專利名稱：一種載波通道測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種載波通道測(cè)試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的發(fā)展，電力線載波通信在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中得到應(yīng)用，尤其是混合線路(兩端電纜，中間有架空)載波通信方式，亦有所應(yīng)用。采用混合線路作為載波通道是一種新的嘗試，與電纜屏蔽層載波通信比較，混合線路載波通信主要面臨的是載波通道衰減大、突發(fā)干擾強(qiáng)等困難，這就對(duì)如何有效的對(duì)載波通道進(jìn)行測(cè)試提出了更高的要求。然而，傳統(tǒng)的電力線載波通道檢測(cè)設(shè)備比較落后，主要表現(xiàn)為電路復(fù)雜、集成化程度低、性能不穩(wěn)定、調(diào)試難度高等缺點(diǎn)，很多設(shè)備不具備實(shí)驗(yàn)規(guī)程融入功能和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和分析能力。目前的檢測(cè)儀器，檢測(cè)人員必須根據(jù)檢測(cè)調(diào)試規(guī)程及廠家技術(shù)資料規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目、接線和方法，多臺(tái)儀器配合使用，逐點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)繁瑣、難度大，并且要求試驗(yàn)人員熟練掌握試驗(yàn)項(xiàng)目和規(guī)程，因此容易出現(xiàn)試驗(yàn)錯(cuò)誤及項(xiàng)目遺漏。同時(shí)，需要多名工作人員在線路的兩端操控相應(yīng)設(shè)備，相互配合完成任務(wù)。近年來，在傳統(tǒng)的檢測(cè)裝備的基礎(chǔ)上，有人采用以FPGA為主的信號(hào)采集處理卡， 經(jīng)USB 口與便攜電腦相結(jié)合，充分利用計(jì)算機(jī)的顯示、處理和存儲(chǔ)功能，集多功能于一體。 這個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了頻譜分析，通道誤碼率檢測(cè)，F(xiàn)SK調(diào)制解調(diào)器、示波器、錄波器、頻率發(fā)生器等功能。這些工作初步實(shí)現(xiàn)了同計(jì)算機(jī)的結(jié)合，但是卻仍然未能從根本上改變現(xiàn)狀，新產(chǎn)品大多是由單片機(jī)或DSP微處理器系統(tǒng)與PC機(jī)或便攜電腦相組合，仍存在問題，如存在下位機(jī)電路設(shè)計(jì)復(fù)雜；與計(jì)算機(jī)之間的接口多簡(jiǎn)單串口，成為裝置與計(jì)算機(jī)交換瓶頸；沒有充分利用計(jì)算機(jī)資源和靈活性等缺點(diǎn)，適用度不廣，同時(shí)也未能改變檢測(cè)時(shí)需要多名工作人員協(xié)同工作的弊端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種載波通道測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，功能齊全，集自動(dòng)檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理于一體，能方便快捷地對(duì)包含混合線路的多種線路實(shí)現(xiàn)載波通道測(cè)試。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種載波通道測(cè)試系統(tǒng)，包括依次連接的一通道測(cè)試平臺(tái)、一通訊模塊、一數(shù)據(jù)處理模塊和一應(yīng)用控制模塊，其中所述應(yīng)用控制模塊一方面根據(jù)用戶設(shè)置的系統(tǒng)參數(shù)發(fā)送控制命令至所述數(shù)據(jù)處理模塊，另一方面接收所述數(shù)據(jù)處理模塊處理后的測(cè)試數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)處理模塊一方面對(duì)接收自所述測(cè)試模塊的控制命令進(jìn)行處理并發(fā)送至所述通訊模塊；另一方面將所述通訊模塊傳輸?shù)臏y(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并發(fā)送至所述應(yīng)用控制模塊；所述通訊模塊一方面將所述數(shù)據(jù)處理模塊處理后的控制命令根據(jù)不同協(xié)議打包
3成相應(yīng)數(shù)據(jù)幀的形式傳輸給所述通道測(cè)試平臺(tái)；另一方面將所述通道測(cè)試平臺(tái)得到的測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸給所述數(shù)據(jù)處理模塊；所述通道測(cè)試平臺(tái)對(duì)所述通訊模塊傳輸?shù)目刂泼钸M(jìn)行解析，進(jìn)行通道測(cè)試，并將得到的測(cè)試數(shù)據(jù)反饋給所述通訊模塊。上述的載波通道測(cè)試系統(tǒng)，其中，所述應(yīng)用控制模塊包括一用戶模塊、一測(cè)試模塊和一系統(tǒng)參數(shù)模塊，其中所述用戶模塊實(shí)現(xiàn)用戶信息的記錄和保存；所述系統(tǒng)參數(shù)模塊實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置和保存；所述測(cè)試模塊一方面讀取所述系統(tǒng)參數(shù)模塊中的系統(tǒng)參數(shù)，生成相應(yīng)的控制命令并發(fā)送至所述數(shù)據(jù)處理模塊；另一方面接收所述數(shù)據(jù)處理模塊處理后的測(cè)試數(shù)據(jù)并呈現(xiàn)給用戶。上述的載波通道測(cè)試系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括一數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)所述通訊模塊傳輸?shù)臏y(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果存儲(chǔ)于所述數(shù)據(jù)庫。上述的載波通道測(cè)試系統(tǒng)，其中，所述通訊模塊實(shí)現(xiàn)Modbus協(xié)議、101協(xié)議、⑶T協(xié)議和自定義CCTS協(xié)議，根據(jù)這四種不同協(xié)議將所述述數(shù)據(jù)處理模塊處理后的控制命令打包成相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀形式。上述的載波通道測(cè)試系統(tǒng)，其中，所述通道測(cè)試平臺(tái)包括相互連接的一載波通道檢測(cè)裝置和一仿真應(yīng)答終端，其中所述載波通道檢測(cè)裝置解析由所述通訊模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀形式的控制命令，并根據(jù)該控制命令生成相應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至所述仿真應(yīng)答終端，所述仿真應(yīng)答終端對(duì)該檢測(cè)信號(hào)自動(dòng)應(yīng)答，完成通道測(cè)試；所述載波通道檢測(cè)裝置將完成通道測(cè)試所得到的表示測(cè)試結(jié)果的測(cè)試數(shù)據(jù)通過所述通訊模塊傳輸給所述數(shù)據(jù)處理模塊。上述的載波通道測(cè)試系統(tǒng)，其中，所述的通道測(cè)試包括載波通道質(zhì)量的檢測(cè)和設(shè)備安裝狀況的測(cè)試。上述的載波通道測(cè)試系統(tǒng)，其中，所述載波通道檢測(cè)裝置和所述仿真應(yīng)答終端的連接方式包括純電纜線路連接和混合線路連接。上述的載波通道測(cè)試系統(tǒng)，其中，所述CCTS協(xié)議是測(cè)試載波通道質(zhì)量而自定義的協(xié)議；Modbus協(xié)議、101協(xié)議和CDT協(xié)議均是測(cè)試設(shè)備安裝狀況的協(xié)議。由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明的載波通道測(cè)試系統(tǒng)，它操作簡(jiǎn)單，功能齊全，集自動(dòng)檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理于一體，能方便快捷地對(duì)包含混合線路的多種線路實(shí)現(xiàn)載波通道測(cè)試。同時(shí)它還具有以下優(yōu)點(diǎn)a)所述的仿真應(yīng)答終端通過自動(dòng)應(yīng)答的方式配合所述載波通道檢測(cè)裝置完成通道測(cè)試，從根本上克服了需要多名工作人員從兩端相互協(xié)同工作的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了一方即可完成整個(gè)通道測(cè)試；b)該系統(tǒng)具有多種通訊協(xié)議，針對(duì)不同的通訊規(guī)約，實(shí)現(xiàn)多協(xié)議下對(duì)載波設(shè)備安裝狀況的測(cè)試；c)該系統(tǒng)可以很好地分別測(cè)試主站和從站的安裝情況；d)該系統(tǒng)配置靈活，能設(shè)置不同的系統(tǒng)參數(shù)；
e)該系統(tǒng)設(shè)置的用戶信息能起到保護(hù)作用，防止非法用戶的使用。


圖1是本發(fā)明的載波通道測(cè)試系統(tǒng)的系統(tǒng)框架圖；圖2是本發(fā)明用于實(shí)現(xiàn)混合線路載波通道測(cè)試的架構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明在不同條件下線路的載波質(zhì)量測(cè)試結(jié)果；圖4是本發(fā)明在不同條件下線路的信道延遲測(cè)試結(jié)果；圖5是本發(fā)明在不同條件下線路的測(cè)試成功率。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。請(qǐng)參閱圖1和圖2，本發(fā)明的載波通道測(cè)試系統(tǒng)，包括依次連接的通道測(cè)試平臺(tái)1、 通訊模塊2、數(shù)據(jù)處理模塊3和應(yīng)用控制模塊4 ；應(yīng)用控制模塊4包括用戶模塊41、測(cè)試模塊42和系統(tǒng)參數(shù)模塊43 ；數(shù)據(jù)處理模塊3包括一數(shù)據(jù)庫31 ；通道測(cè)試平臺(tái)1包括相互連接的一載波通道檢測(cè)裝置11和一仿真應(yīng)答終端12，其中用戶模塊41實(shí)現(xiàn)用戶信息的記錄和保存，根據(jù)保存的用戶信息確認(rèn)用戶的合法性，防止了非法用戶對(duì)本系統(tǒng)的使用，用戶信息包括用戶名、密碼等信息；系統(tǒng)參數(shù)模塊43實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置和保存，系統(tǒng)參數(shù)包括COM端口號(hào)、 波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校檢和停止位等信息；測(cè)試模塊42讀取系統(tǒng)參數(shù)模塊43中的系統(tǒng)參數(shù)，生成相應(yīng)的控制命令并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊3 ；數(shù)據(jù)處理模塊3將接收的該控制命令進(jìn)行處理并發(fā)送至通訊模塊2 ；通訊模塊2實(shí)現(xiàn)Modbus協(xié)議、101協(xié)議、⑶T協(xié)議和自定義CCTS協(xié)議，并根據(jù)上述不同的協(xié)議將數(shù)據(jù)處理模塊3處理后的控制命令打包成相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀形式，傳輸給載波通道檢測(cè)裝置 11 ；載波通道檢測(cè)裝置11解析由通訊模塊2傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀形式的控制命令，并根據(jù)該控制命令生成相應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至仿真應(yīng)答終端12，仿真應(yīng)答終端12對(duì)該該檢測(cè)信號(hào)自動(dòng)應(yīng)答，完成通道測(cè)試，得到表示測(cè)試結(jié)果的測(cè)試數(shù)據(jù)；載波通道檢測(cè)裝置11將得到的測(cè)試數(shù)據(jù)通過通訊模塊2傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊3 ； 數(shù)據(jù)處理模塊3對(duì)該測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，發(fā)送至測(cè)試模塊42的同時(shí)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫31，以供進(jìn)行歷史資料的分析；測(cè)試模塊42接收數(shù)據(jù)處理模塊3處理后的測(cè)試數(shù)據(jù)并呈現(xiàn)給用戶。載波通道檢測(cè)裝置11和仿真應(yīng)答終端12的連接方式包括純電纜線路連接和混合線路連接。請(qǐng)參見圖2，圖中示出了由電纜和架空線組成的混合線路，該混合線路的兩端通過卡接式耦合器5分別連接載波通道檢測(cè)裝置11和仿真應(yīng)答終端12，載波通道檢測(cè)裝置 11連接上位機(jī)6，通訊模塊2、數(shù)據(jù)處理模塊3和應(yīng)用控制模塊4都置于上位機(jī)6中。上述的通道測(cè)試包括載波通道質(zhì)量的檢測(cè)和設(shè)備安裝狀況的測(cè)試。Modbus協(xié)議、101協(xié)議和⑶T協(xié)議均是測(cè)試設(shè)備安裝狀況的協(xié)議，載波通道檢測(cè)裝置11置于主站端，仿真應(yīng)答終端12置于從站端，分為以下幾種情況l)Modbus 協(xié)議
模擬主站，測(cè)試從站安裝情況測(cè)試根據(jù)Modbus協(xié)議發(fā)送讀取寄存器報(bào)文，根據(jù)從站的回復(fù)來判斷安裝情況，若在規(guī)定的時(shí)間接收到返回報(bào)文，且報(bào)文符合Modbus協(xié)議并且功能碼為0x83或0x03的，則表示從站安裝情況正常，否則為異常。模擬從站，測(cè)試主站安裝情況測(cè)試一直等待從主站發(fā)來的報(bào)文，若在規(guī)定的時(shí)間收到報(bào)文并且報(bào)文符合Modbus協(xié)議，則表示主站安裝情況正常，否則為異常。2) CDT 協(xié)議模擬主站，測(cè)試從站安裝情況測(cè)試根據(jù)CDT協(xié)議向從站發(fā)送時(shí)間召喚幀，根據(jù)從站的回復(fù)來判斷安裝情況，若在規(guī)定的時(shí)間接收到返回報(bào)文，且報(bào)文符合CDT協(xié)議的上行報(bào)文格式，則表示從站安裝情況正常，否則為異常。模擬從站，測(cè)試主站安裝情況測(cè)試一直等待從主站發(fā)來的報(bào)文，若在規(guī)定的時(shí)間收到報(bào)文，并且報(bào)文符合CDT協(xié)議的下行報(bào)文格式，則表示主站安裝情況正常，否則為異常。
3) 101 協(xié)議模擬主站，測(cè)試從站安裝情況測(cè)試根據(jù)101協(xié)議向從站發(fā)送請(qǐng)求鏈路狀態(tài)報(bào)文、 復(fù)位遠(yuǎn)方鏈路報(bào)文、請(qǐng)求一級(jí)數(shù)據(jù)報(bào)文和總召喚報(bào)文，若在規(guī)定的時(shí)間接收到相應(yīng)的返回報(bào)文，且報(bào)文符合101協(xié)議，則表示從站安裝情況正常，否則為異常。模擬從站，測(cè)試主站安裝情況測(cè)試等待從主站發(fā)來的報(bào)文，若在規(guī)定的時(shí)間收到請(qǐng)求鏈路狀態(tài)報(bào)文、復(fù)位遠(yuǎn)方鏈路報(bào)文、請(qǐng)求一級(jí)數(shù)據(jù)報(bào)文或總召喚報(bào)文，并且報(bào)文符合 101協(xié)議報(bào)文格式，則表示主站安裝情況正常，并且返回相應(yīng)應(yīng)答報(bào)文，否則為異常。為更好的檢驗(yàn)系統(tǒng)的測(cè)試功能，進(jìn)行了實(shí)地的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。在松江供電公司和市南供電公司的配合下，選取了四段不同情況的線路進(jìn)行系統(tǒng)的試運(yùn)行，初步達(dá)到了預(yù)期效果， 其具體測(cè)試環(huán)境和情況如下(表1)
權(quán)利要求
1.一種載波通道測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的一通道測(cè)試平臺(tái)、一通訊模塊、一數(shù)據(jù)處理模塊和一應(yīng)用控制模塊，其中所述應(yīng)用控制模塊一方面根據(jù)用戶設(shè)置的系統(tǒng)參數(shù)發(fā)送控制命令至所述數(shù)據(jù)處理模塊，另一方面接收所述數(shù)據(jù)處理模塊處理后的測(cè)試數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)處理模塊一方面對(duì)接收自所述測(cè)試模塊的控制命令進(jìn)行處理并發(fā)送至所述通訊模塊；另一方面將所述通訊模塊傳輸?shù)臏y(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并發(fā)送至所述應(yīng)用控制模塊；所述通訊模塊一方面將所述數(shù)據(jù)處理模塊處理后的控制命令根據(jù)不同協(xié)議打包成相應(yīng)數(shù)據(jù)幀的形式傳輸給所述通道測(cè)試平臺(tái)；另一方面將所述通道測(cè)試平臺(tái)得到的測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸給所述數(shù)據(jù)處理模塊；所述通道測(cè)試平臺(tái)對(duì)所述通訊模塊傳輸?shù)目刂泼钸M(jìn)行解析，進(jìn)行通道測(cè)試，并將得到的測(cè)試數(shù)據(jù)反饋給所述通訊模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載波通道測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)用控制模塊包括一用戶模塊、一測(cè)試模塊和一系統(tǒng)參數(shù)模塊，其中所述用戶模塊實(shí)現(xiàn)用戶信息的記錄和保存；所述系統(tǒng)參數(shù)模塊實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置和保存；所述測(cè)試模塊一方面讀取所述系統(tǒng)參數(shù)模塊中的系統(tǒng)參數(shù)，生成相應(yīng)的控制命令并發(fā)送至所述數(shù)據(jù)處理模塊；另一方面接收所述數(shù)據(jù)處理模塊處理后的測(cè)試數(shù)據(jù)并呈現(xiàn)給用戶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載波通道測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括一數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)所述通訊模塊傳輸?shù)臏y(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果存儲(chǔ)于所述數(shù)據(jù)庫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載波通道測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊模塊實(shí)現(xiàn)Modbus 協(xié)議、101協(xié)議、CDT協(xié)議和自定義CCTS協(xié)議，根據(jù)這四種不同協(xié)議將所述述數(shù) 據(jù)處理模塊處理后的控制命令打包成相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀形式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載波通道測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述通道測(cè)試平臺(tái)包括相互連接的一載波通道檢測(cè)裝置和一仿真應(yīng)答終端，其中所述載波通道檢測(cè)裝置解析由所述通訊模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀形式的控制命令，并根據(jù)該控制命令生成相應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至所述仿真應(yīng)答終端，所述仿真應(yīng)答終端對(duì)該檢測(cè)信號(hào)自動(dòng)應(yīng)答，完成通道測(cè)試；所述載波通道檢測(cè)裝置將完成通道測(cè)試所得到的表示測(cè)試結(jié)果的測(cè)試數(shù)據(jù)通過所述通訊模塊傳輸給所述數(shù)據(jù)處理模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的載波通道測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述的通道測(cè)試包括載波通道質(zhì)量的檢測(cè)和設(shè)備安裝狀況的測(cè)試。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的載波通道測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述載波通道檢測(cè)裝置和所述仿真應(yīng)答終端的連接方式包括純電纜線路連接和混合線路連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的載波通道測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述CCTS協(xié)議是測(cè)試載波通道質(zhì)量而自定義的協(xié)議；Modbus協(xié)議、101協(xié)議和⑶T協(xié)議均是測(cè)試設(shè)備安裝狀況的協(xié)議。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種載波通道測(cè)試系統(tǒng)，包括依次連接的通道測(cè)試平臺(tái)、通訊模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和應(yīng)用控制模塊；其中，應(yīng)用控制模塊包括用戶模塊、測(cè)試模塊和系統(tǒng)參數(shù)模塊；數(shù)據(jù)處理模塊包括一數(shù)據(jù)庫；通道測(cè)試平臺(tái)包括相互連接的一載波通道檢測(cè)裝置和一仿真應(yīng)答終端。本發(fā)明的載波通道測(cè)試系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)單，功能齊全，集自動(dòng)檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理于一體，能方便快捷地對(duì)包含混合線路的多種線路實(shí)現(xiàn)載波通道測(cè)試。
文檔編號(hào)H04L12/26GK102355378SQ201110206169
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者宗明, 曹袖, 梁盧鴻, 荊一楠, 鐘勇 申請(qǐng)人:上海市電力公司, 上海思南電力通信有限公司