采集器現(xiàn)場故障模擬判斷裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種采集器現(xiàn)場故障模擬判斷裝置，涉及電器檢測裝置領(lǐng)域，包括主控器、程控源、電壓電流控制板、故障輸出模塊。程控源、電壓電流控制板與主控器連接并受其控制，程控源輸出電壓、電流至電壓電流控制板；電壓電流控制板為故障輸出模塊提供電壓、電流。本實(shí)用新型具有模擬用電現(xiàn)場諧波干擾、高壓浪涌、電網(wǎng)電壓波動、電壓跌落、磁場干擾等環(huán)境，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果判斷故障原因的功能。本實(shí)用新型解決了“故障”采集器在實(shí)驗室狀態(tài)下工作正常的問題，能實(shí)驗室環(huán)境下快速、方便地查出采集器的故障原因。
【專利說明】
采集器現(xiàn)場故障模擬判斷裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種采集器現(xiàn)場故障模擬判斷裝置，屬于電器檢測裝置領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]國家智能電網(wǎng)中用電信息采集終端對現(xiàn)場電表進(jìn)行抄收用戶用電信息時，經(jīng)常遇見與采集器通訊不正常，或者無法抄收用戶用電信息的情況。而將“故障”采集器拆回計量中心檢測時，發(fā)現(xiàn)部分采集器在實(shí)驗室狀態(tài)下工作正常不存在通訊不正常或者無法抄收用電信息的情況。
[0003]而現(xiàn)場環(huán)境引起故障的原因大致有以下幾種:采集器質(zhì)量不過關(guān)導(dǎo)致長時間運(yùn)行時會出現(xiàn)死機(jī);用電現(xiàn)場存在諧波或奇次諧波干擾信號；高壓浪涌；電網(wǎng)電壓波動；電壓跌落;磁場干擾。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為在實(shí)驗室環(huán)境下快速、方便地查出故障原因，本實(shí)用新型提供了一種采集器現(xiàn)場故障模擬判斷裝置，用以模擬上文所述的現(xiàn)場故障，用于測試采集器在受到各種模擬干擾下的工作情況。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型設(shè)有主控器、程控源、電壓電流控制板與故障輸出模塊。所述程控源、電壓電流控制板與主控器連接并受其控制。所述程控源輸出電壓、電流至電壓電流控制板，所述電壓電流控制板為故障輸出模塊提供電壓、電流。
[0006]進(jìn)一步地，所述故障輸出模塊包括高壓發(fā)生器、電壓波動輸出和電感線圈中的一種或者多種。所述高壓發(fā)生器產(chǎn)生高壓浪涌，所述電壓波動輸出產(chǎn)生電壓波動，所述電感線圈提供磁場干擾。
[0007]所述高壓浪涌為短時的高電壓值，會造成元器件被擊穿、控制芯片死機(jī)和下行數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的情況。所述電壓波動輸出產(chǎn)生的電壓波動會影響采集器及用電設(shè)備的正常工作。所述電感線圈形成磁場干擾，會擾亂信號的傳遞以及采集器的工作。
[0008]進(jìn)一步地，所述裝置設(shè)有模擬主站，所述模擬主站與采集器通訊，并將通訊結(jié)果反饋至主控器。主控器根據(jù)反饋的通訊結(jié)果，可以判斷出故障原因。
[0009]進(jìn)一步地，所述程控源具有諧波輸出功能，所述主控器通過控制程控源來控制諧波是否輸出。所述諧波在電網(wǎng)會對采集器的運(yùn)行造成一定的影響，特別是載波通訊。
[0010]進(jìn)一步地，所述電壓電流控制板用以控制電壓跌落。所述電壓跌落對電子設(shè)備程序數(shù)據(jù)有沖擊，會干擾電子設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，嚴(yán)重時還會造成電子設(shè)備停止工作或死機(jī)。
[0011]進(jìn)一步地，所述高壓發(fā)生器包括儀用升壓器。
[0012]進(jìn)一步地，所述電壓波動輸出包括多路輸出儀用變壓器。所述多路輸出儀用變壓器具有多個不同的電壓輸出端口，其中電壓較高的輸出端口也可作為儀用升壓器使用。
[0013]進(jìn)一步地，故障輸出模塊與主控器連接并受其控制。主控器通過與故障輸出模塊的連接控制其工作，通過控制電壓電流控制板輸出的電壓、電流控制故障輸出模塊的輸出，即模擬的環(huán)境情況。若故障輸出模塊不與主控器連接，主控器則通過電壓電流控制板來間接控制故障輸出模塊。
[0014]本實(shí)用新型的工作原理及有益效果如下:為在實(shí)驗室環(huán)境下模擬用電現(xiàn)場的環(huán)境，本實(shí)用新型模擬了以下幾種導(dǎo)致采集器故障的工作環(huán)境(以下簡稱故障環(huán)境):
[0015](I)連續(xù)72小時工作的環(huán)境。本實(shí)用新型可以連續(xù)72小時的長時間工作，并實(shí)時監(jiān)控裝置上各采集器的工作及通訊情況，記錄各采集器的運(yùn)行記錄。
[0016](2)帶有諧波輸出的環(huán)境。電器工作時，會對電網(wǎng)產(chǎn)生諧波，諧波會影響電網(wǎng)的波形及電網(wǎng)的效率。本實(shí)用新型采用具有諧波輸出功能的程控源，由主控器控制程控源的諧波輸出，測試采集器能否在這樣的環(huán)境中正常工作。
[0017](3)電壓跌落的環(huán)境。本實(shí)用新型采用主控器控制電壓電流控制板來控制電壓跌落的時間和幅值，模擬電網(wǎng)中的電壓跌落現(xiàn)象。測試采集器能否在這樣的環(huán)境中正常工作，裝置自動測試并記錄測試結(jié)果。
[0018](4)短時高壓浪涌的環(huán)境。用電現(xiàn)場中，當(dāng)電網(wǎng)某處受雷擊時，電網(wǎng)上瞬時疊加一個高壓信號，會損壞用電設(shè)備。本實(shí)用新型采用儀用升壓器短時輸出高壓至采集器上，模擬電網(wǎng)上的高壓干擾，測試采集器能否在這樣的環(huán)境中正常工作，裝置自動測試并記錄測試結(jié)果。
[0019](5)電網(wǎng)電壓波動的環(huán)境。大型用電設(shè)備的啟運(yùn)所需的電流較大，會使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生較大的波動，影響采集器工作。本實(shí)用新型采用多路輸出儀用變壓器產(chǎn)生不同的電壓輸出，用于模擬電網(wǎng)上的各種電壓波動現(xiàn)象，測試采集器能否在這樣的環(huán)境中正常工作，裝置自動測試并記錄測試結(jié)果。
[0020](6)磁場干擾的環(huán)境。本實(shí)用新型在每一個采集器附近設(shè)置電流線圈，用于產(chǎn)生一個交變的磁場，磁場大小隨電壓電流控制板的輸出電流的改變而改變，測試采集器能否在磁場環(huán)境中正常工作，裝置自動測試并記錄測試結(jié)果。
[0021]本實(shí)用中，程控源模擬諧波輸出，電壓電流控制板模擬電壓跌落，儀用升壓器模擬短時高壓浪涌，多路輸出儀用變壓器模擬電網(wǎng)電壓波動，電流線圈模擬磁場干擾，主控器用以控制各個模擬部件并對采集器的通訊情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測與記錄。檢測故障時，主控器每次控制輸出一種故障環(huán)境，監(jiān)測該種故障環(huán)境下采集器的通訊狀況和信息采集情況，根據(jù)監(jiān)測到的通訊狀況和信息采集的情況，主控器作出故障原因的判斷。若所有一種故障環(huán)境下采集器均正常工作，則依據(jù)排列組合的方式進(jìn)行復(fù)合故障的模擬，直至查出故障。
[0022]本實(shí)用采用程控源，一方面是便于模擬諧波輸出環(huán)境，另一面為電壓電流控制板提供精確、穩(wěn)定的電壓、電流。電壓電流控制板一方面用以模擬電壓跌落環(huán)境，另一方面為高壓發(fā)生器、電壓波動輸出提供不同的電壓、為電感線圈提供變化的電流。既減少了其他電源的使用，精簡結(jié)構(gòu)，降低成本，又便于主控器通過控制電壓電流控制板，改變電壓電流控制板輸出的電壓、電流大小，為高壓發(fā)生器等提供適宜的、可調(diào)節(jié)的電壓與電流，以便不同情況下使用。
[0023]總而言之，本實(shí)用提供了一種在實(shí)驗室中使用的，或者非用電現(xiàn)場，采集器現(xiàn)場故障模擬判斷裝置，具有模擬用電現(xiàn)場長時間工作、諧波影響、短時高壓浪涌、電壓波動、電壓跌落和磁場干擾等引起采集器“故障”的現(xiàn)場環(huán)境的功能，并根據(jù)采集器在上述環(huán)境下的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行故障原因的判斷，解決采集器在實(shí)驗室狀態(tài)下工作時，不存在通訊不正?；蛘邿o法抄收用電信息的情況，快速、方便地查出故障原因。
【附圖說明】
[0024]圖1是采集器現(xiàn)場故障模擬判斷裝置的基本原理示意圖。
[0025]圖2是采集器現(xiàn)場故障模擬判斷裝置實(shí)施例一的連接示意圖。
[0026]圖3是采集器現(xiàn)場故障模擬判斷裝置實(shí)施例二的連接示意圖。
[0027]附圖中，主控器I;程控源2;電壓電流控制板3;電感線圈4;采集器5;高壓發(fā)生器6;電壓波動輸出7;模擬主站8;故障輸出模塊9。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0029]如圖1所示，本實(shí)用主要由主控器1、程控源2、電壓電流控制板3、高壓發(fā)生器6、電壓波動輸出7和電感線圈4組成，主控器I控制程控源2輸出精確的電壓、電流為電壓電流控制板3供電，進(jìn)而便于電壓電流控制板3為高壓發(fā)生器6、電壓波動輸出7提供不同的電壓、為電感線圈4提供變化的電流。
[0030]高壓發(fā)生器6、電壓波動輸出7與采集器5的電壓輸入相連，將其產(chǎn)生的短時高壓和波動的電壓輸入至采集器5。電感線圈4根據(jù)電壓電流控制板3所提供的電流信號產(chǎn)生交變的干擾磁場，影響采集器5的運(yùn)行及通訊。電壓電流控制板3控制電壓跌落的時間和幅值，通過高壓發(fā)生器6和電壓波動輸出7實(shí)現(xiàn)電壓跌落。
[0031]為監(jiān)測采集器5在各個故障環(huán)境下的運(yùn)行以及通訊狀況，本實(shí)用設(shè)有模擬主站8，以無線方式與采集器5通訊，并將采集器5采集到的用電信息情況、與采集器5的通訊情況反饋至主控器I。最后由主控器I根據(jù)用電信息情況和通訊情況判斷是哪一種故障環(huán)境導(dǎo)致了采集器5“故障”。
[0032]如圖2所示，具體實(shí)施例一中，主控器I直接控制程控源2、電壓電流控制板3的輸出電壓、電流，通過直接控制電壓電流板的輸出電壓、電流間接控制故障輸出模塊9的工作狀態(tài)(通/斷)，并且間接通過電壓電流輸出板控制故障輸出模塊9輸出的電壓大小和電流大小。故障輸出模塊9包括高壓發(fā)生器6、電壓波動輸出7和電感線圈4，其中高壓發(fā)生器6與電壓波動輸出7直接輸入電壓至采集器5，電感線圈4產(chǎn)生交變干擾磁場作用于采集器5。采集器5與模擬主站8通訊，將采集信息傳送至模擬主站8，模擬主站8將通訊情況和采集信息反饋至主控器I。主控器I根據(jù)通訊情況判斷出采集器5是否為通訊故障，再根據(jù)具體的采集信息判斷出“故障”原因。
[0033]結(jié)合圖1，程控源2模擬諧波輸出故障環(huán)境，電壓電流控制板3模擬電壓跌落故障環(huán)境，儀用升壓器模擬短時高壓浪涌故障環(huán)境，多路輸出儀用變壓器模擬電網(wǎng)電壓波動故障環(huán)境，電流線圈模擬磁場干擾故障環(huán)境，主控器I控制程控源2、電壓電流控制板3、高壓發(fā)生器6、電壓波動輸出7和電感線圈4，并通過模擬主站8對采集器5實(shí)時監(jiān)測與記錄。
[0034]檢測故障時，主控器I每次控制只產(chǎn)生一種故障環(huán)境，并監(jiān)測該故障環(huán)境下采集器5的通訊狀況和用電信息采集情況，根據(jù)監(jiān)測到的通訊狀況和信息采集的情況，判斷采集器5是否通訊正常，是否正常采集，所采集的信息是否正常。若一種故障環(huán)境下無法查出采集器5“故障”的原因，則依據(jù)排列組合的方式，主控器I每次只產(chǎn)生一種組合方式的故障環(huán)境，直至查出故障。
[0035]如圖3所示，具體實(shí)施例二與具體實(shí)施例一的區(qū)別僅在于:故障輸出模塊9與主控器I連接并受其控制，即主控器I可以直接控制故障輸出模塊9中高壓發(fā)生器6、電壓波動輸出7和電感線圈4的工作狀態(tài)(通/斷)，電壓電流控制板3僅控制電壓、電流的大小。該控制方式減少了主控器I通過電壓電流控制板3控制故障輸模塊的工作量，降低了控制的復(fù)雜程度。
【主權(quán)項】
1.采集器現(xiàn)場故障模擬判斷裝置，其特征在于:包括主控器、程控源、電壓電流控制板、故障輸出模塊;所述程控源、電壓電流控制板與主控器連接并受其控制;所述程控源輸出電壓、電流至電壓電流控制板;所述電壓電流控制板為故障輸出模塊提供電壓、電流。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采集器現(xiàn)場故障模擬判斷裝置，其特征在于:所述故障輸出模塊包括高壓發(fā)生器、電壓波動輸出和電感線圈中的一種或者多種;所述高壓發(fā)生器產(chǎn)生高壓浪涌，所述電壓波動輸出產(chǎn)生電壓波動，所述電感線圈提供磁場干擾。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采集器現(xiàn)場故障模擬判斷裝置，其特征在于:所述裝置設(shè)有模擬主站;所述模擬主站與采集器通訊，并將通訊結(jié)果反饋至主控器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采集器現(xiàn)場故障模擬判斷裝置，其特征在于:所述程控源具有諧波輸出功能，所述主控器通過控制程控源來控制諧波輸出。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采集器現(xiàn)場故障模擬判斷裝置，其特征在于:所述電壓電流控制板用以控制電壓跌落。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采集器現(xiàn)場故障模擬判斷裝置，其特征在于:所述高壓發(fā)生器包括儀用升壓器。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采集器現(xiàn)場故障模擬判斷裝置，其特征在于:所述電壓波動輸出包括多路輸出儀用變壓器。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采集器現(xiàn)場故障模擬判斷裝置，其特征在于:所述故障輸出模塊與主控器連接并受其控制。
【文檔編號】G01R31/00GK205427063SQ201520970557
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年11月30日
【發(fā)明人】馮亮, 金雅珍, 余鋒, 張曉英, 沈惠芳, 陳媛媛, 蔣英兒, 付晶, 何國英, 金月光, 顧問
【申請人】國網(wǎng)浙江省電力公司紹興供電公司, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司