本發(fā)明涉及電測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電能表RS485通信中的故障激發(fā)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

RS485通信目前已經(jīng)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,如在智能電表中，RS485標(biāo)準(zhǔn)串行通訊接口作為智能電表中的通訊接口與采集器等終端進(jìn)行通訊。由于智能電表的安裝環(huán)境和使用條件以及其本身質(zhì)量等因素，智能電表在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生一些通信故障，造成通信的可靠性不高，而對(duì)智能電表進(jìn)行RS485接口的通信性能測(cè)試可作為判斷其通信可靠性的重要手段。

現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)智能電表的RS485接口的通信性能測(cè)試方法為：在實(shí)驗(yàn)室人工搭建測(cè)試環(huán)境，利用設(shè)置在印制板上的繼電器切換接入智能電表的負(fù)載，判斷智能電表在接入一定阻值的負(fù)載后是否能夠通信成功，從而獲得智能電表成功通信所能搭載的負(fù)載阻值范圍，將該負(fù)載阻值范圍作為電能表通信可靠性的重要指標(biāo)。

但是，利用繼電器切換負(fù)載需要通過(guò)對(duì)多個(gè)繼電器進(jìn)行串并聯(lián)實(shí)現(xiàn)切換不同負(fù)載的阻值，程序設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，且只能切換特定阻值的負(fù)載，不能實(shí)現(xiàn)無(wú)極測(cè)試，測(cè)試的精確度較差；現(xiàn)有技術(shù)是采用對(duì)負(fù)載阻值全遍歷的方式得出負(fù)載阻值的范圍，其測(cè)試效率較低；另外，由于需要的繼電器個(gè)數(shù)較多，會(huì)占用較大的印制板的空間，且繼電器有壽命的限制，因此耐用性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種電能表RS485通信中的故障激發(fā)方法及系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供一種電能表RS485通信中的故障激發(fā)方法，包括：

設(shè)置RS485帶載能力的測(cè)試參數(shù)，其中，所述測(cè)試參數(shù)包括與帶有RS485功能的智能電能表進(jìn)行通信的波特率和負(fù)載阻抗值的測(cè)試區(qū)間；

利用二分算法選擇所述測(cè)試區(qū)間內(nèi)的負(fù)載阻抗值作為負(fù)載測(cè)試值；

將包含所述負(fù)載測(cè)試值的幀命令發(fā)送給RS485負(fù)載檢測(cè)裝置，所述RS485負(fù)載檢測(cè)裝置用于根據(jù)所述幀命令，控制伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)變阻器，使所述滑動(dòng)變阻器輸出對(duì)應(yīng)的負(fù)載阻抗到所述帶有RS485功能的智能電能表，向所述帶有RS485功能的智能電能表發(fā)送抄表命令；

根據(jù)收到響應(yīng)信號(hào)的臨界點(diǎn)，得到所述帶有RS485功能的智能電能表的負(fù)載極限值，其中，所述響應(yīng)信號(hào)包括所述帶有RS485功能的智能電能表對(duì)所述抄表命令的應(yīng)答數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述利用二分算法選擇所述測(cè)試區(qū)間內(nèi)的負(fù)載阻抗值作為負(fù)載測(cè)試值包括：

選擇所述測(cè)試區(qū)間的中間值作為負(fù)載測(cè)試值；

根據(jù)收到所述帶有RS485功能的智能電能表對(duì)抄表命令的響應(yīng)信號(hào)，選擇所述測(cè)試區(qū)間的起點(diǎn)值與上次負(fù)載測(cè)試值的中間值作為再次測(cè)試的負(fù)載測(cè)試值；

根據(jù)沒(méi)有收到所述帶有RS485功能的智能電能表對(duì)抄表命令的響應(yīng)信號(hào)，選擇前兩次負(fù)載測(cè)試值的中間值作為再次測(cè)試的負(fù)載測(cè)試值。

優(yōu)選地，通過(guò)串口服務(wù)器同時(shí)對(duì)多個(gè)所述RS485負(fù)載檢測(cè)裝置分別發(fā)送所述幀命令。

優(yōu)選地，所述抄表命令包括抄錄所述帶有RS485功能的智能電能表的日期時(shí)間通訊幀，所述響應(yīng)信號(hào)包括所述日期時(shí)間通訊幀。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提供一種電能表RS485通信中的故障激發(fā)系統(tǒng)，包括依次電連接的上位機(jī)、RS485負(fù)載檢測(cè)裝置和帶有RS485功能的智能電能表，其中：

所述上位機(jī)，用于設(shè)置RS485帶載能力的測(cè)試參數(shù)、向所述RS485負(fù)載檢測(cè)裝置發(fā)送包含所述負(fù)載測(cè)試值的幀命令以及計(jì)算所述帶有RS485功能的智能電能表的極限負(fù)載值；

所述RS485負(fù)載檢測(cè)裝置，用于根據(jù)所述幀命令，控制伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)變阻器，使所述滑動(dòng)變阻器輸出對(duì)應(yīng)的負(fù)載阻抗到所述帶有RS485功能的智能電能表，向所述帶有RS485功能的智能電能表發(fā)送抄表命令；

所述帶有RS485功能的智能電能表，用于向所述上位機(jī)發(fā)送所述抄表命令的響應(yīng)信號(hào)。

優(yōu)選地，還包括串口服務(wù)器，所述上位機(jī)通過(guò)所述串口服務(wù)器與多個(gè)所述RS485負(fù)載檢測(cè)裝置電連接。

優(yōu)選地，所述RS485負(fù)載檢測(cè)裝置包含RS232通訊模塊、MCU控制模塊、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、可調(diào)電阻模塊和RS485通訊模塊；

所述RS232通訊模塊用于將所述RS485負(fù)載檢測(cè)裝置通過(guò)所述串口服務(wù)器和所述上位機(jī)進(jìn)行通信；

所述MCU控制模塊用于根據(jù)所述幀命令控制所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊中伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，向所述帶有RS485功能的智能電能表發(fā)送抄表命令，將所述響應(yīng)信號(hào)發(fā)送到所述上位機(jī)；

所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊用于調(diào)節(jié)所述可調(diào)電阻模塊的電阻值；

所述可調(diào)電阻模塊包括所述滑動(dòng)變阻器，所述滑動(dòng)變阻器用于調(diào)節(jié)所述電阻值，所述電阻值為所述RS485通訊模塊中A、B線(xiàn)之間接入的負(fù)載阻抗值；

所述RS485通訊模塊用于將所述RS485負(fù)載檢測(cè)裝置和所述帶有RS485功能的智能電能表進(jìn)行通訊。

本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

本發(fā)明實(shí)施例提供的電能表RS485通信中的故障激發(fā)方法，利用上位機(jī)中設(shè)置的二分算法對(duì)RS485負(fù)載檢測(cè)裝置的輸出負(fù)載阻抗的大小進(jìn)行控制，從而獲取帶有RS485功能的智能電能表的負(fù)載極限值，獲得負(fù)載極限值的效率高；RS485負(fù)載檢測(cè)裝置通過(guò)伺服電機(jī)控制滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)輸出負(fù)載，實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)調(diào)阻，進(jìn)而使獲得的負(fù)載極限值準(zhǔn)確性高；本發(fā)明實(shí)施例提供的電能表RS485通信中的故障激發(fā)系統(tǒng)，可調(diào)電阻模塊為滑動(dòng)變阻器，耐用性強(qiáng)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。

附圖說(shuō)明

此處的附圖被并入說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電能表RS485通信中的故障激發(fā)方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種利用二分算法選擇負(fù)載測(cè)試值的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電能表RS485通信中的故障激發(fā)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種RS485負(fù)載檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書(shū)中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種電能表RS485通信中的故障激發(fā)方法的流程圖，如圖1所示，本實(shí)施例提供的RS485通信中的故障激發(fā)方法，包括：

S110：設(shè)置RS485帶載能力的測(cè)試參數(shù)，其中，所述測(cè)試參數(shù)包括與帶有RS485功能的智能電能表進(jìn)行通信的波特率和負(fù)載阻抗值的測(cè)試區(qū)間。

具體的，在上位機(jī)中開(kāi)發(fā)RS485帶載能力自動(dòng)化測(cè)試軟件，測(cè)試軟件用于進(jìn)行本實(shí)施例的RS485故障激發(fā)測(cè)試。在測(cè)試軟件設(shè)置波特率和負(fù)載阻抗值的測(cè)試區(qū)間，其中，本實(shí)施例中，波特率優(yōu)選設(shè)置為2400bps，可滿(mǎn)足RS485正常通信要求，負(fù)載阻抗值的測(cè)試區(qū)間優(yōu)選為1-1999Ω，其中，1Ω為對(duì)帶有RS485功能的智能電能表進(jìn)行常規(guī)通信測(cè)試得出的通信失敗電阻值，1999Ω為對(duì)帶有RS485功能的智能電能表進(jìn)行常規(guī)通信測(cè)試得出的通信成功電阻值，當(dāng)然，也可選擇其他電阻值作為測(cè)試區(qū)間的通信成功電阻值和通信失敗電阻值，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

進(jìn)一步的，測(cè)試參數(shù)還包括負(fù)載極限值的誤差范圍，本實(shí)施例中，誤差范圍優(yōu)選為1Ω。

S120：利用二分算法選擇測(cè)試區(qū)間內(nèi)的負(fù)載阻抗值作為負(fù)載測(cè)試值。

本實(shí)施例中，為快速得到帶有RS485功能的智能電能表的負(fù)載極限值，選擇測(cè)試區(qū)間內(nèi)的部分負(fù)載阻抗值作為負(fù)載測(cè)試值進(jìn)行多次測(cè)試，參見(jiàn)圖2，為本實(shí)施例提供的利用二分算法選擇負(fù)載測(cè)試值的流程示意圖，具體包括以下步驟：

S210:選擇測(cè)試區(qū)間的中間值作為負(fù)載測(cè)試值；

具體的，如測(cè)試區(qū)間為1-1999Ω，則選擇負(fù)載測(cè)試值為1000Ω；

S220:根據(jù)收到帶有RS485功能的智能電能表對(duì)抄表命令的響應(yīng)信號(hào)，選擇上次負(fù)載測(cè)試值與上次通信失敗電阻值的中間值作為再次測(cè)試的負(fù)載測(cè)試值；

具體的，根據(jù)負(fù)載測(cè)試值為1000Ω時(shí)，上位機(jī)收到帶有RS485功能的智能電能表對(duì)抄表命令的響應(yīng)信號(hào)，則1000Ω為上次通信成功電阻值，而上次通信失敗電阻值為1Ω，因此，選擇再次測(cè)試的負(fù)載測(cè)試值為(1000+1)/2＝500.5Ω。

S230:根據(jù)沒(méi)有收到帶有RS485功能的智能電能表對(duì)抄表命令的響應(yīng)信號(hào)，選擇上次負(fù)載測(cè)試值與上次通信成功電阻值的中間值作為再次測(cè)試的負(fù)載測(cè)試值。

具體的，根據(jù)負(fù)載測(cè)試值為500.5Ω時(shí)，上位機(jī)沒(méi)有收到帶有RS485功能的智能電能表對(duì)抄表命令的響應(yīng)信號(hào)，則500.5Ω為上次通信失敗電阻值，而上次通信成功電阻值為1000Ω，因此，選擇再次測(cè)試的負(fù)載測(cè)試值為(1000+500.5)/2＝775.25Ω。

進(jìn)一步的，步驟S210-S230，為利用二分算法選取負(fù)載測(cè)試值的具體實(shí)施過(guò)程，由于帶有RS485功能的智能電能表的負(fù)載極限值不同和測(cè)試區(qū)間的選取可不同等因素，可多次重復(fù)步驟S220-S230，選取多個(gè)負(fù)載測(cè)試值進(jìn)行測(cè)試。

S130：將包含負(fù)載測(cè)試值的幀命令發(fā)送給RS485負(fù)載檢測(cè)裝置，RS485負(fù)載檢測(cè)裝置用于根據(jù)幀命令，控制伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)變阻器，使滑動(dòng)變阻器輸出對(duì)應(yīng)的負(fù)載阻抗到帶有RS485功能的智能電能表，并向帶有RS485功能的智能電能表發(fā)送抄表命令。

具體的，將上位機(jī)通過(guò)串口服務(wù)器與多個(gè)RS485負(fù)載檢測(cè)裝置進(jìn)行通信：上位機(jī)通過(guò)串口服務(wù)器同時(shí)對(duì)多個(gè)RS485負(fù)載檢測(cè)裝置分別發(fā)送負(fù)載測(cè)試值和抄表命令，而多個(gè)RS485負(fù)載檢測(cè)裝置分別與多個(gè)帶有RS485功能的智能電能表一對(duì)一連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)帶有RS485功能的智能電能表的并行測(cè)試，提高了對(duì)大批量帶有RS485功能的智能電能表進(jìn)行測(cè)試的效率。

本實(shí)施例中，抄表命令包括抄錄帶有RS485功能的智能電能表的日期時(shí)間通訊幀，當(dāng)然，抄表命令也可為抄錄帶有RS485功能的智能電能表的其他信息，如用電信息等。

S140：根據(jù)收到響應(yīng)信號(hào)的臨界點(diǎn)，得到帶有RS485功能的智能電能表的負(fù)載極限值，其中，響應(yīng)信號(hào)包括帶有RS485功能的智能電能表對(duì)抄表命令的應(yīng)答數(shù)據(jù)。

具體的，RS485負(fù)載檢測(cè)裝置接收帶有RS485功能的智能電能表對(duì)抄表命令的響應(yīng)信號(hào)，響應(yīng)信號(hào)包括對(duì)抄表命令的應(yīng)答數(shù)據(jù)，如日期時(shí)間通訊幀，如果接收成功，則將響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給上位機(jī)，上位機(jī)根據(jù)接收到響應(yīng)信號(hào)，判斷本次測(cè)試的負(fù)載測(cè)試值高于帶有RS485功能的智能電能表的負(fù)載極限值，則需要返回步驟S220，利用二分算法重新選擇負(fù)載測(cè)試值進(jìn)行測(cè)試。

進(jìn)一步的，如果RS485負(fù)載檢測(cè)裝置接收響應(yīng)信號(hào)失敗，則向上位機(jī)發(fā)送報(bào)警信號(hào)，上位機(jī)根據(jù)接收到報(bào)警信號(hào)，判斷本次測(cè)試的負(fù)載測(cè)試值低于帶有RS485功能的智能電能表的負(fù)載極限值，則需要返回步驟S230，利用二分算法重新選擇負(fù)載測(cè)試值進(jìn)行測(cè)試。

上位機(jī)根據(jù)接收到響應(yīng)信號(hào)的臨界點(diǎn)，得到帶有RS485功能的智能電能表的負(fù)載極限值。其中，得到臨界點(diǎn)的過(guò)程包括：根據(jù)負(fù)載極限值的誤差范圍為1Ω，在測(cè)試過(guò)程中，當(dāng)存在某一通信成功電阻值和某一通信失敗電阻值的差值小于1Ω時(shí)，則臨界點(diǎn)在該通信成功電阻值和通信失敗電阻值之間，可選取該通信成功電阻值和通信失敗電阻值的中間值作為帶有RS485功能的智能電能表的負(fù)載極限值。

本實(shí)施例中，由于上位機(jī)接收的信號(hào)為響應(yīng)信號(hào)或報(bào)警信號(hào)的其中之一，因此，接收到的響應(yīng)信號(hào)的臨界點(diǎn)，即接收到響應(yīng)信號(hào)與報(bào)警信號(hào)的區(qū)別點(diǎn)，該臨界點(diǎn)(區(qū)別點(diǎn))所代表的負(fù)載阻抗值即為所測(cè)帶有RS485功能的智能電能表的負(fù)載極限值。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種RS485通信中的故障激發(fā)系統(tǒng)，用于根據(jù)上述方法進(jìn)行RS485通信故障激發(fā)測(cè)試，參見(jiàn)圖3，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種RS485通信中的故障激發(fā)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的電能表RS485通信中的故障激發(fā)系統(tǒng)，包括依次電連接的上位機(jī)、RS485負(fù)載檢測(cè)裝置和帶有RS485功能的智能電能表和串口服務(wù)器。

具體的，上位機(jī)用于設(shè)置RS485帶載能力的測(cè)試參數(shù)、向RS485負(fù)載檢測(cè)裝置發(fā)送包含負(fù)載測(cè)試值的幀命令以及計(jì)算帶有RS485功能的智能電能表的極限負(fù)載值；

RS485負(fù)載檢測(cè)裝置用于根據(jù)幀命令，控制伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)變阻器，使所述滑動(dòng)變阻器輸出對(duì)應(yīng)的負(fù)載阻抗到帶有RS485功能的智能電能表；

帶有RS485功能的智能電能表，用于向上位機(jī)發(fā)送抄表數(shù)據(jù)。

參見(jiàn)圖4，為本發(fā)明實(shí)施例提供的RS485負(fù)載檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，RS485負(fù)載檢測(cè)裝置包含RS232通訊模塊、MCU控制模塊、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、可調(diào)電阻模塊和RS485通訊模塊。

具體的，RS232通訊模塊用于將RS485負(fù)載檢測(cè)裝置通過(guò)串口服務(wù)器和上位機(jī)進(jìn)行通信；

MCU控制模塊用于根據(jù)幀命令控制伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊中伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，向帶有RS485功能的智能電能表發(fā)送抄表命令，將響應(yīng)信號(hào)發(fā)送到上位機(jī)；

伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊用于調(diào)節(jié)可調(diào)電阻模塊的電阻值；

可調(diào)電阻模塊包括滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器用于調(diào)節(jié)電阻值，滑動(dòng)變阻器輸出的電阻值即為RS485通訊模塊中A、B線(xiàn)之間接入的負(fù)載阻抗值；

RS485通訊模塊用于將RS485負(fù)載檢測(cè)裝置和帶有RS485功能的智能電能表進(jìn)行通訊。

關(guān)于上述實(shí)施例中的裝置，其中各個(gè)模塊執(zhí)行操作的具體方式已經(jīng)在有關(guān)該方法的實(shí)施例中進(jìn)行了詳細(xì)描述，此處將不做詳細(xì)闡述說(shuō)明。

由上述實(shí)施例可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例提供的電能表RS485通信中的故障激發(fā)方法，利用上位機(jī)中設(shè)置的二分算法對(duì)RS485負(fù)載檢測(cè)裝置的輸出負(fù)載阻抗的大小進(jìn)行控制，從而獲取帶有RS485功能的智能電能表的負(fù)載極限值，獲得負(fù)載極限值的效率高；RS485負(fù)載檢測(cè)裝置通過(guò)伺服電機(jī)控制滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)輸出負(fù)載，實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)調(diào)阻，進(jìn)而使獲得的負(fù)載極限值準(zhǔn)確性高；本發(fā)明實(shí)施例提供的電能表RS485通信中的故障激發(fā)系統(tǒng)，可調(diào)電阻模塊為滑動(dòng)變阻器，耐用性強(qiáng)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說(shuō)明書(shū)及實(shí)踐這里發(fā)明的公開(kāi)后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開(kāi)的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說(shuō)明書(shū)和實(shí)施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來(lái)限制。