一种智能表故障判别系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种智能表故障判别系统，包括与交流220V市电电网连接的电力载波模块，电力载波模块的数据输出端口与载波控制切换模块输入短连接，波控制切换模块输出与中央处理器连接，中央处理器分别与红外通信模块的数据端口连接、与上位机通信模块的I/O端口连接，将通信信号传输给上位机通信模块、与显示模块连接，向显示模块输出显示信号，与键盘输入模块连接，实现键盘控制的数据交换，所述电源模块为整个系统供电。本发明将目前电力系统中主要使用的两种低压载波调制方式，以及智能表红外抄收方式有机的结合在一起，形成一种简洁、方便的智能表故障判别系统。
【专利说明】一种智能表故障判别系统
【技术领域】
[0001]本发明属于电力系统使用的智能表故障判别【技术领域】，具体涉及一种智能表故障判别系统。
【背景技术】
[0002]目前电力系统中低压用电信息采集系统的低压通信介质，主要采用低压电力线，并利用低压载波通信技术进行数据的采集。
[0003]这种用电信息采集系统，首先由智能表将表号、电量、金额等信息通过内置的载波模块以电力线为载体，上传至安装在对应台区低压侧的采集器中；再由采集器将信息通过GPRS信号方式上传采集主站。
[0004]随着智能表的使用，营销低压管理模式发生相应变化，对用户的管理按日开展，每日对远传采集的用户信息进行分析，了解用户用电状况，及时处理发现的问题；这样就对远传采集数据的及时性、准确性和提出很高要求，目前低压用户用电信息采集成功率成为制约这一新型管理模式的瓶颈。电力系统中的低压用户用电信息采集成功率并不能达到100%，其主要是由于低压载波通信技术所使用的信号方式，是将数据信号调制到220/380V低压电力线路之上，受电力网络幅值、频率等的波动冲击影响，以及感性器件本身的衰耗特点，导致智能电表中的载波通信模块成为系统中的主要易损件，从而降低了采集系统的整体抄收成功率，而且这种影响是长期和持续的。
[0005]目前对智能表远传不成功的解决办法是，首先分析基础档案，无误后，安排相应集中控制器载波模块生产厂家技术人员与电力运行维户工作人员现场核查，利用本厂的调试设备进行调试，工作人员对采集不成功的智能表需携带两种不同载波方式的测试设备，以及红外测试设备，对智能表进行故障判别。但测试设备，需要使用专门的接收仪器或笔记本电脑，并连接载波通信模块，红外测试还另需一套设备，现场携带、连接测试设备、实施测试均非常麻烦，测试一块智能表的时间平均需要20分钟，而且由于接线回路中元件较多，必须由专业技术人员指导，无法大面积使用；在实际使用中，老的测试设备因为种类较多，不易准备、携带，经常造成现场人员将故障智能表一律判定为整表故障予以更换的现象，造成大量的设备资金的浪费。更换一具智能表的设备、人工费用同更换一块载波模块相比，高出
8-10倍，这还不包括更换智能表需要停电给用户造成的损失，换表后业务变更给用户带来不必要麻烦，反复换表给智能表质量带来负面影响更是无法估量。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种智能表故障判别系统。
[0007]本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0008]一种智能表故障判别系统，包括与交流220V市电电网连接的电力载波模块，电力载波模块的数据输出端口与载波控制切换模块输入短连接，波控制切换模块输出与中央处理器连接，中央处理器分别与红外通信模块的数据端口连接、与上位机通信模块的I/o端口连接，将通信信号传输给上位机通信模块、与显示模块连接，向显示模块输出显示信号，与键盘输入模块连接，实现键盘控制的数据交换，所述电源模块为整个系统供电。
[0009]而且，所述电力载波模块具体采用两并联关系的鼎信载波模块及东软载波模块，其中，
[0010]鼎信载波模块，载波芯片型号:TCC081C ;载波中心频率:421kHz ;载波频率范围:401kHz?441kHz ;调制方式:BFSK ;载波通信速率:50/1200bps
[0011]东软载波模块，载波芯片型号:PLCI36G-1I1-E ;载波中心频率:270kHz ;载波频率范围:270kHz± 15kHz ;调制方式:BFSK ;载波通信速率:330bps，
[0012]以上两种载波模块在整个电路中处于并联关系，但在同一时间内只能有一个处于工作状态，工作状态通过载波控制切换模块的外置手动开关控制。
[0013]而且，所述红外通信模块采用TL-1RM838B2型号的红外通信模块。
[0014]而且，所述键盘输入模块为通过串口与中央处理器连接的标准键盘。
[0015]而且，所述上位机通信模块包括串口数据接收功能集成电路MAX232CPE (16)和接口集成电路LB184(MAX485)，实现串口通信功能驱动与串口数据接收功能。
[0016]而且，所述载波控制切换模块，可具体采用外置手动控制开关。
[0017]而且，所述电源模块为VAD直流电源，采用自耦变压器直接降压整流、线性稳压的供电方式。
[0018]本发明的优点和积极效果是
[0019]1、本发明所采用的技术方案是，将目前电力系统中主要使用的两种低压载波调制方式(270kHz和470kHz)，以及智能表红外抄收方式，以故障判别为目的，有机的结合在一起，形成一种简洁、方便的智能表故障判别系统。
[0020]2、本发明系统携带方便，测试时间缩短为一分钟左右，同时操作简便，适用于现场运行维护人员使用，普通工作人员即可完成操作，操作简单，界面清晰，功能强大，并且准确判断故障原因，易于大面积推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明系统的系统结构方框图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图对本发明实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0023]—种智能表故障判别系统，如图1所不，电力载波模块、载波控制切换模块、中央处理器，红外通信模块、电源模块、上位机通信模块、显示模块及键盘输入模块，
[0024]所述电力载波模块的通信端口与交流220V市电电网相互电连接，电力载波模块的数据输出端口与载波控制切换模块输入短连接，波控制切换模块输出与中央处理器连接，中央处理器分别与红外通信模块的数据端口连接，与上位机通信模块的I/o端口连接，将通信信号传输给上位机通信模块，上位机通信模块的异步通信端口通过RS232或USB接口与远程上位机连接，同时，中央处理器的液晶输出端口与显示模块连接，向显示模块输出显示信号，中央处理器的按键控制输出端口与键盘输入模块连接，实现键盘控制的数据交换，所述电源模块为整个系统供电。
[0025]在本发明的具体实施中，所述电力载波模块具体采用两并联关系的鼎信载波模块及东软载波模块，其中，
[0026]鼎信载波模块，载波芯片型号:TCC081C ;载波中心频率:421kHz ;载波频率范围:401kHz?441kHz ;调制方式:BFSK ;载波通信速率:50/1200bps
[0027]东软载波模块，载波芯片型号:PLCI36G-1I1-E ;载波中心频率:270kHz ;载波频率范围:270kHz± 15kHz ;调制方式:BFSK ;载波通信速率:330bps，
[0028]以上两种载波模块在整个电路中处于并联关系，但在同一时间内只能有一个处于工作状态，工作状态的改变由中央处理器负责协调，通过外置开关控制，适用于以上两种载波模块的电力通信。
[0029]在本发明的具体实施中，所述红外通信模块采用TL-1RM838B2型号(宽工作电压2.7V?5.5V模块封装内屏蔽输出电平匹配TTL\CM0S电路)的红外通信模块。
[0030]在本发明的具体实施中，所述键盘输入模块包括标准键盘输入盘模块，通过串口与中央处理器进行通信。
[0031]在本发明的具体实施中，所述上位机通信模块包括串口数据接收功能集成电路MAX232CPE (16)和接口集成电路LB184 (MAX485)，实现串口通信功能驱动与串口数据接收功能。
[0032]在本发明的具体实施中，所述载波控制切换模块，可具体采用外置手动控制开关。
[0033]在本发明的具体实施中，所述电源模块为VAD直流电源，采用自耦变压器直接降压整流、线性稳压的供电方式,其参考地端GND接到单相交流电源的中线N上。
【权利要求】
1.一种智能表故障判别系统，其特征在于:包括与交流220V市电电网连接的电力载波模块，电力载波模块的数据输出端口与载波控制切换模块输入短连接，波控制切换模块输出与中央处理器连接，中央处理器分别与红外通信模块的数据端口连接、与上位机通信模块的I/o端口连接，将通信信号传输给上位机通信模块、与显示模块连接，向显示模块输出显示信号，与键盘输入模块连接，实现键盘控制的数据交换，所述电源模块为整个系统供电。
2.根据权利要求1所述的智能表故障判别系统，其特征在于:所述电力载波模块具体采用两并联关系的鼎信载波模块及东软载波模块，其中， 鼎信载波模块，载波芯片型号:TCC081C;载波中心频率:421kHz ;载波频率范围:401kHz?441kHz ;调制方式:BFSK ;载波通信速率:50/1200bps 东软载波模块，载波芯片型号:PLCI36G-1I1-E ;载波中心频率:270kHz ;载波频率范围:270kHz ± 15kHz ;调制方式:BFSK ;载波通信速率:330bps， 以上两种载波模块在整个电路中处于并联关系，但在同一时间内只能有一个处于工作状态，工作状态通过载波控制切换模块的外置手动开关控制。
3.根据权利要求1所述的智能表故障判别系统，其特征在于:所述红外通信模块采用TL-1RM838B2型号的红外通信模块。
4.根据权利要求1所述的智能表故障判别系统，其特征在于:所述键盘输入模块为通过串口与中央处理器连接的标准键盘。
5.根据权利要求1所述的智能表故障判别系统，其特征在于:所述上位机通信模块包括串口数据接收功能集成电路MAX232CPE (16)和接口集成电路LB184 (MAX485)，实现串口通信功能驱动与串口数据接收功能。
6.根据权利要求1所述的智能表故障判别系统，其特征在于:所述载波控制切换模块，可具体采用外置手动控制开关。
7.根据权利要求1所述的智能表故障判别系统，其特征在于:所述电源模块为VAD直流电源，采用自耦变压器直接降压整流、线性稳压的供电方式。
【文档编号】H04B17/00GK103780321SQ201410031053
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月22日 优先权日:2014年1月22日
【发明者】王强, 李锦 , 刘洪昆, 陈旭, 杨光, 赵欣, 李鹏, 李跃, 李玮, 高伟 申请人:国家电网公司, 国网天津市电力公司