一种支持高频数据采集的全链路故障诊断方法及系统与流程

1.本技术涉及电力故障检测领域，具体而言，涉及一种支持高频数据采集的全链路故障诊断方法及系统。


背景技术：

2.目前，用电信息采集系统的采集方式是主站定期通过规约发送采集指令给集中器来获取表计的抄表数据。然而，在实践中发现，每个表计的抄表链路都具有非常多的链路节点。这就使得，一旦抄表故障发生时，主站根本无法直接判定故障发生节点，从而为用电信息的采集与用电系统的维护带来了极大的不便利性。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种支持高频数据采集的全链路故障诊断方法及系统，能够直接判定故障发生节点，从而为用电信息的采集与用电系统的维护带来了极大的便利性。
4.本技术实施例第一方面提供了一种支持高频数据采集的全链路故障诊断方法，包括：监测集中器是否发送电表抄读报文给采集器；若否，上报集中器故障信息；若是，监测电力线上是否接收到所述电表抄送报文；若否，上报电力线故障信息；若是，监测采集器是否发送电表抄读信号给电能表；所述电表抄读信号是所述采集器根据接收到的所述电表抄读报文生成的；若否，上报采集器故障信息；若是，监测所述采集器是否接收到抄读应答报文；所述抄读应答报文是所述电能表在接收到所述电表抄读信号时，对电表正向有功数据进行抄读得到的；若否，上报电能表故障信息；若是，监测所述采集器是否发送所述抄读应答报文给所述集中器；若否，上报所述采集器故障信息；若是，监测所述电力线上是否接收到所述抄读应答报文；若否，上报所述电力线故障信息；若是，监测所述集中器是否接收到所述抄读应答报文；若否，上报所述集中器故障信息；若是，则上报无故障信息。
5.在上述实现过程中，该方法可以在集中器抄读电表信息的过程中，对集中器、电力线、采集器以及电能表进行全链路监测，从而在任一节点未接收到应该收到的信息或未发送出应该发送的信息时，认定该节点出现故障。进而能够直接判定故障发生节点，为用电信息的采集与用电系统的维护带来了极大的便利性。
6.进一步地，所述监测集中器是否发送电表抄读报文给采集器的步骤包括：通过监控外设，监测所述集中器是否发送电表抄读指令给载波通信装置；所述载
波通信装置设置于所述集中器中；若否，上报集中器故障信息；若是，监测所述载波通信装置是否发送电表抄读报文给所述采集器；所述电表抄读报文是所述载波通信装置根据接收到的所述电表抄读指令生成的。
7.进一步地，当未监测到所述载波通信装置发送电表抄读报文给所述采集器时，上报集中器故障信息的步骤包括：当未监测到所述载波通信装置发送电表抄读报文给所述采集器时，上报集中器载波通信故障信息。
8.进一步地，所述电表抄读信号是所述采集器根据接收到的所述电表抄读报文生成的rs485信号。
9.进一步地，所述监测所述集中器是否接收到所述抄读应答报文的步骤包括：监控载波通信装置是否接收到所述抄读应答报文；所述载波通信装置设置于所述集中器中；若否，则上报集中器载波通信故障信息；若是，则通过监控外设监控所述载波通信装置是否发送所述抄读应答报文给所述集中器。
10.本技术实施例第二方面提供了一种支持高频数据采集的全链路故障诊断系统，所述支持高频数据采集的全链路故障诊断系统包括抄控器、集中器、电力线、采集器以及电能表，其中，所述抄控器监测所述集中器是否发送电表抄读报文给所述采集器；若否，所述抄控器上报集中器故障信息；若是，所述抄控器监测所述电力线上是否接收到所述电表抄送报文；若否，所述抄控器上报电力线故障信息；若是，所述抄控器监测所述采集器是否发送电表抄读信号给电能表；所述电表抄读信号是所述采集器根据接收到的所述电表抄读报文生成的；若否，所述抄控器上报采集器故障信息；若是，所述抄控器监测所述采集器是否接收到抄读应答报文；所述抄读应答报文是所述电能表在接收到所述电表抄读信号时，对电表正向有功数据进行抄读得到的；若否，所述抄控器上报电能表故障信息；若是，所述抄控器监测所述采集器是否发送所述抄读应答报文给所述集中器；若否，所述抄控器上报所述采集器故障信息；若是，所述抄控器监测所述电力线上是否接收到所述抄读应答报文；若否，所述抄控器上报所述电力线故障信息；若是，所述抄控器监测所述集中器是否接收到所述抄读应答报文；若否，所述抄控器上报所述集中器故障信息；若是，则所述抄控器上报无故障信息。
11.在上述实现过程中，该系统能够在集中器抄读电表信息的过程中，对集中器、电力线、采集器以及电能表进行全链路监测，从而在任一节点未接收到应该收到的信息或未发送出应该发送的信息时，认定该节点出现故障。进而能够直接判定故障发生节点，为用电信息的采集与用电系统的维护带来了极大的便利性。
12.进一步地，所述支持高频数据采集的全链路故障诊断系统还包括监控外设，其中，所述监控外设监测所述集中器是否发送电表抄读指令给载波通信装置；所述载波通信装置设置于所述集中器中；若否，所述监控外设上报集中器故障信息；若是，所述抄控器监测所述载波通信装置是否发送电表抄读报文给所述采集器；所述电表抄读报文是所述载波通信装置根据接收到的所述电表抄读指令生成的。
13.进一步地，当所述抄控器未监测到所述载波通信装置发送电表抄读报文给所述采集器时，上报集中器载波通信故障信息。
14.进一步地，所述电表抄读信号是所述采集器根据接收到的所述电表抄读报文生成的rs485信号。
15.进一步地，所述支持高频数据采集的全链路故障诊断系统还包括监控外设，其中，所述监控载波通信装置是否接收到所述抄读应答报文；所述载波通信装置设置于所述集中器中；若否，则上报集中器载波通信故障信息；若是，则通过所述监控外设监控所述载波通信装置是否发送所述抄读应答报文给所述集中器。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
17.图1为本技术实施例提供的一种支持高频数据采集的全链路故障诊断方法的流程示意图；图2为本技术实施例提供的一种支持高频数据采集的全链路故障诊断系统的结构示意图；图3为本技术实施例提供的另一种支持高频数据采集的全链路故障诊断系统的结构示意图。
具体实施方式
18.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
19.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
20.实施例1请参看图1，图1为本技术实施例提供了一种支持高频数据采集的全链路故障诊断方法的流程示意图。其中，该支持高频数据采集的全链路故障诊断方法包括：s101、通过监控外设，监测集中器是否发送电表抄读指令给载波通信装置，若否，则上报集中器故障信息；若是，则执行步骤s102。
21.作为一种可选的实施方式，在通过监控外设，监测集中器是否发送电表抄读指令
给载波通信装置的步骤之前，该方法还包括：通过物联运维诊断仪向集中器发送抄读电表正向有功数据的电表抄读指令。
22.本实施例中，载波通信装置为集中器内置的集中器载波通信模块（或称cco模块）。
23.s102、监测载波通信装置是否发送电表抄读报文给采集器，若否，则上报集中器载波通信故障信息；若是，则执行步骤s103。电表抄读报文是载波通信装置根据接收到的电表抄读指令生成的。
24.s103、监测电力线上是否接收到电表抄送报文，若否，则上报电力线故障信息；若是，则执行步骤s104。
25.s104、监测采集器是否发送电表抄读信号给电能表，若否，则上报采集器故障信息；若是，则执行步骤s105。电表抄读信号是采集器根据接收到的电表抄读报文生成的。
26.s105、监测采集器是否接收到抄读应答报文，若否，则上报电能表故障信息；若是，则执行步骤s106。抄读应答报文是电能表在接收到电表抄读信号时，对电表正向有功数据进行抄读得到的。
27.s106、监测采集器是否发送抄读应答报文给集中器，若否，则上报采集器故障信息；若是，则执行步骤s107。
28.s107、监测电力线上是否接收到抄读应答报文，若否，则上报电力线故障信息；若是，则执行步骤s108。
29.s108、监控载波通信装置是否接收到抄读应答报文，若否，则上报集中器载波通信故障信息；若是，则执行步骤s109。载波通信装置设置于集中器中。
30.s109、通过监控外设监控载波通信装置是否发送抄读应答报文给集中器，若否，则上报集中器故障信息；若是，则执行步骤s110。
31.s110、上报无故障信息。
32.本实施例中，电表抄读信号是采集器根据接收到的电表抄读报文生成的rs485信号。
33.在本实施例中，该方法在监控数据的传输路径中，如果中间的哪一步没有监控到，则认为其前一步的设备没有发送对应指令，从而能够定位采集链路的故障是由哪个部分引起的，并且能够直接显示出链路中的出错环节，进而提升了故障判断的准确度和效率。
34.本技术实施例中，该方法的执行主体可以为支持高频数据采集的全链路故障诊断系统中的抄控器。
35.可见，实施本实施例所描述的支持高频数据采集的全链路故障诊断方法，能够在集中器抄读电表信息的过程中，对集中器、电力线、采集器以及电能表进行全链路监测，从而在任一节点未接收到应该收到的信息或未发送出应该发送的信息时，认定该节点出现故障。进而能够直接判定故障发生节点，为用电信息的采集与用电系统的维护带来了极大的便利性。
36.实施例2请参看图2，图2为本技术实施例提供的一种支持高频数据采集的全链路故障诊断系统的结构示意图。如图2所示，该支持高频数据采集的全链路故障诊断系统包括抄控器、集中器、电力线、采集器以及电能表，其中，抄控器监测集中器是否发送电表抄读报文给采集器；
若否，抄控器上报集中器故障信息；若是，抄控器监测电力线上是否接收到电表抄送报文；若否，抄控器上报电力线故障信息；若是，抄控器监测采集器是否发送电表抄读信号给电能表；电表抄读信号是采集器根据接收到的电表抄读报文生成的；若否，抄控器上报采集器故障信息；若是，抄控器监测采集器是否接收到抄读应答报文；抄读应答报文是电能表在接收到电表抄读信号时，对电表正向有功数据进行抄读得到的；若否，抄控器上报电能表故障信息；若是，抄控器监测采集器是否发送抄读应答报文给集中器；若否，抄控器上报采集器故障信息；若是，抄控器监测电力线上是否接收到抄读应答报文；若否，抄控器上报电力线故障信息；若是，抄控器监测集中器是否接收到抄读应答报文；若否，抄控器上报集中器故障信息；若是，则抄控器上报无故障信息。
37.作为一种可选的实施方式，支持高频数据采集的全链路故障诊断系统还包括监控外设，其中，监控外设监测集中器是否发送电表抄读指令给载波通信装置；载波通信装置设置于集中器中；若否，监控外设上报集中器故障信息；若是，抄控器监测载波通信装置是否发送电表抄读报文给采集器；电表抄读报文是载波通信装置根据接收到的电表抄读指令生成的。
38.作为一种可选的实施方式，当抄控器未监测到载波通信装置发送电表抄读报文给采集器时，上报集中器载波通信故障信息。
39.作为一种可选的实施方式，电表抄读信号是采集器根据接收到的电表抄读报文生成的rs485信号。
40.作为一种可选的实施方式，支持高频数据采集的全链路故障诊断系统还包括监控外设，其中，监控载波通信装置是否接收到抄读应答报文；载波通信装置设置于集中器中；若否，则上报集中器载波通信故障信息；若是，则通过监控外设监控载波通信装置是否发送抄读应答报文给集中器。
41.本实施例中，低压台区的抄表链路上依次包括主站、集中器、采集器和电能表。在抄表链路正常运行时，物联运维诊断仪发送抄读电表正向有功数据的电表抄读指令发送至集中器，以及集中器通过内置的载波通信装置将电表抄读指令转换成电表抄读报文并发送至采集器。此时，采集器将电表抄读报文转换成rs485信号并发送至电能表进行电表正向有功数据抄读。在电能表抄读好电表正向有功数据之后，电能表将电表正向有功数据转换为抄读应答报文后通过采集器传输至集中器，集中器通过载波通信装置将抄读应答报文转换为电表正向有功数据并传输至集中器。
42.本实施例中，请参阅图3，图3示出了一种支持高频数据采集的全链路故障诊断系统，该全链路故障诊断系统包括第一物联运维诊断仪和第二物联运维诊断仪，第一物联运维诊断仪和第二物联运维诊断仪能够检查抄读过程是否全部监控到，如其中一步没有监控
到，显示前一步的设备存在故障。
43.在本实施例中，第一物联运维诊断仪和第二物联运维诊断仪的数据汇总到一起后，就可以确认那个模块引起了故障，这样就可以预警给运维人员，告知其需要现场维修确认哪个设备是否真的出现了故障。
44.在本实施例中，第一物联运维诊断仪和第二物联运维诊断仪作为核心控制设备，用于控制各项检测执行，通过网络对时进行时钟同步。同步是为了两个物联运维诊断仪的时间一致，从而使监控到的报文是同一个报文，提升了监控的准确性。
45.在本实施例中，第一物联运维诊断仪和第二物联运维诊断仪都读取集中器时间作为时间基准进行时钟同步或以其中一台物联运维诊断仪的时间作为基准进行时钟同步。
46.在本实施例中，第一物联运维诊断仪和第二物联运维诊断仪均设有红外通讯模块，红外通讯模块用于与电能表通讯。其中，红外通讯模块包括红外发射管和红外接收管；红外发射管载波中心频率为38khz
±
1khz，红外波长为940nm，有效角度为
±
30
°
；红外接收管的载波解调中心频率为38khz
±
1khz，有效响应的红外波长范围为900nm～1000nm，接收范围角度为
±
45
°
；第一物联运维诊断仪和第二物联运维诊断仪在户外与计量箱电能表红外通信有效距离不低于3m。
47.在本实施例中，第一物联运维诊断仪和第二物联运维诊断仪均设有激光扫描模块；激光扫描模块包括扫描头，扫描头通过移动产业处理器接口（mipi）与第一物联运维诊断仪和第二物联运维诊断仪中的处理器通讯。
48.在本实施例中，抄控器还可以包括故障预警模块，用于输出并显示故障设备。还可以包括报警模块，用于在低压台区抄表链路上出现故障时进行报警；报警的方式为声光报警。
49.在本实施例中，第一物联运维诊断仪和第二物联运维诊断仪包括公网无线、gps、摄像头、地磁加速度传感器、光距离传感器、抄表用的红外、485接口、232接口、安全单元、扩展模块。其中，公网无线用于通过插入sim卡连接运营商网络；gps用于定位；摄像头用于拍照；地磁加速度传感器用于确定方位或者计步；光距离传感器用于第一物联运维诊断仪和第二物联运维诊断仪屏幕亮度调节；安全单元为国网安全加密芯片，支持国密sm1、sm2、sm7算法，用于保证数据安全；485接口用于实现485通讯。
50.在本实施例中，rs
‑
485的数据传送速率支持600bps，1200bps，2400bps，4800bps；同时，485通讯抗噪声性能好，接口具有防强电保护功能。插座可重复插拔次数不小于5000次；另外，rs485信号可以在有128节点的rs485总线网络中通信（收发器485口均带有上下拉电阻），构成半双工通信网络。
51.在本实施例中，232接口用于实现232通讯。其中，rs
‑
232的数据传送速率支持600bps，1200bps，2400bps，4800bps；rs
ꢀ‑
232采用串行传送方式，将ttl电平转换为rs
‑
232c电平，其传送距离可达30 m。
52.在本实施例中，扩展模块的扩展接口形式为usb和type
‑
c，具有防静电电路及外部攻击保护电路，用于usb2.0传输、通信、充电以及otg，能通过usb接口转为rs485、rs232、m
‑
bus等接口。
53.本技术实施例中，对于支持高频数据采集的全链路故障诊断系统的解释说明可以参照实施例1中的描述，对此本实施例中不再多加赘述。
54.可见，实施本实施例所描述的支持高频数据采集的全链路故障诊断系统，能够在集中器抄读电表信息的过程中，对集中器、电力线、采集器以及电能表进行全链路监测，从而在任一节点未接收到应该收到的信息或未发送出应该发送的信息时，认定该节点出现故障。进而能够直接判定故障发生节点，为用电信息的采集与用电系统的维护带来了极大的便利性。
55.本技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器运行计算机程序以使电子设备执行本技术实施例1中任一项支持高频数据采集的全链路故障诊断方法。
56.本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本技术实施例1或实施例2中任一项支持高频数据采集的全链路故障诊断方法。
57.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
58.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
59.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器（rom，read
‑
only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
60.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
61.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
62.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实
体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。