一种用电信息采集系统现场设备通信故障检测方法及装置与流程

本发明涉及电能计量领域，并且更具体地，涉及一种用电信息采集系统现场设备通信故障检测方法及装置。

背景技术：

用电信息采集系统是建设我国智能电网的物理基础，主要由主站、通信信道、终端设备三部分组成。其中主站系统主要完成业务应用、数据采集、控制执行、前置通信调度、数据库管理等功能。终端设备包括智能电能表、采集器、集中器和转变终端等多种设备。电能表对居民用电信息进行采集，由集中器或采集器汇总后统一上传到采集系统主站，工商业用户电能表通过专变终端与采集系统主站通信。终端设备与主站通信的上行链路主要通信方式包括通用无线分组业务/码分多址(gprs/cdma)无线公网、无线专网、光纤专网等。下行链路主要通信方式主要包括电力线载波(plc)、微功率无线、rs485通信等方式。

然而，实际中采集系统的通信链路存在不稳定的情况，通信链路故障后，将导致用电数据采集不成功，进而影响用户的正常用电，降低用户的用电满意度。因此，在用电数据采集现场亟需一种故障诊断设备，来排查采集现场故障，提升用电数据采集成功率。

技术实现要素：

本发明提供了一种用电信息采集系统现场设备通信故障检测方法及装置，以解决采集系统的通信链路故障检测问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个发明，提供了一种用电信息采集系统现场设备通信故障检测方法，所述方法包括：

将采集故障识别装置作为电能表接入到被测集中器的强电线路内，通过主控设备接收到采集故障识别装置返回数据的情况对集中器本地通信功能进行检测；

将采集故障识别装置作为集中器接入到被测采集器强电线路内，通过主控设备接收到的待测采集器数据的情况对采集器上行通信功能进行检测；

将采集故障识别装置作为集中器接入到被测电能表强电线路内，通过主控设备接收到的待测电能表数据的情况对电能表通信功能进行检测；

将待测sim卡安插到采集故障识别装置中，根据配置的测试参数对sim卡进行测试。

优选地，其中所述将采集故障识别装置作为电能表接入到被测集中器的强电线路内，通过主控设备接收到采集故障识别装置返回数据的情况对集中器本地通信功能进行检测，包括：

在采集故障识别装置插入标准电能表通信模块作为电能表接入到被测集中器的强电线路内，主控设备通过红外控制集中器通过载波抄读采集故障识别装置数据，若主控设备能正常收到返回数据，则说明集中器本地通信功能正常；否则，说明集中器本地通信功能异常。

优选地，其中所述将采集故障识别装置作为集中器接入到被测采集器强电线路内，通过主控设备接收到的待测采集器数据的情况对采集器上行通信功能进行检测，包括：

在采集故障识别装置插入标准集中器通信模块作为集中器接入到被测采集器强电线路内，主控设备通过蓝牙控制采集故障识别装置通过载波或微功率无线通道抄读待测采集器数据，若主控设备能正常收到返回数据，则说明采集器上行通信功能正常；否则，说明采集器上行通信功能异常。

优选地，其中所述将采集故障识别装置作为集中器接入到被测电能表强电线路内，通过主控设备接收到的待测电能表数据的情况对电能表通信功能进行检测，包括：

在采集故障识别装置插入标准集中器通信模块作为集中器接入到被测电能表强电线路内，主控设备通过蓝牙控制采集故障识别装置通过载波或微功率无线通道抄读被测电能表数据，若主控设备能正常收到返回数据，则说明电能表通信功能正常；否则，说明电能表通信功能异常。

优选地，其中所述方法还包括：集中器本地通信模块测试以及采集器或电能表本地通信模块测试，

所述集中器本地通信模块测试，包括：

采集故障识别装置先插入标准采集器通信模块，再插入被测集中器通信模块，采集故障识别装置通过内部电路互发的方式对待测集中器通信模块进行测试，并给出测试结果；

所述采集器或电能表本地通信模块测试，包括：

采集故障识别装置先插入标准集中器通信模块，再插入被测电能表或采集器通信模块，采集故障识别装置通过内部电路互发的方式测试对待测电能表或采集器通信模块进行测试，并给出测试结果。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用电信息采集系统现场设备通信故障检测装置，所述装置包括：集中器模块测试区、电表模块测试区、sim卡插口和通信接口，

所述集中器模块测试区，用于根据测试命令对集中器通信模块的性能进行测试；

所述电表模块测试区，用于根据测试命令对对采集器以及电能表的通信模块的性能进行测试；

所述sim卡插口，用于安插待测sim卡，并根据配置的测试参数对sim卡进行测试；

所述通信接口，用于与外界进行数据通信传输，其中，所述通信接口包括：强电l/n接口、sma天线接口、串行通信接口和rs485通信接口。

优选地，其中所述装置还包括：蓝牙指示灯、sim卡指示灯、模块测试指示灯、电源指示灯、reset键、电源键和蓝牙按键。

本发明提供了一种用电信息采集系统现场设备通信故障检测方法及装置，采集运维故障识别装置方便携带，操作简便，能够有效地排查现场设备的通信故障，完成sim卡检测功能、载波模块检测功、集中器本地通信功能测试、采集器上行通信功能测试、电能表载波或微功率无线通信功能测试等，从而有效地提升了数据采集成功率，对完成国家电网公司采集“全采集、全覆盖、全费控”的建设要求具有积极意义。

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为根据本发明实施方式的用电信息采集系统现场设备通信故障检测方法100的流程图；

图2为根据本发明实施方式的集中器本地通信功能测试的示意图；

图3为根据本发明实施方式的采集器上行通信功能测试的示意图；

图4为根据本发明实施方式的电能表通信功能测试的示意图；

图5为根据本发明实施方式的sim卡功能检测的示意图；

图6为根据本发明实施方式的用电信息采集系统现场设备通信故障检测装置600的结构示意图；

图7为根据本发明实施方式的用电信息采集系统现场设备通信故障检测装置的示意图。

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为根据本发明实施方式的用电信息采集系统现场设备通信故障检测方法100的流程图。如图1所示，所述用电信息采集系统现场设备通信故障检测方法100用于对用电信息采集系统现场设备的通信故障进行检测，通过采集故障识别装置进行采集运维故障现场故障检测，采集故障识别装置由集中器模块测试区、电表模块测试区、指示灯、按钮、sim卡插口以及接口组成，集中器模块测试区可以完成09版和13版的集中器通信模块测试，电表模块测试区可以完成采集器以及单、三相电能表的通信模块测试。采集故障识别装置接收主控设备指令，实现sim卡故障检测、载波模块故障检测、微功率无线模块故障检测以及集中器、采集器和电能表整机通信故障检测等功能，完成现场设备的通信故障排查，从而有效提升数据采集成功率，对完成国家电网公司采集“全采集、全覆盖、全费控”的建设要求具有积极意义。优选地，所述方法100从步骤101处开始，在步骤101将采集故障识别装置作为电能表接入到被测集中器的强电线路内，通过主控设备接收到采集故障识别装置返回数据的情况对集中器本地通信功能进行检测。

优选地，所述将采集故障识别装置作为电能表接入到被测集中器的强电线路内，通过主控设备接收到采集故障识别装置返回数据的情况对集中器本地通信功能进行检测，包括：

在采集故障识别装置插入标准电能表通信模块作为电能表接入到被测集中器的强电线路内，主控设备通过红外控制集中器通过载波抄读采集故障识别装置数据，若主控设备能正常收到返回数据，则说明集中器本地通信功能正常；否则，说明集中器本地通信功能异常。图2为根据本发明实施方式的集中器本地通信功能测试的示意图。如图2所示，在本发明的实施方式中，采集故障识别装置先插入标准电能表通信模块，将采集故障识别装置模拟成电能表接入到被测集中器强电线路内，主控设备通过红外控制集中器通过载波抄读采集故障识别装置数据，如果主控设备能正常收到返回数据，则说明集中器本地通信功能正常，否则异常。

采集故障识别装置也可以用于集中器、采集器或电能表整机功能的测试。在集中器整机功能测试时，通过将设备作为采集器，在插上采集器模块后，接收集中器发出的抄读日期报文，并处理返回给集中器，具体流程为：主控设备向采集故障识别装置发出集中器整机功能测试命令，采集故障识别装置在接收到命令后等待接收抄读日期报文；主控设备向集中器发出抄读电能表日期命令，集中器发出抄读日期报文；采集器模块在接收到命令后解析出645报文，发给采集故障识别装置处理；采集故障识别装置在确认表地址及命令后，向采集器模块返回回应报文，并向主控设备返回处理结果；采集器模块再发出报文；集中器接收到采集器发出的报文，处理并向主控设备返回抄读结果。

在采集器整机功能测试时，将采集故障识别装置作为集中器使用，发出抄读日期报文，采集故障识别装置在接收到返回的命令后，不判断日期是否正确，将日期返回给主控设备，只处理接收到的报文是否正确。采集器整机功能测试必须使用标准集中器载波模块。采集器整机功能测试实现流程如下：主控设备向采集故障识别装置发送采集器整机功能测试命令；采集故障识别装置在接收到命令后与集中器模块交互添加表档案，然后发出抄读日期的载波报文；采集器在接收到命令后，通过485线向主控设备发出645报文；主控设备在确认表地址及命令后，返回日期报文；采集器在接收到主控设备返回的报文后，向采集故障识别装置发送处理结果；采集故障识别装置在接收到返回命令后将结果返回给主控设备。

在电能表整机功能测试时，将采集故障识别装置作为集中器使用，向采集器(载波表)发出抄读日期报文，采集故障识别装置在接收到返回的命令后，不判断日期是否正确，将日期返回给主控设备，只处理接收到的报文是否正确。电能表整机功能测试必须使用标准集中器载波模块。电能表整机功能测试实现流程如下：主控设备向采集故障识别装置发送电能表整机功能测试命令；采集故障识别装置在接收到命令后与集中器模块交互添加表档案，然后向采集器(载波表)发出抄读日期的载波报文；采集器在接收到命令后向电能表发出645报文，电能表(载波表则直接接收载波报文)在接收到命令后返回当前表日期；采集故障识别装置在接收到载波报文后处理，并向主控设备发出处理结果。

优选地，在步骤102将采集故障识别装置作为集中器接入到被测采集器强电线路内，通过主控设备接收到的待测采集器数据的情况对采集器上行通信功能进行检测。优选地，所述将采集故障识别装置作为集中器接入到被测采集器强电线路内，通过主控设备接收到的待测采集器数据的情况对采集器上行通信功能进行检测，包括：

在采集故障识别装置插入标准集中器通信模块作为集中器接入到被测采集器强电线路内，主控设备通过蓝牙控制采集故障识别装置通过载波或微功率无线通道抄读待测采集器数据，若主控设备能正常收到返回数据，则说明采集器上行通信功能正常；否则，说明采集器上行通信功能异常。

图3为根据本发明实施方式的采集器上行通信功能测试的示意图。如图3所示，在本发明的实施方式中，采集故障识别装置先插入标准集中器通信模块，将采集故障识别装置模拟成集中器接入到被测采集器强电线路内，主控设备通过蓝牙控制采集故障识别装置通过载波或微功率无线通道抄读被测采集器数据，如果主控设备能正常收到返回数据，则说明采集器本地通信功能正常，否则异常。

优选地，在步骤103将采集故障识别装置作为集中器接入到被测电能表强电线路内，通过主控设备接收到的待测电能表数据的情况对电能表通信功能进行检测。优选地，所述将采集故障识别装置作为集中器接入到被测电能表强电线路内，通过主控设备接收到的待测电能表数据的情况对电能表通信功能进行检测，包括：在采集故障识别装置插入标准集中器通信模块作为集中器接入到被测电能表强电线路内，主控设备通过蓝牙控制采集故障识别装置通过载波或微功率无线通道抄读被测电能表数据，若主控设备能正常收到返回数据，则说明电能表通信功能正常；否则，说明电能表通信功能异常。图4为根据本发明实施方式的电能表通信功能测试的示意图。如图4所示，在本发明的实施方式中，采集故障识别装置先插入标准集中器通信模块，将采集故障识别装置模拟成集中器接入到被测电能表强电线路内，主控设备通过蓝牙控制采集故障识别装置通过载波或微功率无线通道抄读被测电能表数据，如果主控设备能正常收到返回数据，则说明电能表载波/微功率无线通信功能正常，否则异常。在电能表载波模块/微功率无线模块测试时，将采集故障识别装置作为载波表来使用，测试时需要同时插入集中器载波模块/微功率无线模块与电能表载波模块/微功率无线模块。集中器载波模块必须使用标准集中器载波模块/微功率无线模块。电能表载波模块/微功率无线模块流程如下：主控设备向采集故障识别装置发送电能表载波模块/微功率无线模块测试命令；采集故障识别装置在接收到命令后，向集中器模块添加该表档案，然后发送抄读日期报文；当采集故障识别装置上的电能表载波模块/微功率无线模块接收到载波报文后，向采集故障识别装置发送645报文；采集故障识别装置在处理645报文后向电能表载波模块/微功率无线模块返回处理结果；电能表载波模块/微功率无线模块再将结果发送给集中器模块；集中器模块再返回给采集故障识别装置处理，完成后将结果发送给主控设备。

采集故障识别装置可以完成对三相/单相载波和微功率无线通信模块通信功能完好性的测试。在进行集中器载波模块/微功率无线模块测试时，将采集故障识别装置即作为集中器使用又作为采集器使用。当只插入现场集中器模块时，使用现场的采集器与电能表回应报文；当现场无采集器或载波表时，插上采集器模块，采集故障识别装置作为采集器向集中器模块返回抄读日期。集中器载波模块/微功率无线模块测试流程如下：主控设备向采集故障识别装置发送集中器载波模块/微功率无线模块测试命令；采集故障识别装置在接收到命令后，向集中器模块查询是否存在该表，当存在该表时，抄读该表日期；当不存在该表时，结束载波模块测试命令，以防止修改现场载波表档案；当采集器接收到载波报文后，向电能表发送645报文；电能表在受到645报文后向采集器返回处理结果；采集器再将结果发送给采集故障识别装置；采集故障识别装置处理后将结果发送给主控设备。

在进行采集器载波模块测试时，将采集故障识别装置作为采集器来使用，测试时需要同时插入集中器载波模块与采集器模块。集中器载波模块必须使用标准集中器载波模块。采集器载波模块测试流程如下：主控设备向采集故障识别装置发送采集器载波模块测试命令；采集故障识别装置在接收到命令后，向集中器模块添加该表档案，然后发送抄读日期报文；当采集故障识别装置上的采集器模块接收到载波报文后，向采集故障识别装置发送645报文；采集故障识别装置在处理645报文后向采集器模块返回处理结果；采集器模块再将结果发送给集中器模块；集中器模块再返回给采集故障识别装置处理，完成后将结果发送给主控设备。

优选地，在步骤104将待测sim卡安插到采集故障识别装置中，根据配置的测试参数对sim卡进行测试。图5为根据本发明实施方式的sim卡功能检测的示意图。如图5所示，在本发明的实施方式中，将被测终端内sim卡拆下，安插到采集故障识别装置中，主控设备通过蓝牙向采集故障识别装置发送测试命令，采集故障识别装置根据配置的测试参数对sim卡进行测试，测试过程中会对sim卡是否物理损坏、sim卡是否欠费、主站接口是否正常应答等进行测试，同时记录当前位置信号强度，所接入电信服务器分配的动态ip地址，sim卡ccid串号或电话号码，测试结束后将记录信息和测试结果返回给主控设备，供主控设备工单流转使用。

优选地，所述方法还包括：集中器本地通信模块测试以及采集器或电能表本地通信模块测试。优选地，所述集中器本地通信模块测试，包括：采集故障识别装置先插入标准采集器通信模块，再插入被测集中器通信模块，采集故障识别装置通过内部电路互发的方式对待测集中器通信模块进行测试，并给出测试结果。所述采集器或电能表本地通信模块测试，包括：采集故障识别装置先插入标准集中器通信模块，再插入被测电能表或采集器通信模块，采集故障识别装置通过内部电路互发的方式测试对待测电能表或采集器通信模块进行测试，并给出测试结果。

图6为根据本发明实施方式的用电信息采集系统现场设备通信故障检测装置600的结构示意图。如图6所示，所述装置600包括：集中器模块测试区601、电表模块测试区602、sim卡插口603和通信接口604。

优选地，所述集中器模块测试区601，用于根据测试命令对集中器通信模块的性能进行测试。

优选地，所述电表模块测试区602，用于根据测试命令对对采集器以及电能表的通信模块的性能进行测试。

优选地，所述sim卡插口603，用于安插待测sim卡，并根据配置的测试参数对sim卡进行测试。

优选地，所述通信接口604，用于与外界进行数据通信传输，其中，所述通信接口包括：强电l/n接口、sma天线接口、串行通信接口和rs485通信接口。优选地，其中所述装置还包括：蓝牙指示灯、sim卡指示灯、模块测试指示灯、电源指示灯、reset键、电源键和蓝牙按键。

图7为根据本发明实施方式的用电信息采集系统现场设备通信故障检测装置的示意图。如图7所示，采集故障识别装置硬件由集中器模块测试区、电表模块测试区、指示灯、按钮、sim卡插口以及接口组成。集中器模块测试区可以完成09版和13版的集中器通信模块测试，电表模块测试区可以完成采集器以及单、三相电能表的通信模块测试。sim卡插口用于对sim卡进行测试，包括sim卡是否物理损坏、sim卡是否欠费、主站接口是否正常应答等，sim卡插口采用自弹式卡座。蓝牙指示灯用于指示蓝牙功能是否打开，亮蓝色表示蓝牙打开；sim卡指示灯用于指示sim卡功能是否正常，亮绿色表示正常，红色表示故障；模块测试指示灯指示被测模块功能是否正常，亮绿色表示正常，红色表示故障；电源指示灯用于电源是否接通，亮绿色表示接通，红色表示关闭。电源键用于打开模块电源，采用船型按键，蓝牙按键用于打开蓝牙功能，reset键用于设备复位。采集故障识别装置共配备四个接口，强电l/n接口满足iec60320-1标准中c7、c8的要求，用于与强电端口连接，采集故障识别装置端为c8，接线端为c7；sma天线接口采用内空外螺纹sma母头；串行通信口采用端子方式，方便电流钳连接，采用rs485通信方式；充电口形式为microusb，采用标准的接口定义方式，+5v/gnd针做为充电使用。

本发明的实施例的用电信息采集系统现场设备通信故障检测装置600与本发明的另一个实施例的用电信息采集系统现场设备通信故障检测方法100相对应，在此不再赘述。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。