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采集器现场故障模拟判断装置

阅读：848发布：2020-05-28

IPRDB可以提供采集器现场故障模拟判断装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种采集器现场故障模拟判断装置，涉及电器检测装置领域，包括主控器、程控源、电压电流控制板、故障输出模块。程控源、电压电流控制板与主控器连接并受其控制，程控源输出电压、电流至电压电流控制板；电压电流控制板为故障输出模块提供电压、电流。本实用新型具有模拟用电现场谐波干扰、高压浪涌、电网电压波动、电压跌落、磁场干扰等环境，并根据监测结果判断故障原因的功能。本实用新型解决了“故障”采集器在实验室状态下工作正常的问题，能实验室环境下快速、方便地查出采集器的故障原因。，下面是采集器现场故障模拟判断装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.采集器现场故障模拟判断装置，其特征在于：包括主控器、程控源、电压电流控制板、故障输出模块；所述程控源、电压电流控制板与主控器连接并受其控制；所述程控源输出电压、电流至电压电流控制板；所述电压电流控制板为故障输出模块提供电压、电流。

2.根据权利要求1所述的采集器现场故障模拟判断装置，其特征在于：所述故障输出模块包括高压发生器、电压波动输出和电感线圈中的一种或者多种；所述高压发生器产生高压浪涌，所述电压波动输出产生电压波动，所述电感线圈提供磁场干扰。

3.根据权利要求1所述的采集器现场故障模拟判断装置，其特征在于：所述装置设有模拟主站；所述模拟主站与采集器通讯，并将通讯结果反馈至主控器。

4.根据权利要求1所述的采集器现场故障模拟判断装置，其特征在于：所述程控源具有谐波输出功能，所述主控器通过控制程控源来控制谐波输出。

5.根据权利要求1所述的采集器现场故障模拟判断装置，其特征在于：所述电压电流控制板用以控制电压跌落。

6.根据权利要求2所述的采集器现场故障模拟判断装置，其特征在于：所述高压发生器包括仪用升压器。

7.根据权利要求2所述的采集器现场故障模拟判断装置，其特征在于：所述电压波动输出包括多路输出仪用变压器。

8.根据权利要求1或2所述的采集器现场故障模拟判断装置，其特征在于：所述故障输出模块与主控器连接并受其控制。

说明书全文

采集器现场故障模拟判断装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种采集器现场故障模拟判断装置，属于电器检测装置领域。

背景技术

[0002] 国家智能电网中用电信息采集终端对现场电表进行抄收用户用电信息时，经常遇见与采集器通讯不正常，或者无法抄收用户用电信息的情况。而将“故障”采集器拆回计量中心检测时，发现部分采集器在实验室状态下工作正常不存在通讯不正常或者无法抄收用电信息的情况。

[0003] 而现场环境引起故障的原因大致有以下几种：采集器质量不过关导致长时间运行时会出现死机；用电现场存在谐波或奇次谐波干扰信号；高压浪涌；电网电压波动；电压跌落；磁场干扰。实用新型内容

[0004] 为在实验室环境下快速、方便地查出故障原因，本实用新型提供了一种采集器现场故障模拟判断装置，用以模拟上文所述的现场故障，用于测试采集器在受到各种模拟干扰下的工作情况。

[0005] 为实现上述目的，本实用新型设有主控器、程控源、电压电流控制板与故障输出模块。所述程控源、电压电流控制板与主控器连接并受其控制。所述程控源输出电压、电流至电压电流控制板，所述电压电流控制板为故障输出模块提供电压、电流。

[0006] 进一步地，所述故障输出模块包括高压发生器、电压波动输出和电感线圈中的一种或者多种。所述高压发生器产生高压浪涌，所述电压波动输出产生电压波动，所述电感线圈提供磁场干扰。

[0007] 所述高压浪涌为短时的高电压值，会造成元器件被击穿、控制芯片死机和下行数据不准确的情况。所述电压波动输出产生的电压波动会影响采集器及用电设备的正常工作。所述电感线圈形成磁场干扰，会扰乱信号的传递以及采集器的工作。

[0008] 进一步地，所述装置设有模拟主站，所述模拟主站与采集器通讯，并将通讯结果反馈至主控器。主控器根据反馈的通讯结果，可以判断出故障原因。

[0009] 进一步地，所述程控源具有谐波输出功能，所述主控器通过控制程控源来控制谐波是否输出。所述谐波在电网会对采集器的运行造成一定的影响，特别是载波通讯。

[0010] 进一步地，所述电压电流控制板用以控制电压跌落。所述电压跌落对电子设备程序数据有冲击，会干扰电子设备运行数据，严重时还会造成电子设备停止工作或死机。

[0011] 进一步地，所述高压发生器包括仪用升压器。

[0012] 进一步地，所述电压波动输出包括多路输出仪用变压器。所述多路输出仪用变压器具有多个不同的电压输出端口，其中电压较高的输出端口也可作为仪用升压器使用。

[0013] 进一步地，故障输出模块与主控器连接并受其控制。主控器通过与故障输出模块的连接控制其工作，通过控制电压电流控制板输出的电压、电流控制故障输出模块的输出，即模拟的环境情况。若故障输出模块不与主控器连接，主控器则通过电压电流控制板来间接控制故障输出模块。

[0014] 本实用新型的工作原理及有益效果如下：为在实验室环境下模拟用电现场的环境，本实用新型模拟了以下几种导致采集器故障的工作环境（以下简称故障环境）：

[0015] （1）连续72小时工作的环境。本实用新型可以连续72小时的长时间工作，并实时监控装置上各采集器的工作及通讯情况，记录各采集器的运行记录。

[0016] （2）带有谐波输出的环境。电器工作时，会对电网产生谐波，谐波会影响电网的波形及电网的效率。本实用新型采用具有谐波输出功能的程控源，由主控器控制程控源的谐波输出，测试采集器能否在这样的环境中正常工作。

[0017] （3）电压跌落的环境。本实用新型采用主控器控制电压电流控制板来控制电压跌落的时间和幅值，模拟电网中的电压跌落现象。测试采集器能否在这样的环境中正常工作，装置自动测试并记录测试结果。

[0018] （4）短时高压浪涌的环境。用电现场中，当电网某处受雷击时，电网上瞬时叠加一个高压信号，会损坏用电设备。本实用新型采用仪用升压器短时输出高压至采集器上，模拟电网上的高压干扰，测试采集器能否在这样的环境中正常工作，装置自动测试并记录测试结果。

[0019] （5）电网电压波动的环境。大型用电设备的启运所需的电流较大，会使电网电压产生较大的波动，影响采集器工作。本实用新型采用多路输出仪用变压器产生不同的电压输出，用于模拟电网上的各种电压波动现象，测试采集器能否在这样的环境中正常工作，装置自动测试并记录测试结果。

[0020] （6）磁场干扰的环境。本实用新型在每一个采集器附近设置电流线圈，用于产生一个交变的磁场，磁场大小随电压电流控制板的输出电流的改变而改变，测试采集器能否在磁场环境中正常工作，装置自动测试并记录测试结果。

[0021] 本实用中，程控源模拟谐波输出，电压电流控制板模拟电压跌落，仪用升压器模拟短时高压浪涌，多路输出仪用变压器模拟电网电压波动，电流线圈模拟磁场干扰，主控器用以控制各个模拟部件并对采集器的通讯情况进行实时监测与记录。检测故障时，主控器每次控制输出一种故障环境，监测该种故障环境下采集器的通讯状况和信息采集情况，根据监测到的通讯状况和信息采集的情况，主控器作出故障原因的判断。若所有一种故障环境下采集器均正常工作，则依据排列组合的方式进行复合故障的模拟，直至查出故障。

[0022] 本实用采用程控源，一方面是便于模拟谐波输出环境，另一面为电压电流控制板提供精确、稳定的电压、电流。电压电流控制板一方面用以模拟电压跌落环境，另一方面为高压发生器、电压波动输出提供不同的电压、为电感线圈提供变化的电流。既减少了其他电源的使用，精简结构，降低成本，又便于主控器通过控制电压电流控制板，改变电压电流控制板输出的电压、电流大小，为高压发生器等提供适宜的、可调节的电压与电流，以便不同情况下使用。

[0023] 总而言之，本实用提供了一种在实验室中使用的，或者非用电现场，采集器现场故障模拟判断装置，具有模拟用电现场长时间工作、谐波影响、短时高压浪涌、电压波动、电压跌落和磁场干扰等引起采集器“故障”的现场环境的功能，并根据采集器在上述环境下的监测数据进行故障原因的判断，解决采集器在实验室状态下工作时，不存在通讯不正常或者无法抄收用电信息的情况，快速、方便地查出故障原因。

附图说明

[0024] 图1是采集器现场故障模拟判断装置的基本原理示意图。

[0025] 图2是采集器现场故障模拟判断装置实施例一的连接示意图。

[0026] 图3是采集器现场故障模拟判断装置实施例二的连接示意图。

[0027] 附图中，主控器1；程控源2；电压电流控制板3；电感线圈4；采集器5；高压发生器6；电压波动输出7；模拟主站8；故障输出模块9。

具体实施方式

[0028] 下面结合附图进行进一步说明。

[0029] 如图1所示，本实用主要由主控器1、程控源2、电压电流控制板3、高压发生器6、电压波动输出7和电感线圈4组成，主控器1控制程控源2输出精确的电压、电流为电压电流控制板3供电，进而便于电压电流控制板3为高压发生器6、电压波动输出7提供不同的电压、为电感线圈4提供变化的电流。

[0030] 高压发生器6、电压波动输出7与采集器5的电压输入相连，将其产生的短时高压和波动的电压输入至采集器5。电感线圈4根据电压电流控制板3所提供的电流信号产生交变的干扰磁场，影响采集器5的运行及通讯。电压电流控制板3控制电压跌落的时间和幅值，通过高压发生器6和电压波动输出7实现电压跌落。

[0031] 为监测采集器5在各个故障环境下的运行以及通讯状况，本实用设有模拟主站8，以无线方式与采集器5通讯，并将采集器5采集到的用电信息情况、与采集器5的通讯情况反馈至主控器1。最后由主控器1根据用电信息情况和通讯情况判断是哪一种故障环境导致了采集器5“故障”。

[0032] 如图2所示，具体实施例一中，主控器1直接控制程控源2、电压电流控制板3的输出电压、电流，通过直接控制电压电流板的输出电压、电流间接控制故障输出模块9的工作状态（通/断），并且间接通过电压电流输出板控制故障输出模块9输出的电压大小和电流大小。故障输出模块9包括高压发生器6、电压波动输出7和电感线圈4，其中高压发生器6与电压波动输出7直接输入电压至采集器5，电感线圈4产生交变干扰磁场作用于采集器5。采集器5与模拟主站8通讯，将采集信息传送至模拟主站8，模拟主站8将通讯情况和采集信息反馈至主控器1。主控器1根据通讯情况判断出采集器5是否为通讯故障，再根据具体的采集信息判断出“故障”原因。

[0033] 结合图1，程控源2模拟谐波输出故障环境，电压电流控制板3模拟电压跌落故障环境，仪用升压器模拟短时高压浪涌故障环境，多路输出仪用变压器模拟电网电压波动故障环境，电流线圈模拟磁场干扰故障环境，主控器1控制程控源2、电压电流控制板3、高压发生器6、电压波动输出7和电感线圈4，并通过模拟主站8对采集器5实时监测与记录。

[0034] 检测故障时，主控器1每次控制只产生一种故障环境，并监测该故障环境下采集器5的通讯状况和用电信息采集情况，根据监测到的通讯状况和信息采集的情况，判断采集器
5是否通讯正常，是否正常采集，所采集的信息是否正常。若一种故障环境下无法查出采集器5“故障”的原因，则依据排列组合的方式，主控器1每次只产生一种组合方式的故障环境，直至查出故障。

[0035] 如图3所示，具体实施例二与具体实施例一的区别仅在于：故障输出模块9与主控器1连接并受其控制，即主控器1可以直接控制故障输出模块9中高压发生器6、电压波动输出7和电感线圈4的工作状态（通/断），电压电流控制板3仅控制电压、电流的大小。该控制方式减少了主控器1通过电压电流控制板3控制故障输模块的工作量，降低了控制的复杂程度。

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