一種現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)，包括交流采樣測量單元、遙信輸出單元、脈沖輸出單元、RS-485單元、遠程通信單元、多路服務(wù)器、精密時基源和電源單元；交流采樣測量單元、遙信輸出單元、脈沖輸出單元、精密時基源和電源單元分別與多路服務(wù)器單向連接，RS-485單元和遠程通信單元分別與多路服務(wù)器雙向連接。本發(fā)明在用電現(xiàn)場對采集設(shè)備進行診斷，分別檢測采集設(shè)備的交流采樣端口、遙信端口、脈沖端口和通信接口，以確定采集設(shè)備的工作狀態(tài)和設(shè)備狀態(tài)，評估現(xiàn)場用電信息采集系統(tǒng)的可用性。
【專利說明】一種現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種診斷系統(tǒng)，具體涉及一種現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]用電信息采集設(shè)備是應(yīng)用于用電現(xiàn)場的專變采集終端、集中器和采集器，主要功能是采集電能表數(shù)據(jù)、生成終端數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)上傳主站。采集設(shè)備應(yīng)用于用電現(xiàn)場時，常用端口包括交流采樣、遙信、脈沖、RS-485、以太網(wǎng)、紅外等。
[0003]目前，中國正在進行用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)，由于系統(tǒng)規(guī)模大，設(shè)備廠家多、產(chǎn)品類型多，現(xiàn)場安裝的大量采集終端和表計的質(zhì)量存在一定差異，使用壽命也各不相同。采集系統(tǒng)開始建設(shè)之后的一段時間里，現(xiàn)場采集設(shè)備因長時間連續(xù)運行而暴露出一些問題，包括遙信端口失效、脈沖端口失效、本地通信接口失效等，嚴重影響了采集設(shè)備的現(xiàn)場應(yīng)用效果，在很大程度上制約了采集系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為解決用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)和運行過程中現(xiàn)場采集設(shè)備的智能診斷分析問題，本發(fā)明提供一種現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)，在用電現(xiàn)場對采集設(shè)備進行診斷，分別檢測采集設(shè)備的交流采樣端口、遙信端口、脈沖端口和通信接口，以確定采集設(shè)備的工作狀態(tài)和設(shè)備狀態(tài)，評估現(xiàn)場用電信息采集系統(tǒng)的可用性。
[0005]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明提供一種現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)，所述診斷系統(tǒng)包括交流采樣測量單元、遙信輸出單元、脈沖輸出單元、RS-485單元、遠程通信單元、多路服務(wù)器、精密時基源和電源單元；所述交流采樣測量單元、遙信輸出單元、脈沖輸出單元、精密時基源和電源單元分別與所述多路服務(wù)器單向連接，所述RS-485單元和遠程通信單元分別與多路服務(wù)器雙向連接。
[0007]所述交流采樣測量單元通過電壓測量端子并聯(lián)在現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的電壓端子上，通過電流測量端子串聯(lián)在現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的電流端子上。
[0008]所述交流采樣測量單元對現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備進行電壓和電流的采樣，記錄當(dāng)前電壓及電流的有效值，將采樣結(jié)果發(fā)送給所述多路服務(wù)器；所述交流采樣測量單元采樣得到的電壓和電流準確度等級為0.05級。
[0009]所述遙信輸出單元通過遙信輸出端子連接在現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的遙信端子上，所述遙信輸出單元從多路服務(wù)器接收遙信控制命令，并向外輸出無源的狀態(tài)模擬量用于控制現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備遙信狀態(tài)的斷開與閉合。
[0010]所述脈沖輸出單元通過脈沖輸出端子連接在現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的脈沖端子上，其從多路服務(wù)器接收脈沖控制命令，并向外輸出脈寬為80ms的無源脈沖，使現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備按照脈沖個數(shù)統(tǒng)計電量值，并按照脈沖頻率統(tǒng)計功率值。
[0011]所述脈沖輸出單元設(shè)定輸出脈沖總個數(shù)和脈沖總時間，并求取脈沖總個數(shù)和脈沖總時間的比作為脈沖頻率；所述脈沖總個數(shù)為輸出脈沖后電能示值與輸出脈沖前電能示值的差，作為脈沖輸出前后的電量差值；脈沖輸出單元讀取來自現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的功率值，該功率值為脈沖頻率與3600s的乘積。
[0012]所述RS-485單元通過RS-485串口線連接在現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的RS-485端口上，以符合通信協(xié)議的報文與現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備交互；其對現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的抄讀電能表數(shù)據(jù)的命令進行應(yīng)答，將預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)上報現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備；所述RS-485單元接收多路服務(wù)器的本地通信控制命令，并將通信結(jié)果發(fā)送給多路服務(wù)器。
[0013]所述RS-485單元內(nèi)置數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫中存儲了電能表應(yīng)存儲的數(shù)據(jù)；
[0014]現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備與所述RS-485單元通信時，所述RS-485單元先對通信報文進行判斷，提取出該通信報文抄讀的數(shù)據(jù)標識，然后按照該數(shù)據(jù)標識在數(shù)據(jù)庫中查找到對應(yīng)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，并將該數(shù)據(jù)內(nèi)容按照DL/T 645-2007的格式組成報文，最后將組成的報文通過RS-485串口線向現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備發(fā)送，實現(xiàn)模擬表的功能。
[0015]所述遠程通信單元通過RJ-45接口與現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備連接，按照遠程通信協(xié)議通過以太網(wǎng)與現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備通信，并向現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備下發(fā)抄讀電能表信息和讀取現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備狀態(tài)的命令；所述遠程通信單元接收多路服務(wù)器的遠程通信控制命令，按照遠程通信控制命令與現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備進行遠程通信，并將通信報文發(fā)送給多路服務(wù)器。
[0016]所述精密時基源向多路服務(wù)器提供精確時鐘信號，所述多路服務(wù)器與交流采樣測量單元、遙信輸出單元、脈沖輸出單元、RS-485單元和遠程通信單元進行通信的同時，與外部計算機進行數(shù)據(jù)交互。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0018]本發(fā)明提供的現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)在用電現(xiàn)場對采集設(shè)備進行診斷，分別檢測采集設(shè)備的交流采樣端口、遙信端口、脈沖端口和通信接口，以確定現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的工作狀態(tài)和設(shè)備狀態(tài)，評估現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的可用性，實現(xiàn)了用電信息采集系統(tǒng)現(xiàn)場采集設(shè)備的現(xiàn)場診斷分析功能，為現(xiàn)場運維人員提供直觀、準確的運維數(shù)據(jù)和圖形及一體化檢測分析手段，便于現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備特定功能分析，為故障定位和處理提供有效依據(jù)，進一步提高了用電信息采集系統(tǒng)現(xiàn)場運行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，降低了運維費用，更好的滿足電力企業(yè)的實際需求，為加快推進用電信息采集系統(tǒng)和智能電網(wǎng)建設(shè)提供技術(shù)支撐。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實施例中現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0021]隨著用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)對現(xiàn)場設(shè)備運行穩(wěn)定性的要求不斷提高，需要更深入地研究現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備長期運行的各項參數(shù)和指標，在現(xiàn)場診斷工作中對采集設(shè)備的輸入輸出功能進行全面測試。為改善現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備應(yīng)用環(huán)境，取得穩(wěn)定的運行效果，更好地服務(wù)于用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)，本發(fā)明提供一種現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)，在用電現(xiàn)場對采集設(shè)備進行診斷，分別檢測采集設(shè)備的交流采樣端口、遙信端口、脈沖端口和通信接口，以確定采集設(shè)備的工作狀態(tài)和設(shè)備狀態(tài)，評估現(xiàn)場用電信息采集系統(tǒng)的可用性?，F(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)將為解決現(xiàn)場采集設(shè)備工作狀態(tài)異常的問題提供測試手段，進一步提高用電信息采集系統(tǒng)現(xiàn)場運行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，降低運維費用，更好的滿足電力企業(yè)的實際需求，為加快推進用電信息采集系統(tǒng)和智能電網(wǎng)建設(shè)提供技術(shù)支撐。
[0022]如圖1，本發(fā)明提供一種現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)，所述診斷系統(tǒng)包括交流采樣測量單元、遙信輸出單元、脈沖輸出單元、RS-485單元、遠程通信單元、多路服務(wù)器、精密時基源和電源單元；所述交流采樣測量單元、遙信輸出單元、脈沖輸出單元、精密時基源和電源單元分別與所述多路服務(wù)器單向連接，所述RS-485單元和遠程通信單元分別與多路服務(wù)器雙向連接。
[0023]所述交流采樣測量單元通過電壓測量端子并聯(lián)在現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的電壓端子上，通過電流測量端子串聯(lián)在現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的電流端子上。
[0024]所述交流采樣測量單元對現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備進行電壓和電流的采樣，記錄當(dāng)前電壓及電流的有效值，將采樣結(jié)果發(fā)送給所述多路服務(wù)器；所述交流采樣測量單元采樣得到的電壓和電流準確度等級為0.05級。
[0025]所述遙信輸出單元通過遙信輸出端子連接在現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的遙信端子上，所述遙信輸出單元從多路服務(wù)器接收遙信控制命令，并向外輸出無源的狀態(tài)模擬量用于控制現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備遙信狀態(tài)的斷開與閉合。
[0026]所述脈沖輸出單元通過脈沖輸出端子連接在現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的脈沖端子上，其從多路服務(wù)器接收脈沖控制命令，并向外輸出脈寬為80ms的無源脈沖，使現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備按照脈沖個數(shù)統(tǒng)計電量值，并按照脈沖頻率統(tǒng)計功率值。
[0027]所述脈沖輸出單元設(shè)定輸出脈沖總個數(shù)和脈沖總時間，并求取脈沖總個數(shù)和脈沖總時間的比作為脈沖頻率；所述脈沖總個數(shù)為輸出脈沖后電能示值與輸出脈沖前電能示值的差，作為脈沖輸出前后的電量差值；脈沖輸出單元讀取來自現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的功率值，該功率值為脈沖頻率與3600s的乘積。
[0028]所述RS-485單元通過RS-485串口線連接在現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的RS-485端口上，以符合通信協(xié)議的報文與現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備交互；其對現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的抄讀電能表數(shù)據(jù)的命令進行應(yīng)答，將預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)上報現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備；所述RS-485單元接收多路服務(wù)器的本地通信控制命令，并將通信結(jié)果發(fā)送給多路服務(wù)器。
[0029]所述RS-485單元內(nèi)置數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫中存儲了電能表應(yīng)存儲的數(shù)據(jù)；
[0030]現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備與所述RS-485單元通信時，所述RS-485單元先對通信報文進行判斷，提取出該通信報文抄讀的數(shù)據(jù)標識，然后按照該數(shù)據(jù)標識在數(shù)據(jù)庫中查找到對應(yīng)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，并將該數(shù)據(jù)內(nèi)容按照DL/T 645-2007的格式組成報文，最后將組成的報文通過RS-485串口線向現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備發(fā)送，實現(xiàn)模擬表的功能。
[0031]所述遠程通信單元通過RJ-45接口與現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備連接，按照遠程通信協(xié)議通過以太網(wǎng)與現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備通信，并向現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備下發(fā)抄讀電能表信息和讀取現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備狀態(tài)的命令；所述遠程通信單元接收多路服務(wù)器的遠程通信控制命令，按照遠程通信控制命令與現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備進行遠程通信，并將通信報文發(fā)送給多路服務(wù)器。
[0032]所述精密時基源向多路服務(wù)器提供精確時鐘信號，所述多路服務(wù)器與交流采樣測量單元、遙信輸出單元、脈沖輸出單元、RS-485單元和遠程通信單元進行通信的同時，與外部計算機進行數(shù)據(jù)交互。
[0033]該診斷系統(tǒng)適用于分析現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的工作狀態(tài)，現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備包括專變采集終端、集中器和采集器。在現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備工作時，對電壓和電流進行交流采樣，監(jiān)聽遙信信號，接收脈沖信號，采集電能表數(shù)據(jù)，與主站通信?，F(xiàn)場用電信息采集設(shè)備實時采集自身接入的電壓及電流有效值，并以Imin的周期更新至交采測量點的數(shù)據(jù)記錄中?，F(xiàn)場用電信息采集設(shè)備實時采集自身接入的遙信信號，判斷當(dāng)前遙信信號屬于斷開狀態(tài)或閉合狀態(tài)，并且實時檢測遙信信號的狀態(tài)是否產(chǎn)生了向另一種狀態(tài)改變的情況，若遙信信號的狀態(tài)發(fā)生變化，則按照參數(shù)設(shè)置的要求記錄事件并上報主站。現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備實時采集自身接入的脈沖信號，按照脈沖信號的數(shù)量和頻率記錄脈沖測量點的電量及功率?，F(xiàn)場用電信息采集設(shè)備通過本地通信方式周期采集自身接入的電能表，按照通信協(xié)議將電能表應(yīng)答的數(shù)據(jù)計入電能表測量點中?，F(xiàn)場用電信息采集設(shè)備通過遠程通信方式與主站進行通信，將存儲的數(shù)據(jù)上報主站。
[0034]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員參照上述實施例依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述診斷系統(tǒng)包括交流采樣測量單元、遙信輸出單元、脈沖輸出單元、RS-485單元、遠程通信單元、多路服務(wù)器、精密時基源和電源單元；所述交流采樣測量單元、遙信輸出單元、脈沖輸出單元、精密時基源和電源單元分別與所述多路服務(wù)器單向連接，所述RS-485單元和遠程通信單元分別與多路服務(wù)器雙向連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述交流采樣測量單元通過電壓測量端子并聯(lián)在現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的電壓端子上，通過電流測量端子串聯(lián)在現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的電流端子上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述交流采樣測量單元對現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備進行電壓和電流的采樣，記錄當(dāng)前電壓及電流的有效值，將采樣結(jié)果發(fā)送給所述多路服務(wù)器；所述交流采樣測量單元采樣得到的電壓和電流準確度等級為0.05級。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述遙信輸出單元通過遙信輸出端子連接在現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的遙信端子上，所述遙信輸出單元從多路服務(wù)器接收遙信控制命令，并向外輸出無源的狀態(tài)模擬量用于控制現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備遙信狀態(tài)的斷開與閉合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述脈沖輸出單元通過脈沖輸出端子連接在現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的脈沖端子上，其從多路服務(wù)器接收脈沖控制命令，并向外輸出脈寬為80ms的無源脈沖，使現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備按照脈沖個數(shù)統(tǒng)計電量值，并按照脈沖頻率統(tǒng)計功率值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述脈沖輸出單元設(shè)定輸出脈沖總個數(shù)和脈沖總時間，并求取脈沖總個數(shù)和脈沖總時間的比作為脈沖頻率；所述脈沖總個數(shù)為輸出脈沖后電能示值與輸出脈沖前電能示值的差，作為脈沖輸出前后的電量差值；脈沖輸出單元讀取來自現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的功率值，該功率值為脈沖頻率與3600s的乘積。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述RS-485單元通過RS-485串口線連接在現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的RS-485端口上，以符合通信協(xié)議的報文與現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備交互；其對現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備的抄讀電能表數(shù)據(jù)的命令進行應(yīng)答，將預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)上報現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備；所述RS-485單元接收多路服務(wù)器的本地通信控制命令，并將通信結(jié)果發(fā)送給多路服務(wù)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述RS-485單元內(nèi)置數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫中存儲了電能表應(yīng)存儲的數(shù)據(jù)； 現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備與所述RS-485單元通信時，所述RS-485單元先對通信報文進行判斷，提取出該通信報文抄讀的數(shù)據(jù)標識，然后按照該數(shù)據(jù)標識在數(shù)據(jù)庫中查找到對應(yīng)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，并將該數(shù)據(jù)內(nèi)容按照DL/T 645-2007的格式組成報文，最后將組成的報文通過RS-485串口線向現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備發(fā)送，實現(xiàn)模擬表的功能。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述遠程通信單元通過RJ-45接口與現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備連接，按照遠程通信協(xié)議通過以太網(wǎng)與現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備通信，并向現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備下發(fā)抄讀電能表信息和讀取現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備狀態(tài)的命令；所述遠程通信單元接收多路服務(wù)器的遠程通信控制命令，按照遠程通信控制命令與現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備進行遠程通信，并將通信報文發(fā)送給多路服務(wù)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場用電信息采集設(shè)備智能診斷系統(tǒng)，其特征在于:所述精密時基源向多路服務(wù)器提供精確時鐘信號，所述多路服務(wù)器與交流采樣測量單元、遙信輸出單元、脈沖輸出單元、RS-485單元和遠程通信單元進行通信的同時，與外部計算機進行數(shù)據(jù)交互。
【文檔編號】G08C19/00GK104392603SQ201410669511
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】阿遼沙．葉, 劉宣, 章宏偉, 劉喆, 吳維德, 白泰 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院, 國網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院