智能電能表干擾環(huán)境下掉電處理可靠性的測試裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能電能表在干擾環(huán)境下掉電處理可靠性的自動(dòng)測試裝置及其方法，包括自動(dòng)測試控制器、電感性負(fù)載切換裝置及不少于兩臺(tái)被檢電能表，其中自動(dòng)測試控制器為安裝有自動(dòng)測試軟件且?guī)в型ㄓ嵔涌诘挠?jì)算機(jī)設(shè)備。其實(shí)現(xiàn)方法為通過控制電感性負(fù)載切換裝置切斷切換裝置內(nèi)的輸入電源，在對并聯(lián)在切換裝置電壓回路上的被檢電能表掉電的同時(shí)，斷開切換裝置內(nèi)并聯(lián)電抗器的電源，模擬產(chǎn)生電感性負(fù)載切換干擾，通過電壓接口輸出到被檢智能電能表的電壓回路中；通過RS485接口與被檢電能表進(jìn)行通信，并通過檢測被檢智能電能表在掉電前的運(yùn)行數(shù)據(jù)和掉電后重新上電運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，判斷被檢智能電能表在電感性負(fù)載切換干擾下掉電處理是否正常，實(shí)現(xiàn)了智能電能表在干擾下掉電處理可靠性的評估，避免故障的發(fā)生。
【專利說明】智能電能表干擾環(huán)境下掉電處理可靠性的測試裝置及方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種智能電能表在電感性負(fù)載切換干擾環(huán)境下掉電處理可靠性的自動(dòng)測試方法，屬于智能電能表檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0003]智能電能表在現(xiàn)場掛網(wǎng)中將受到各種干擾應(yīng)力的作用，特別是電能表的電源回路、RS485通信回路，是各種干擾進(jìn)入電能表邏輯板的主要通道。雖然電能表電源及RS485口通常有隔離變壓器或光電轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行隔離，但由于存在分布電容和耦合電感，一些上升沿很陡的脈沖干擾很容易通過分布電容和耦合電感越過這些隔離，當(dāng)脈沖干擾進(jìn)入電能表邏輯電路，電能表會(huì)產(chǎn)生各種意想不到后果，如時(shí)鐘錯(cuò)亂、數(shù)據(jù)丟失、內(nèi)存數(shù)據(jù)混亂、甚至死機(jī)等。
[0004]在電網(wǎng)中，當(dāng)開關(guān)、繼電器、接觸器等切合時(shí)對電感性負(fù)載進(jìn)行切換會(huì)引起干擾，這種干擾具有脈沖成群出現(xiàn)、波形上升時(shí)間短、幅值和重復(fù)頻率高等特點(diǎn)，同時(shí)其頻譜分布較寬，數(shù)字電路對它比較敏感。大量試驗(yàn)表明，這種干擾在一定程度上會(huì)造成智能電能表軟件出現(xiàn)故障，如程序混亂、數(shù)據(jù)丟失等。
[0005]當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)停電狀況時(shí)，智能電能表外部供電停止，智能電能表的MCU將會(huì)收到表內(nèi)其他硬件電路產(chǎn)生的一個(gè)掉電信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)中斷，智能電能表軟件根據(jù)接收到的中斷進(jìn)入掉電處理流程，向內(nèi)部存儲(chǔ)芯片寫入相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，然后進(jìn)入低功耗運(yùn)行狀態(tài)，依靠內(nèi)部電池供電。在電網(wǎng)重新供電，智能電能表恢復(fù)外部供電后，智能電能表軟件恢復(fù)正常運(yùn)行，從內(nèi)部存儲(chǔ)芯 片讀取上次掉電時(shí)存儲(chǔ)的運(yùn)行數(shù)據(jù)作為重新運(yùn)行的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。如果智能電能表在掉電時(shí)受到干擾，可能導(dǎo)致掉電信號(hào)或存儲(chǔ)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，從而導(dǎo)致智能電能表運(yùn)行出現(xiàn)故障。由于這種干擾對智能電能表掉電的影響是不確定的，這種故障出現(xiàn)的概率很低，通過一般檢測方法很難檢測到。但一旦故障出現(xiàn)，造成的后果是不可預(yù)知的，而且事后的故障分析也非常難。因此對智能電能表采取多樣本多次重復(fù)測試的方法檢測其在干擾環(huán)境下掉電處理的可靠性是很有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明目的在于提供一種模擬現(xiàn)場智能電能表掉電時(shí)受到電感性負(fù)載切換干擾，對不少于兩臺(tái)智能電能表同時(shí)進(jìn)行多次重復(fù)試驗(yàn)，通過檢測電能表運(yùn)行數(shù)據(jù)，判斷智能電能表在干擾下掉電處理可靠性的自動(dòng)測試裝置及其方法。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種智能電能表干擾環(huán)境下掉電處理可靠性的測試裝置，其特征在于，其包括用于檢測智能電能表在電感性負(fù)載切換干擾環(huán)境下掉電處理可靠性的自動(dòng)測試控制器、電感性負(fù)載切換裝置及不少于兩臺(tái)被智能檢電能表，所述自動(dòng)測試控制器通過第一通訊接口與電感性負(fù)載切換裝置連接，所述自動(dòng)測試控制器通過第二通訊接口與被檢智能電能表連接，通過檢測被檢智能電能表在掉電前的運(yùn)行數(shù)據(jù)和掉電后重新上電運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，判斷被檢智能電能表在電感性負(fù)載切換干擾下掉電處理是否正常；所述電感性負(fù)載切換裝置通過電壓接口與被檢智能電能表并聯(lián)，用于模擬產(chǎn)生電感性負(fù)載切換干擾，通過電壓接口輸出到被檢智能電能表的電壓回路中。
[0008]所述電感性負(fù)載切換裝置器包括模擬電感性負(fù)載的并聯(lián)電抗器、控制并聯(lián)電抗器與被檢智能電能表輸入電源的真空交流接觸器和控制真空交流接觸器通斷的可編程控制器；交流接觸器和并聯(lián)電抗器分別與電壓回路相互并聯(lián)的被檢智能電能表按串聯(lián)方式連接，所述交流接觸器與并聯(lián)電抗器并聯(lián)連接，所述可編程控制器通過第一通訊接口與自動(dòng)測試控制器進(jìn)行通信，接收自動(dòng)測試控制器發(fā)送的命令，按自動(dòng)測試控制器的命令控制真空交流接觸器接通或斷開被檢智能電能表和并聯(lián)電抗器的電源。
[0009]作為優(yōu)先方案，所述第一通訊接口為RS232或TCP/IP接口。
[0010]作為優(yōu)先方案，所述第二通訊接口為RS232接口。
[0011]一種利用上述測試裝置的智能電能表干擾環(huán)境下掉電處理可靠性的測試方法，其特征在于，其包括檢測智能電能表在電感性負(fù)載切換干擾環(huán)境下掉電處理可靠性的自動(dòng)測試控制器、電感性負(fù)載切換裝置及不少于兩臺(tái)被檢電能表，自動(dòng)測試控制器通過第一通訊接口與電感性負(fù)載切換裝置連接，并通過第二通訊接口與被檢智能電能表連接；電感性負(fù)載切換裝置通過電壓接口與被檢智能電能表并聯(lián)；所述測試方法包括如下步驟:
(1)模擬產(chǎn)生電感性負(fù)載切換干擾；自動(dòng)測試控制器通過控制電感性負(fù)載切換裝置切斷切換裝置內(nèi)的輸入電源，在對并聯(lián)在電感性負(fù)載切換裝置電壓回路上的被檢電能表掉電的同時(shí)，斷開電感性負(fù)載切換裝置內(nèi)一電源，模擬產(chǎn)生電感性負(fù)載切換干擾，通過電壓接口輸出到被檢智能電能表的電壓回路中，對被檢智能電能表的掉電信號(hào)與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響；
(2)判斷被檢智能電能表在電感性負(fù)載切換干擾下掉電處理是否正常；自動(dòng)測試控制器通過第二通訊接口與被檢電能表進(jìn)行通信，并通過檢測被檢智能電能表在掉電前的運(yùn)行數(shù)據(jù)和掉電后重新上電運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行對比檢測，判斷被檢智能電能表在電感性負(fù)載切換干擾下掉電處理是否正常，若檢測到智能電能表運(yùn)行數(shù)據(jù)在執(zhí)行上掉電操作前后數(shù)值變化超過了設(shè)定閥值，則判定為正常，否則判定為不正常，從而對智能電能表在電感性負(fù)載切換干擾環(huán)境下掉電處理可靠性做出評價(jià)；
(3)通過自動(dòng)重復(fù)進(jìn)行(I)-(2)的步驟N次(該設(shè)定值可根據(jù)試驗(yàn)要求作相應(yīng)改變)，完成對多臺(tái)智能電能表在電感性負(fù)載切換干擾環(huán)境下掉電處理可靠性的檢測。
[0012]所述步驟(I)中，所述電感性負(fù)載切換裝置內(nèi)一電源為并聯(lián)電抗器的電源。
[0013]所述步驟(I)中，可編程控制器通過內(nèi)置RS232或TCP/IP接口與自動(dòng)測試控制器進(jìn)行通信，接收自動(dòng)測試控制器發(fā)送的命令，按自動(dòng)測試控制器的命令控制真空交流接觸器接通或斷開被檢智能電能表和并聯(lián)電抗器的電源。
[0014]本發(fā)明通過測試裝置及其方法，通過模擬現(xiàn)場智能電能表掉電時(shí)受到電感性負(fù)載切換干擾，對不少于兩臺(tái)智能電能表同時(shí)進(jìn)行多次重復(fù)試驗(yàn)，通過檢測電能表運(yùn)行數(shù)據(jù)，判斷智能電能表在干擾下掉電處理可靠性，實(shí)現(xiàn)了智能電能表在干擾下掉電處理可靠性的評估，避免故障的發(fā)生。[0015]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來詳細(xì)說明本發(fā)明；
圖1為本發(fā)明智能電能表干擾環(huán)境下掉電處理可靠性的測試裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明的工藝流程圖；
圖3為本發(fā)明的電感性負(fù)載切換裝置的控制原理圖 【具體實(shí)施方式】
為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0017]從圖1可以看出，本實(shí)施例智能電能表干擾環(huán)境下掉電處理可靠性的測試裝置包括檢測智能電能表在電感性負(fù)載切換干擾環(huán)境下掉電處理可靠性的自動(dòng)測試控制器、電感性負(fù)載切換裝置和不少于兩塊智能電能表。其實(shí)現(xiàn)方法為自動(dòng)測試控制器通過RS232或TCP/IP接口與電感性負(fù)載切換裝置連接，通過RS485接口與不少于兩臺(tái)被檢智能電能表連接；被檢電能表通過電壓接口并聯(lián)于電感性負(fù)載切換裝置電壓回路上。
[0018]從圖2可以看出，本實(shí)施例的自動(dòng)測試控制器是在控制器CPU安裝有檢測智能電能表在電感性負(fù)載切換干擾環(huán)境下掉電處理可靠性的自動(dòng)測試軟件，利用上述裝置本實(shí)施例的自動(dòng)測試軟件的實(shí)現(xiàn)測試的方法為:首先，自動(dòng)測試控制器首先通過控制電感性負(fù)載切換裝置接通電源對被檢智能電能表及電感性負(fù)載切換裝置內(nèi)的并聯(lián)電抗器上電，通過RS485 口檢定并記錄被檢智能電能表的各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)1，包括時(shí)鐘、各類電量數(shù)據(jù)等。
[0019]然后，控制電感性負(fù)載切換裝置切斷輸入電源，對并聯(lián)電抗器與被檢智能電能表同時(shí)掉電，再控制電感性負(fù)載切換裝置接通電源對被檢智能電能表及電感性負(fù)載切換裝置內(nèi)的并聯(lián)電抗器上電，通過RS485 口檢定并記錄被檢智能電能表的各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)2。
[0020]最后，對運(yùn)行數(shù)據(jù)I與運(yùn)行數(shù)據(jù)2進(jìn)行對比，判斷被檢智能電能表在干擾下掉電處理是否正常并進(jìn)行記錄，判定方法為:若檢測到智能電能表運(yùn)行數(shù)據(jù)在執(zhí)行上掉電操作前后數(shù)值變化超過了設(shè)定閥值，則判定為正常，否則判定為不正常。以上檢測步驟可根據(jù)檢測需要或檢測結(jié)果自動(dòng)重復(fù)運(yùn)行。
[0021]如圖3所示，本實(shí)施例的，電感性負(fù)載切換裝置主要由模擬電感性負(fù)載的并聯(lián)電抗器L、控制并聯(lián)電抗器L與被檢智能電能表輸入電源的真空交流接觸器K、控制真空交流接觸器K通斷的可編程控制器PLC組成。PLC通過內(nèi)置RS232或TCP/IP接口與自動(dòng)測試控制器進(jìn)行通信，接收自動(dòng)測試控制器發(fā)送的命令，按自動(dòng)測試控制器的命令控制真空交流接觸器K接通或斷開被檢智能電能表和并聯(lián)電抗器的電源?？删幊炭刂破鱌LC能夠保證切換裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，不容易受到外界干擾，能可靠保證檢測的長時(shí)間進(jìn)行；采用真空交流接觸器斷開并聯(lián)電抗器能夠在被檢電能表電壓回路產(chǎn)生明顯的上升沿很陡的脈沖干擾，并能對多臺(tái)被檢電能表產(chǎn)生影響，實(shí)現(xiàn)多樣本長時(shí)間多次重復(fù)試驗(yàn)的目的。
[0022]本發(fā)明通過測試裝置及其方法，通過模擬現(xiàn)場智能電能表掉電時(shí)受到電感性負(fù)載切換干擾，對不少于兩臺(tái)智能電能表同時(shí)進(jìn)行多次重復(fù)試驗(yàn)，通過檢測電能表運(yùn)行數(shù)據(jù)，判斷智能電能表在干擾下掉電處理可靠性，實(shí)現(xiàn)了智能電能表在干擾下掉電處理可靠性的評估，避免故障的發(fā)生。[0023]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種智能電能表干擾環(huán)境下掉電處理可靠性的測試裝置，其特征在于，其包括用于檢測智能電能表在電感性負(fù)載切換干擾環(huán)境下掉電處理可靠性的自動(dòng)測試控制器、電感性負(fù)載切換裝置及不少于兩臺(tái)被智能檢電能表，所述自動(dòng)測試控制器通過第一通訊接口與電感性負(fù)載切換裝置連接，所述自動(dòng)測試控制器通過第二通訊接口與被檢智能電能表連接，通過檢測被檢智能電能表在掉電前的運(yùn)行數(shù)據(jù)和掉電后重新上電運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，判斷被檢智能電能表在電感性負(fù)載切換干擾下掉電處理是否正常；所述電感性負(fù)載切換裝置通過電壓接口與被檢智能電能表并聯(lián)，用于模擬產(chǎn)生電感性負(fù)載切換干擾，通過電壓接口輸出到被檢智能電能表的電壓回路中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述電感性負(fù)載切換裝置器包括模擬電感性負(fù)載的并聯(lián)電抗器、控制并聯(lián)電抗器與被檢智能電能表輸入電源的真空交流接觸器和控制真空交流接觸器通斷的可編程控制器；交流接觸器和并聯(lián)電抗器分別與電壓回路相互并聯(lián)的被檢智能電能表按串聯(lián)方式連接，所述交流接觸器與并聯(lián)電抗器并聯(lián)連接，所述可編程控制器通過第一通訊接口與自動(dòng)測試控制器進(jìn)行通信，接收自動(dòng)測試控制器發(fā)送的命令，按自動(dòng)測試控制器的命令控制真空交流接觸器接通或斷開被檢智能電能表和并聯(lián)電抗器的電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測試裝置，其特征在于，所述第一通訊接口為RS232或TCP/IP 接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測試裝置，其特征在于，所述第二通訊接口為RS232接□。
5.一種智能電能表干擾環(huán)境下掉電處理可靠性的測試方法，其特征在于，其包括檢測智能電能表在電感性負(fù)載切換干擾環(huán)境下掉電處理可靠性的自動(dòng)測試控制器、電感性負(fù)載切換裝置及不少于兩臺(tái)被檢電能表，自動(dòng)測試控制器通過第一通訊接口與電感性負(fù)載切換裝置連接，并通過第二通訊接口與被檢智`能電能表連接；電感性負(fù)載切換裝置通過電壓接口與被檢智能電能表并聯(lián)；所述測試方法包括如下步驟: (1)模擬產(chǎn)生電感性負(fù)載切換干擾；自動(dòng)測試控制器通過控制電感性負(fù)載切換裝置切斷切換裝置內(nèi)的輸入電源，在對并聯(lián)在電感性負(fù)載切換裝置電壓回路上的被檢電能表掉電的同時(shí)，斷開電感性負(fù)載切換裝置內(nèi)一電源，模擬產(chǎn)生電感性負(fù)載切換干擾，通過電壓接口輸出到被檢智能電能表的電壓回路中，對被檢智能電能表的掉電信號(hào)與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響； (2)判斷被檢智能電能表在電感性負(fù)載切換干擾下掉電處理是否正常；自動(dòng)測試控制器通過第二通訊接口與被檢電能表進(jìn)行通信，并通過檢測被檢智能電能表在掉電前的運(yùn)行數(shù)據(jù)和掉電后重新上電運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行對比檢測，判斷被檢智能電能表在電感性負(fù)載切換干擾下掉電處理是否正常，若檢測到智能電能表運(yùn)行數(shù)據(jù)在執(zhí)行上掉電操作前后數(shù)值變化超過了設(shè)定閥值，則判定為正常，否則判定為不正常，從而對智能電能表在電感性負(fù)載切換干擾環(huán)境下掉電處理可靠性做出評價(jià)； (3)通過自動(dòng)重復(fù)進(jìn)行(I)-(2)的步驟N次(該設(shè)定值可根據(jù)試驗(yàn)要求作相應(yīng)改變)，完成對多臺(tái)智能電能表在電感性負(fù)載切換干擾環(huán)境下掉電處理可靠性的檢測。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測試方法，其特征在于，所述電感性負(fù)載切換裝置器包括模擬電感性負(fù)載的并聯(lián)電抗器、控制并聯(lián)電抗器與被檢智能電能表輸入電源的真空交流接觸器和控制真空交流接觸器通斷的可編程控制器；交流接觸器和并聯(lián)電抗器分別與電壓回路相互并聯(lián)的被檢智能電能表按串聯(lián)方式連接，所述交流接觸器與并聯(lián)電抗器并聯(lián)連接，所述可編程控制器通過第一通訊接口與自動(dòng)測試控制器進(jìn)行通信。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測試方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述電感性負(fù)載切換裝置內(nèi)部電源為并聯(lián)電抗器的電源。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7任意一項(xiàng)所述的測試方法，其特征在于，所述第一通訊接口為RS232 或 TCP/IP 接口。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至7任意一項(xiàng)所述的測試裝置，其特征在于，所述第二通訊接口為RS232 接口。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測試方法，其特征在于，所述步驟(1)中，可編程控制器通過內(nèi)置RS232或TCP/IP接口與自動(dòng)測試控制器進(jìn)行通信，接收自動(dòng)測試控制器發(fā)送的命令，按自動(dòng)測試控 制器的命令控制真空交流接觸器接通或斷開被檢智能電能表和并聯(lián)電抗器的電源。
【文檔編號(hào)】G01R35/04GK103616660SQ201310631198
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】徐晴, 紀(jì)峰, 田正其, 穆小星, 鮑進(jìn), 周超 申請人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院