续运行n小时；

步骤5，测试主站向用电信息采集终端发送心跳帧并记录主站发送时刻；重复步骤2，当测试主站发送心跳帧的次数超过了预设发送值时，根据各组主站发送时刻、终端接收时刻、终端发送时刻以及主站接收时刻计算用电信息采集终端与测试主站间的结束时间误差ke；

步骤6，记录当前测试主站时刻为主站结束时刻te；

步骤7，计算用电信息采集终端日计时误差t；

进一步的，当单次执行时间超过预设的最大单次执行时间时，停止测试，等待终端运行稳定后测试主站重新向用电信息采集终端发送心跳帧；所述单次执行时间为主站接收时刻t4与其同次的主站发送时刻t1的差值；

进一步的，所述开始时间误差ks通过其对应的多个单次心跳用电信息采集终端与测试主站间的时间误差ki取平均值得到；所述结束时间误差ke通过其对应的多个单次心跳用电信息采集终端与测试主站间的时间误差ki取平均值得到；所述单次心跳用电信息采集终端与测试主站间的时间误差ki与对应心跳的各个时刻的关系为

其中，i为测试主站向用电信息采集终端发送心跳帧的次数；

进一步的，所述开始时间误差ks通过除去特殊时间误差后剩余的x个有效单次心跳帧时间误差ki取平均值得到；所述结束时间误差ke通过除去特殊时间误差后剩余的x个有效单次心跳帧时间误差ki取平均值得到；其中特殊时间误差包括由所有单次心跳帧时间误差中由大到小排列a个最大的单次心跳帧时间误差、所有单次心跳帧时间误差中由小到大排列b个最小的单次心跳帧时间误差以及主站接收时刻t4与其同次的主站发送时刻t1的差值大于预设阈值的单次心跳帧时间误差；其中，如x小于预设最低有效个数时试验无效，测试主站重新向用电信息采集终端发送心跳帧；

进一步的，所述用电信息采集终端日计时误差t的计算方式为：

进一步的，在用电信息采集终端连续运行n小时间，所述测试主机与用电信息采集终端通过心跳测试以保证通讯链路正常；

进一步的，所述测试主站在接收到用电信息采集终端的登陆信息后开始进行用电信息采集终端日计时误差的测试；

所述一种用电信息采集终端日计时误差的测试系统包括：

心跳帧收发单元，所述心跳帧收发单元用于向用电信息采集终端发送心跳帧并记录发送时刻t1，并用于接收用电信息采集终端发送回的确认帧以及终端接收时刻t2和终端发送时刻t3时记录主站接收时刻t4；所述心跳帧收发单元与被测用电信息采集终端通信，心跳帧收发单元与数据处理单元以及误差计算单元相连；

数据处理单元，所述数据处理单元用于根据心跳帧收发单元记录的时刻数据计算用电信息采集终端与心跳帧收发单元间的开始时间误差ks以及结束时间误差ke；所述数据处理单元与误差计算单元相连；

误差计算单元，所述误差计算单元接收心跳帧收发单元记录的时刻数据以及数据处理单元发送的开始时间误差ks以及结束时间误差ke；误差计算单元用于计算用电信息采集终端日计时误差t；

进一步的，所述心跳帧收发单元用于记录主站开始时刻ts、以及主站结束时刻te；所述心跳帧收发单元用于将主站开始时刻ts、主站结束时刻te发送至误差计算单元；

进一步的，所述系统包括测试台体，所述测试台体用于对被测用电信息采集终端供电，并提供心跳帧收发单元与被测用电信息采集终端之间的通信链路；

进一步的，所述数据处理单元用于计算单次心跳帧的执行时间，当当单次执行时间超过预设的最大单次执行时间时，数据处理单元向心跳帧收发单元发送暂停测试指令；所述单次心跳帧的执行时间为主站接收时刻t4与其同次的主站发送时刻t1的差值；所述心跳帧收发单元收到暂停测试指令后暂停时间w秒后重新开始测试；

进一步的，所述数据处理单元用于筛选排除特殊时间误差，所述特殊时间误差包括由所有单次心跳帧时间误差中由大到小排列a个最大的单次心跳帧时间误差、所有单次心跳帧时间误差中由小到大排列b个最小的单次心跳帧时间误差以及主站接收时刻t4与其同次的主站发送时刻t1的差值大于预设阈值的单次心跳帧时间误差；所述数据处理单元用于将取出特殊时间误差后剩余的x个有效单次心跳帧时间误差ki与预设的最低有效个数进行比较，若x小于预设的最低有效个数，数据处理单元向心跳帧收发单元发送暂停测试指令；所述心跳帧收发单元收到暂停测试指令后暂停时间w秒后重新开始测试；

本发明的有益效果为：本发明的技术方案，给出了一种一种用电信息采集终端日计时误差的测试方法及系统，所述方法及系统以主站时钟作为精准时钟，借助主站和终端通讯链路维护的心跳帧信息，推算出终端准确时钟的方法，来计算日计时误差；避免了因打开终端外壳而破坏终端样品且难以找到秒脉冲引脚等问题，提高测试效率和准确性，同时也降低了测试成本。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为本发明具体实施方式的一种用电信息采集日计时误差的测试方法的流程图；

图2为本发明具体实施方式的一种用电信息采集日计时误差的测试系统的结构图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为本发明具体实施方式的一种用电信息采集日计时误差的测试方法的流程图；所述方法使用软计算的方式实现日计时误差计算，以主站时钟作为精准时钟，借助主站和终端通讯链路维护的心跳帧信息，推算出终端准确时钟的方法，来计算日计时误差；所述一种用电信息采集日计时误差的测试方法包括：

步骤101、测试主站向用电信息采集终端发送心跳帧并记录主站发送时刻t1；

步骤102、测试主站接收用电信息采集终端发送回的确认帧以及终端接收时刻t2和终端发送时刻t3时记录主站接收时刻t4，并立即发送新一轮的心跳帧同时记录新一轮的主站发送时刻；

步骤103，重复步骤2，当测试主站发送心跳帧的次数超过了预设发送值时，根据各组主站发送时刻、终端接收时刻、终端发送时刻以及主站接收时刻计算用电信息采集终端与测试主站间的开始时间误差ks；

步骤104，记录当前测试主站时刻为主站开始时刻ts，并等待用电信息采集终端连续运行n小时；

步骤105，测试主站向用电信息采集终端发送心跳帧并记录主站发送时刻；重复步骤2，当测试主站发送心跳帧的次数超过了预设发送值时，根据各组主站发送时刻、终端接收时刻、终端发送时刻以及主站接收时刻计算用电信息采集终端与测试主站间的结束时间误差ke；

步骤106，记录当前测试主站时刻为主站结束时刻te；

步骤107，计算用电信息采集终端日计时误差t；

进一步的，当单次执行时间超过预设的最大单次执行时间时，停止测试，等待终端运行稳定后测试主站重新向用电信息采集终端发送心跳帧；所述单次执行时间为主站接收时刻t4与其同次的主站发送时刻t1的差值；

进一步的，所述开始时间误差ks通过其对应的多个单次心跳用电信息采集终端与测试主站间的时间误差ki取平均值得到；所述结束时间误差ke通过其对应的多个单次心跳用电信息采集终端与测试主站间的时间误差ki取平均值得到；所述单次心跳用电信息采集终端与测试主站间的时间误差ki与对应心跳的各个时刻的关系为

其中，i为测试主站向用电信息采集终端发送心跳帧的次数；

进一步的，所述开始时间误差ks通过除去特殊时间误差后剩余的x个有效单次心跳帧时间误差ki取平均值得到；所述结束时间误差ke通过除去特殊时间误差后剩余的x个有效单次心跳帧时间误差ki取平均值得到；其中特殊时间误差包括由所有单次心跳帧时间误差中由大到小排列a个最大的单次心跳帧时间误差、所有单次心跳帧时间误差中由小到大排列b个最小的单次心跳帧时间误差以及主站接收时刻t4与其同次的主站发送时刻t1的差值大于预设阈值的单次心跳帧时间误差；其中，如x小于预设最低有效个数时试验无效，测试主站重新向用电信息采集终端发送心跳帧；

进一步的，所述用电信息采集终端日计时误差t的计算方式为：

进一步的，在用电信息采集终端连续运行n小时间，所述测试主机与用电信息采集终端通过心跳测试以保证通讯链路正常；

进一步的，所述测试主站在接收到用电信息采集终端的登陆信息后开始进行用电信息采集终端日计时误差的测试；

图2为本发明具体实施方式的一种用电信息采集日计时误差的测试系统的结构图，所述系统通过借助主站和终端通讯链路维护的心跳帧信息，通过数据处理和误差计算得到日计时误差，所述一种用电信息采集日计时误差的测试系统包括：

心跳帧收发单元201，所述心跳帧收发单元201用于向用电信息采集终端204发送心跳帧并记录发送时刻t1，并用于接收用电信息采集终端发送回的确认帧以及终端接收时刻t2和终端发送时刻t3时记录主站接收时刻t4；所述心跳帧收发单元与被测用电信息采集终端通信，心跳帧收发单元与数据处理单元以及误差计算单元相连；

数据处理单元202，所述数据处理单元202用于根据心跳帧收发单元201记录的时刻数据计算用电信息采集终端与心跳帧收发单元间的开始时间误差ks以及结束时间误差ke；所述数据处理单元与误差计算单元相连；

误差计算单元203，所述误差计算单元203接收心跳帧收发单元201记录的时刻数据以及数据处理单元202发送的开始时间误差ks以及结束时间误差ke；误差计算单元用于计算用电信息采集终端日计时误差t；

进一步的，所述心跳帧收发单元201用于记录主站开始时刻ts、以及主站结束时刻te；所述心跳帧收发单元201用于将主站开始时刻ts、主站结束时刻te发送至误差计算单元202；

进一步的，所述系统包括测试台体，所述测试台体用于对被测用电信息采集终端204供电，并提供心跳帧收发单元201与被测用电信息采集终端之间的通信链路；

进一步的，所述数据处理单元202用于计算单次心跳帧的执行时间，当当单次执行时间超过预设的最大单次执行时间时，数据处理单元202向心跳帧收发单元发送暂停测试指令；所述单次心跳帧的执行时间为主站接收时刻t4与其同次的主站发送时刻t1的差值；所述心跳帧收发单元201收到暂停测试指令后暂停时间w秒后重新开始测试；

进一步的，所述数据处理单元202用于筛选排除特殊时间误差，所述特殊时间误差包括由所有单次心跳帧时间误差中由大到小排列a个最大的单次心跳帧时间误差、所有单次心跳帧时间误差中由小到大排列b个最小的单次心跳帧时间误差以及主站接收时刻t4与其同次的主站发送时刻t1的差值大于预设阈值的单次心跳帧时间误差；所述数据处理单元202用于将取出特殊时间误差后剩余的x个有效单次心跳帧时间误差ki与预设的最低有效个数进行比较，若x小于预设的最低有效个数，数据处理单元202向心跳帧收发单元发送暂停测试指令；所述心跳帧收发单元201收到暂停测试指令后暂停时间w秒后重新开始测试。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。