基于业务系统采维一体化培训及考核装置的制作方法

本实用新型属于电力营销计量行业领域，涉及一种低压集抄系统的模拟平台，具体涉及一种基于业务系统采维一体化培训及考核装置。

背景技术：

从上个世纪末开始，我国电力系统以前所未有的速度迅猛发展，配合国家经济发展的需要，智能电网的建设已在各电网公司全面铺开，智能电网很重要的一个建设环节就是电力用户用电信息釆集系统的建立。电力用户用电信息采集系统是对电力用户的用电信息进行釆集、处理和实时监控的系统。

低压电能计量集抄技术应用系统——低压集抄系统，是一种与电力营销紧密联系的自动化技术，具有对公变台区居民电表进行远程自动化抄表和计算功能，结合银行代扣收费方式，有效提高了电力系统抄表、收费以及结算效率。为供电企业和广大用户提供了准确、简单便捷的收缴电费手段。抄录数据的准确性、实时性，又为用电管理、分析、监察、线损等的计算提供有效依据，提高了供电企业用电管理水平。

利用电力线作为通信介质实现电力线载波集中抄表是完成电力行业自动抄表的最佳解决方案。如图1所示，为目前常用的低压集抄系统，其由电能表、采集器、集中器和主站系统组成。电能表用于计量用户的用电量，采集器通过RS485或PLC(电力载波)等通讯方式把电能表的电能量数据上传至集中器，集中器再通过无线公网上传到主站管理系统。

安装在用户电能表侧的采集器或直接使用的载波模块，采集并存储电能表数据，并与采集器或集中器进行双向通讯，集中器再通过无线公网将电能量数据发送至主站。

与中、高压电力线的载波通信不同,低压配电网由于直接面向用户这一固有特点使其通信环境极其恶劣。如负荷情况复杂,噪声干扰强且具有时变性,信号衰减大,信道容量小等。因此,低压集抄系统下行通讯部分通讯媒介是以低压电网电力线载波信号通过低压电网进行传输的，在现场不可避免的出现个别的台区受到电网的干扰、信号衰减等情况导致载波通讯异常。

采集和运维人员如何通过技术培训，更加清晰的判断现场存在的问题，能够及时高效的处理常见问题，是急待解决的问题。

原有集抄实训台仅能通过硬件上设置物理连接断点来模拟存在的集抄故障，且只能模拟485通讯线断开等简单的集抄故障情况，而其他各类型的集抄故障只能通过人工事先设置才能生效。为适应集抄自主运维岗位需学习、掌握多方面集抄运维故障的排查和处理的需要，急需开发有一种基于业务系统采维一体化培训及考核装置，通过后台软件设置来模拟各类可能存在的集抄常见故障，如载波干扰、设备参数异常等，提高和加深参训人员的知识掌握程度，并可通过该实训台对相关参训人员进行技能考核，让被考核人员在无明显故障点的情况下通过相应的集抄排障工器具(如485检测器、掌机、抄控器等)来找出故障原因和故障位置，满足日常采维一体化工作的要求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，在基于实际业务系统环境下，通过各种技术模拟手段，提供一种对采维一体化系统内各个独立的釆集设备及整个低压集抄系统进行后台读取和控制，模拟出各类现场可能出现的低压集抄故障，培训和测试采维一体化工作人员在集抄故障环境下的故障定位和故障处理能力的仿真培训及测试装置。

本实用新型采用的技术方案如下：一种基于业务系统采维一体化培训及考核装置，包括主站平台、主控计算机和模拟台区，所述模拟台区由多个集中器、采集器和电能表电连接组成，其中，所述主控计算机通过控制线分别连接所述集中器、采集器及电能表以对所述集中器、采集器及电能表中的参数进行修改设置，所述主站平台设有RS485通讯接口、RS232通讯接口、载波通讯接口、GPRS通讯接口、CDMA通讯接口、光纤接口；在所述主控计算机与集中器、采集器及电能表之间的控制线路上分别设置有至少一个控制开关。

进一步地，所述主控计算机与集中器、采集器及电能表之间的控制线路由主线路及从主线路上分支形成的多条从线路组成，各条从线路分别连接有集中器、采集器及电表，其中，在所述主线路上设置有主开关，在每个从线路上设置有从开关。

进一步地，所述主开关两端并联有第二支路，该第二支路上设置有开关及信号干扰单元。

进一步地，所述主开关两端并联有第三支路，该第三支路上设置有开关及载波信号发生器。

进一步地，所述电表为带RS485通讯线的普通电表或者为载波电表。

进一步地，当所述电表为带RS485通讯线的普通电表时，所述普通电表通过所述采集器连接所述集中器；当所述电表为载波电表时，所述载波电表直接连接所述集中器。

进一步地，所述载波发声单元包括依次连接的载波发生器、程控衰减器、噪声模拟器及载波接收器，其中，所述噪声模拟器可模拟标准噪声或现场噪声，所述程控衰减器和噪声模拟器均具有与主控计算机相连接的串口，所述主控计算机可对程控衰减器和噪声模拟器进行参数修订，以模拟载波干扰。

与现有技术相比，本实用新型所提供的基于业务系统采维一体化培训及考核装置，达到了如下效果：

1、利用采维一体化培训台模拟现场台区，安装相关集中器、采集器、以及各种电表和线路，在计量自动化系统中建立虚拟台区，通过公网通信与计量自动化系统的虚拟台区建立对应关系，可进行采维一体化班组人员的装表、后台参数设置、联调等项目的培训及考核，实现采维一体化这一个新工种的培训及考核。

2、利用软硬模拟故障仿真技术，在采维一体化培训台设置各种常见故障，进行采维一体化班组人员故障查找等维护项目的培训及考核。以此培养学员对集抄故障的判断和分析的能力，以及对集抄故障的排除能力，从而在工作中实现在现场一次性地解决问题。

3、利用采维一体化培训台进行兼容性测试，可通过后台设置和监控，记录相关的测试结果，避免了人工测试过程的遗漏与疏忽，确保了测试数据的真实性，实现测试结果的查询和追溯。通过兼容性测试功能的使用，明晰各个厂商和各个时期集抄设备的兼容性，在进行现场故障处理前提前准备好与现场运行集抄设备兼容的备品备件，避免来回跑而无谓地浪费工作精力。

附图说明

图1是现有技术中一种常用的低压集抄系统的结构原理图。

图2是本实用新型所述的采维一体化培训及考核装置的整体结构示意图。

图3是本实用新型所述的采维一体化培训及考核装置的主站平台通讯方式的原理图。

图4为本实用新型实施例中的载波发生单元的系统结构图。

具体实施方式

以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定部件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个部件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分部件的方式，而是以部件在功能上的差异来作为区分的准则。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本新型的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

参照附图2，本实用新型所公开的一种基于业务系统采维一体化培训及考核装置，主要用于模拟安装相关集中器、采集器、以及各种电表和线路，在计量自动化系统中建立虚拟台区，通过公网通信与计量自动化系统的虚拟台区建立对应关系，可进行采维一体化班组人员的装表、后台参数设置、联调等项目的培训及考核，并最终实现采维一体化这一个新工种的培训及考核。该采维一体化培训及考核装置利用软硬模拟故障仿真技术，在采维一体化培训台通过主控计算机对集中器、采集器、电表或者通讯链路等设置各种常见故障，进行采维一体化班组人员故障查找等维护项目的培训及考核，以此培养学员对集抄故障的判断和分析的能力，以及对集抄故障的排除能力，从而在工作中实现在现场一次性地解决问题。

所述采维一体化培训及考核装置，包括主站平台1、主控计算机2和模拟台区，还包括有电源，分别为主站平台1、主控计算机2和模拟台区提供工作所需电压，其中，针对不同设备所需的不同电压，可通过电压转换器进行变压来实现，所述模拟台区由多个集中器、多个采集器和多块电能表电连接组成，所述电能表包括普通的RS485通讯电表和载波电表，所述主站平台1通过通讯信道(无线、有线、电力线载波等信道)将多个电能表电能量的记录值(窗口值)的信息集中抄读。集中器收集各采集器或电能表的数据，并进行处理储存，同时能和主站或手持设备进行数据交换。采集器用于采集多个或单个电能表的电能信息，并可与集中器交换数据。主控计算机2用于参数的修订和调试。当所述电表为带RS485通讯线的普通电表时，所述普通电表通过所述采集器连接所述集中器；当所述电表为载波电表时，所述载波电表直接连接所述集中器，而集中器直接与主站平台1进行数据交互。主站平台属于整个计量自动化系统的信息采集与控制中心，通过远程通信通道或与下级单位系统接口对计量自动化终端的信息进行采集和控制，并进行分析和综合处理。

其中，所述主控计算机2通过控制线分别连接所述集中器、采集器及电能表，以对所述集中器、采集器及电能表中的参数进行修改设置，进而模拟现有的模拟台区相关设备的参数修订(包括更改、缺省、增加、删除等方式)对设备调试人员的影响及相应考核，所述主控计算机中安装有相应的软件以对集中器、采集器、电表等进行不同的设置；所述主站平台1设有RS485通讯接口、RS232通讯接口、载波通讯接口、GSM通讯接口、GPRS通讯接口、CDMA通讯接口、光纤接口以分别模拟RS485串口通讯、RS232串口通讯、载波通讯、GSM通讯、GPRS通讯、CDMA通讯、光纤通讯等各种通讯方式，并还预留有多个其它可扩展通讯接口，模拟通过不同的通讯方式对抄表员进行抄表培训及考核。其中，主站平台、主控计算机及模拟台区的设备还连接有供电电源，供电电源可通过不同的电压转换器为其提供所需的工作电压。

为了方便对不同的设备或产品进行单独调控，在所述主控计算机2与集中器、采集器及电能表之间的控制线路上设置有开关，各个开关通过自身的导通或关断控制控制线与哪台设备相连接，比如当需要对集中器进行参数设定的时候，仅允许与集中器相连接的控制线上的开关为闭合(导通)状态，其它线路上的开关为打开(关断)状态。将所述主控计算机2与模拟台区连接的控制线分成两部分，一部分为主线路，主线路分支形成多条从线路，从线路分别连接集中器、采集器以及电表，主线路一端连接主控计算机2，其中，在所述主线路上设置有主开关5，在每个从线路上设置有从开关6，以控制从线路的导通或关断。而各个集中器、采集器及电表内均设有与从线路对应的数据线接口，该数据线接口接收主控计算机2的命令，对各个集中器、采集器及电表内的参数进行人为修订，模拟一些参数异常情况，对抄表人员进行考核或者培训。

举例来说，通过主控计算机选择集中器、采集器、三相表、单相表的生产厂家、型号、规格、生产日期等信息，将设置参数下发至集中器后进行抄读测试，主站平台通过统计集中器的抄读成功率来判断相关集抄设备之间是否存在兼容性问题，并可以记录和打印出兼容性测试单。抛弃了以前在进行兼容性测试工作时只能通过人工在集中器直接点抄电能表的方式来测试不同厂家、不同时期的集抄设备之间是否兼容的测试方式，避免了测试过程操作繁琐、抄读情况不直观、难以量化等情况的发生。

为了模拟在抄表过程中接收或传输线路上的信号衰减问题，在所述主开关5两端并联有第二支路，该第二支路上设置有开关7及信号干扰单元3，当第二支路上的开关7打开(关断)时，线路断开，信号干扰单元3无法对通讯线路起到干扰作用，而主控计算机2可以正常对集中器、采集器、电表等进行参数修订，所述信号干扰单元可以为信号干扰器，模拟产生一些杂波、不同频率的信号或者其他与抄表信号不同。当主开关5关断，该第二支路上的开关7闭合(导通)，且从线路上的各个从开关6闭合(导通)时，可以通过信号干扰单元3的作用，模拟产生杂波信号，对通讯链路产生影响，并观察相应的集中器、采集器及电表的参数变化或故障变化，针对这些故障，测试人员可进行模拟现场调修，以对培训人员进行全方位培训。

为了模拟载波信号对通讯链路的影响，所述主开关5两端并联有第三支路，该第三支路上设置有开关8及载波发生单元4，载波发生单元4可进行载波信号的加强、减弱、缺失或者载波干扰等。当第三支路上的开关7导通，主线路上的主开关5关断，从线路上的从开关6导通时，载波发生单元4即可对连接从线路的集中器、采集器等产生载波信号影响。

参照图4所示，图4为本实用新型实施例中的载波发生单元4的一个系统架构图，所述载波发生单元4包括载波发生器、连接该载波发生器的程控衰减器、连接该程控衰减器的噪声模拟器、连接该噪声模拟器的载波接收器，其中，所述噪声模拟器可模拟标准噪声或现场噪声。主控计算机可对程控衰减器和噪声模拟器进行参数修订，控制衰减频率，或者模拟不同分贝的噪声，进而对载波通信产生载波干扰。

所述信号干扰单元3和载波发生单元4的输出端可以位于主站平台与集中器或者与采集器通讯的通讯链路当中，模拟对不同的通讯方式产生一定的干扰，观察设备异常，对培训人员进行培训。

参照图3所示，为了使得集中器能够和主站平台满足不同的通讯方式，所述主站平台设有RS485通讯接口、RS232通讯接口、载波通讯接口、GPRS通讯接口、CDMA通讯接口、光纤通讯接口，并还预留有其他可扩展的通讯应用接口，使其满足以有线或无线的方式与集中器进行数据交互，并可实现通讯多样化，使得培训人员了解多种不同的通讯方式多抄表的影响。通过多种通讯方式，也可以对通信线路进行不同的通讯故障，比如模拟RS485断线、反接等，隔离RS485通讯接口观察电表或者集中器的变化。

本实用新型实施例中通过各种技术模拟手段，提供一种对采维一体化系统内各个独立的釆集设备及整个低压集抄系统进行后台读取和控制，模拟出各类现场可能出现的低压集抄故障，基本能够满足培训和测试采维一体化工作人员在集抄故障环境下的故障定位和故障处理能力的仿真培训及测试，具有较大的实用性。

值得注意的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限定本实用新型的专利保护范围，本实用新型还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本实用新型的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本实用新型所涵盖的范围内。