一種用電信息采集系統(tǒng)rs485通信監(jiān)控裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用電信息采集系統(tǒng)RS485通信監(jiān)控裝置，包括有監(jiān)控裝置主體，監(jiān)控裝置主體包括有RS485電路模塊，其中：監(jiān)控裝置主體還包括有能接收RS485總線報文的主控模塊、能檢測RS485總線是否反接、斷路及短路的RS485總線電壓檢測模塊、能檢測RS485總線負(fù)載情況的負(fù)載電阻模塊、能檢測RS485總線驅(qū)動能力的驅(qū)動電阻模塊以及電源模塊；RS485總線電壓檢測模塊、負(fù)載電阻模塊以及驅(qū)動電阻模塊均與主控模塊以及RS485電路模塊連接，主控模塊上設(shè)置有上位機(jī)通信接口和調(diào)試及下載接口。本實用新型具有能簡單方便快速地完成RS485總線通信故障分類的優(yōu)點。
【專利說明】一種用電信息采集系統(tǒng)RS485通信監(jiān)控裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及用電信息采集的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用電信息采集系統(tǒng) RS485通信監(jiān)控裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 電網(wǎng)公司推行智能電網(wǎng)，用電信息采集系統(tǒng)進(jìn)行了大范圍的覆蓋，電網(wǎng)在用戶側(cè) 的數(shù)據(jù)能力得到了很大的提升。在用電信息采集系統(tǒng)中，采集器與電表之間的通信采用 RS485總線方式通信。由于RS485總線通信方式本身的一些特點，采集器到電表之間的通 信會出現(xiàn)信息不上的情況，由于用電信息采集系統(tǒng)覆蓋面積的增大，這種問題出現(xiàn)的情況 也逐漸增多，給運維人員帶來了很大的困擾。現(xiàn)有技術(shù)中，運維人員在排查RS485信息不上 的原因時，檢測手段限于使用萬用電表檢測，對RS485線路進(jìn)行繁瑣的線路拼接，才能查到 RS485線路出現(xiàn)了什么樣的問題，這要求運維人員具有很高的電路知識，有時需要數(shù)名運維 人員進(jìn)行配合，耗時耗力，過程繁瑣。 實用新型內(nèi)容
[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實用新型提供一種集合了數(shù)種檢測電路、能簡 單方便快速地完成RS485總線通信故障分類的用電信息采集系統(tǒng)RS485通信監(jiān)控裝置。
[0004] 為了解決現(xiàn)有的技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為：
[0005] -種用電信息采集系統(tǒng)RS485通信監(jiān)控裝置，包括有監(jiān)控裝置主體，監(jiān)控裝置主 體包括有RS485電路模塊，其中：監(jiān)控裝置主體還包括有能接收RS485總線報文的主控模 塊、能檢測RS485總線是否反接、斷路及短路的RS485總線電壓檢測模塊、能檢測RS485總 線負(fù)載情況的負(fù)載電阻模塊、能檢測RS485總線驅(qū)動能力的驅(qū)動電阻模塊以及電源模塊； RS485總線電壓檢測模塊、負(fù)載電阻模塊以及驅(qū)動電阻模塊均與主控模塊以及RS485電路 模塊連接，主控模塊上設(shè)置有上位機(jī)通信接口和調(diào)試及下載接口。
[0006] 作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：
[0007] 上述的RS485總線電壓檢測模塊內(nèi)包括有測量RS485Z總線的A線和B線之間電 壓的電壓檢測器以及能串聯(lián)進(jìn)RS485Z總線的增壓電阻。
[0008] 上述的負(fù)載電阻模塊包括有與RS485Z總線并聯(lián)設(shè)置的負(fù)載電路，負(fù)載電路包括 有負(fù)載電阻。
[0009] 上述的負(fù)載電阻為變檔電阻，且檔位為120 Ω、470Ω以及2000 Ω三檔。
[0010] 上述的驅(qū)動電阻模塊包括有與RS485Z總線連接的驅(qū)動電路，驅(qū)動電路連接有能 增強(qiáng)RS485Z總線驅(qū)動能力的上拉電阻。
[0011] 上述的上拉電阻為變檔電阻，且檔位為200Ω、1000Ω以及2000Ω三檔。
[0012] 上述的RS485電路模塊包括有RS485I電路、RS485II電路以及RS485III電路。
[0013] 上述的電源模塊輸出電壓為5V。
[0014] 上述的主控模塊采用MB9BF218S主控芯片，且該MB9BF218S主控芯片上設(shè)置有144 管腳。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：
[0016] 本實用新型的一種用電信息采集系統(tǒng)RS485通信監(jiān)控裝置，包括有監(jiān)控裝置主 體，監(jiān)控裝置主體包括有RS485電路模塊，其中：監(jiān)控裝置主體還包括有能接收RS485總線 報文的主控模塊、能檢測RS485總線是否反接、斷路及短路的RS485總線電壓檢測模塊、能 檢測RS485總線負(fù)載情況的負(fù)載電阻模塊、能檢測RS485總線驅(qū)動能力的驅(qū)動電阻模塊以 及電源模塊；RS485總線電壓檢測模塊、負(fù)載電阻模塊以及驅(qū)動電阻模塊均與主控模塊以 及RS485電路模塊連接，主控模塊上設(shè)置有上位機(jī)通信接口和調(diào)試及下載接口。
[0017] 本實用新型實現(xiàn)了以下功能：
[0018] 1、能簡單方便可靠地完成RS485總線通信故障的分類，對短路、斷路、開路、反接 等情況進(jìn)行實時分析；
[0019] 2、可以測量RS485總線負(fù)載情況；
[0020] 3、可以對RS485總線驅(qū)動能力進(jìn)行檢測。
[0021] 本實用新型具有以下優(yōu)點：
[0022] 1、可以對RS485總線的斷路、短路、開路等故障作出系統(tǒng)地結(jié)論，且操作簡單、準(zhǔn) 確、實用；
[0023] 2、有3路RS485通信接口，可以適應(yīng)用電信息采集系統(tǒng)中的各種終端應(yīng)用；
[0024] 3、能過對所檢測的RS485總線的驅(qū)動能力以及負(fù)載情況等進(jìn)行分析評估，對運維 人員提出整改建議，能有效提升現(xiàn)場運維人員的工作效率，快速解決具體問題，避免了以前 檢查手段局限于使用萬用檢測表檢查過程中繁瑣的操作，降低了對運維人員的技術(shù)要配合 度的要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖2是檢測I型集中器RS485總線故障檢測邏輯流程圖。

【具體實施方式】
[0027] 以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0028] 圖1至圖2所示為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 其中的附圖標(biāo)記為：監(jiān)控裝置主體1、主控模塊2、RS485總線電壓檢測模塊3、負(fù) 載電阻模塊4、驅(qū)動電阻模塊5、RS485電路模塊6、RS485I型電路61、RS485II型電路62、 RS485III型電路63、上位機(jī)通信接口 7、調(diào)試及下載接口 8、電源模塊9。
[0030] 以下結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0031] 如圖1和圖2所示，本實用新型的一種用電信息采集系統(tǒng)RS485通信監(jiān)控裝置，包 括有監(jiān)控裝置主體1，監(jiān)控裝置主體1包括有與用電信息采集系統(tǒng)的集中器連接的RS485 電路模塊6,其中：監(jiān)控裝置主體1還包括有能接收RS485總線報文的主控模塊2、能檢測 RS485總線是否反接、斷路及短路的RS485總線電壓檢測模塊3、能檢測RS485總線負(fù)載情 況的負(fù)載電阻模塊4、能檢測RS485總線驅(qū)動能力的驅(qū)動電阻模塊5以及電源模塊9 ;RS485 總線電壓檢測模塊3、負(fù)載電阻模塊4以及驅(qū)動電阻模塊5均與主控模塊2以及RS485電路 模塊6連接，主控模塊2上設(shè)置有上位機(jī)通信接口 7和調(diào)試及下載接口 8。
[0032] 實施例中，RS485總線電壓檢測模塊3內(nèi)包括有測量RS485Z總線的A線和B線之 間電壓的電壓檢測器以及能串聯(lián)進(jìn)RS485Z總線的增壓電阻。
[0033] 實施例中，負(fù)載電阻模塊4包括有與RS485Z總線并聯(lián)設(shè)置的負(fù)載電路，負(fù)載電路 包括有負(fù)載電阻。
[0034] 實施例中，負(fù)載電阻為變檔電阻，且檔位為120 Ω、470Ω以及2000 Ω三檔。
[0035] 實施例中，驅(qū)動電阻模塊5包括有與RS485Z總線連接的驅(qū)動電路，驅(qū)動電路連接 有能增強(qiáng)RS485Z總線驅(qū)動能力的上拉電阻。
[0036] 實施例中，上拉電阻為變檔電阻，且檔位為200Ω、1000Ω以及2000Ω三檔。
[0037] 實施例中，RS485電路模塊6包括有RS485I電路61、RS485II電路62以及 RS485III 電路 63。
[0038] 實施例中，電源模塊9輸出電壓為5V。
[0039] 實施例中，主控模塊2采用MB9BF218S主控芯片，且該MB9BF218S主控芯片上設(shè)置 有144管腳。
[0040] 本實用新型集合了數(shù)種不同功能的模塊，電源模塊9輸出電壓為5V，因為現(xiàn)在 主流的RS485收發(fā)芯片都是在5V的系統(tǒng)中工作，主控模塊2采用MB9BF218S主控芯片， MB9BF218S主控芯片上設(shè)置有144管腳，可以提供充足的10引腳來控制電路，而且這種芯 片功耗比比較低，使本裝置可以現(xiàn)場使用更長的時間。RS485電路模塊6包括有RS485I型 電路61、RS485II型電路62以及RS485III型電路63,這樣能滿足用電信息采集系統(tǒng)中的 I型集中器、II型集中器和采集器的測試需求。驅(qū)動電阻模塊5包括200Ω、1000Ω以及 2000 Ω三檔，這樣可以配合總線的負(fù)載情況靈活的選擇檔位，對RS485總線進(jìn)行測試分析。 負(fù)載電阻模塊4包括120 Ω、470 Ω以及2000 Ω三檔，這樣可以配合總線的驅(qū)動能力靈活的 選擇檔位，對RS485總線進(jìn)行測試分析。RS485總線電壓檢測模塊3主要對RS485總線進(jìn)行 ΑΒ線路之間的電壓測試，主控模塊2可以根據(jù)電壓值和從總線收到的數(shù)據(jù)綜合分析比較， 得出總線上的實際情況。上位機(jī)通信接口 7的存在使主控模塊2可以與上位機(jī)進(jìn)行通信。
[0041] 下面結(jié)合圖2解釋RS485總線電壓檢測模塊3是如何進(jìn)行短路、斷路、開路、反接 等情況檢測的：先將RS485電路模塊6接入待測電路中，在收到上位機(jī)的信號后，主控模塊 2檢測使用哪一種RS485電路，例如，以I型集中器為例，則RS485I型電路61通路，電壓檢 測器檢測RS485總線ΑΒ的電壓，如果電壓顯示是負(fù)數(shù)，則主控模塊2得出RS485總線反接， 結(jié)論返回上位機(jī)，如果電壓大于0. 3V，主控模塊2要求抄送報文，如果能收到集中器發(fā)來的 報文，則RS485電路正常，如果收不到集中器發(fā)來的報文，則RS485電路開路，電壓大于0V 且小于0. 3V，在集中器上增加增壓電阻，阻值200 Ω，如果電壓依然小于0. 3V，得出RS485電 路斷路，如果電壓大于0. 3V，主控模塊2要求抄送報文，如果能收到集中器發(fā)來的報文，則 RS485電路正常，如果收不到收集器發(fā)來的報文，則RS485電路開路。
[0042] 下面解釋負(fù)載電阻模塊4如何測量RS485總線負(fù)載情況：在用電信息采集系統(tǒng)中， RS485總線上接入的電表越多，總線的兩線之間也就是A Β之間的電壓就會越低，本實用新 型的負(fù)載電阻模塊4也并聯(lián)地接入RS485總線，這使集中器分得的電壓進(jìn)一步降低，通過設(shè) 置在集中器兩側(cè)的電壓表將測得的電壓變化發(fā)到主控模塊2中，主控模塊2再根據(jù)收到的 報文得知并聯(lián)電路中有多少個并聯(lián)的采集器，通過比較分析，就能得出RS485總線中的負(fù) 載大小，通過集中器兩端的電壓變化量可以分析出RS485總線負(fù)載能力的強(qiáng)弱，如果RS485 總線負(fù)載能力強(qiáng)，則電壓變化量小，如果RS485總線負(fù)載能力弱，則電壓變化量大。
[0043] 下面解釋驅(qū)動電阻模塊5如何檢測RS485總線驅(qū)動能力：這個功能是在集中器不 能上傳報文時使用，故障有可能是RS485總線驅(qū)動能力弱導(dǎo)致集中器電壓低，無法正常工 作，驅(qū)動電阻模塊5在集中器上連接有能增強(qiáng)集中器驅(qū)動能力的上拉電阻，通過上拉電阻 提升總線驅(qū)動能力，如果這時集中器能正常發(fā)送報文，則說明RS485總線驅(qū)動能力弱，需要 提升驅(qū)動能力。
[0044] 以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述 實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對 于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾， 應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種用電信息采集系統(tǒng)RS485通信監(jiān)控裝置，包括有監(jiān)控裝置主體（1)，所述的監(jiān)控 裝置主體（1)包括有RS485電路模塊（6)，其特征是：所述的監(jiān)控裝置主體（1)還包括有能 接收RS485總線報文的主控模塊（2)、能檢測RS485總線是否反接、斷路及短路的RS485總 線電壓檢測模塊（3)、能檢測RS485總線負(fù)載情況的負(fù)載電阻模塊（4)、能檢測RS485總線 驅(qū)動能力的驅(qū)動電阻模塊（5)以及電源模塊（9);所述的RS485總線電壓檢測模塊（3)、負(fù) 載電阻模塊（4)以及驅(qū)動電阻模塊（5)均與所述的主控模塊（2)以及RS485電路模塊（6) 連接，所述的主控模塊（2)上設(shè)置有上位機(jī)通信接口（7)和調(diào)試及下載接口（8)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用電信息采集系統(tǒng)RS485通信監(jiān)控裝置，其特征是：所 述的RS485總線電壓檢測模塊（3)內(nèi)包括有測量RS485總線的A線和B線之間電壓的電壓 檢測器以及能串聯(lián)進(jìn)RS485總線的增壓電阻。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用電信息采集系統(tǒng)RS485通信監(jiān)控裝置，其特征是：所 述的負(fù)載電阻模塊（4)包括有與RS485總線并聯(lián)設(shè)置的負(fù)載電路，所述的負(fù)載電路包括有 負(fù)載電阻。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用電信息采集系統(tǒng)RS485通信監(jiān)控裝置，其特征是：所 述的負(fù)載電阻為變檔電阻，且檔位為120 Ω、470Ω以及2000 Ω三檔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用電信息采集系統(tǒng)RS485通信監(jiān)控裝置，其特征是：所 述的驅(qū)動電阻模塊（5)包括有與RS485總線連接的驅(qū)動電路，所述的驅(qū)動電路連接有能增 強(qiáng)RS485總線驅(qū)動能力的上拉電阻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用電信息采集系統(tǒng)RS485通信監(jiān)控裝置，其特征是：所 述的上拉電阻為變檔電阻，且檔位為200 Ω、1000 Ω以及2000 Ω三檔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用電信息采集系統(tǒng)RS485通信監(jiān)控裝置，其特征是：所 述的RS485電路模塊（6)包括有RS485I電路（61)、RS485II電路（62)以及RS485III電路 (63)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用電信息采集系統(tǒng)RS485通信監(jiān)控裝置，其特征是：所 述的電源模塊（9)輸出電壓為5V。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用電信息采集系統(tǒng)RS485通信監(jiān)控裝置，其特征是：所 述的主控模塊（2)采用MB9BF218S主控芯片，且該MB9BF218S主控芯片上設(shè)置有144管腳。
【文檔編號】G05B19/048GK203870431SQ201420281887
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】舒國偉 申請人:江蘇益邦電力科技有限公司