配变终端与用电采集设备现场检测装置研发

斯江峰　黄太阳

【摘 要】针对公用配变、电力用户信息采集运行维护中，存在故障率高，故障判断困难等问题，本文研究了一款配变终端与用电采集设备现场检测装置，实现在现场对配变终端、用电采集设备的电源、参数、485端口、存储器、时钟的自动检测，判断故障点，由此提高采集运维效率，提升用电信息采集率，降低采集运行成本。

【关键词】配变终端；用电采集设备；现场检测装置；研发

Distribution Transformer Terminals and Electrical Collection Device Field Device Detection

SI Jiang-feng HUANG Tai-yang

（State Grid Zhejiang Zhuji Power Supply Company，Zhuji Zhejiang 311800，China）

【Abstract】For public distribution transformer， power user information collection operation and maintenance， there is a high failure rate， fault diagnosis difficult issues， we studied a distribution transformer terminals and electrical collection device field detection devices， to achieve in the field of distribution transformer terminals， with electric power acquisition device， parameters， port 485， a memory， automatically detects the clock to determine the point of failure， thereby improving the collecting operation and maintenance efficiency， improve information collection rate and reduce the cost of acquisition run.

【Key words】Distribution Transformer；Terminal；Electrical equipment acquisition；Field detection；Research and development

0 引言

随着坚强智能电网的建设在我国全面展开，为加快用电信息采集系统的建设，国家电网公司提出在全系统范围内公变、电力用户实现“全覆盖、全采集”的工作目标[1-2]。目前，用电信息采集系统的建设已经取得了初步成效，但在实际工作中，因大部分配变终端、用电采集设备安装在户外，运行环境不佳，故障率高。远程主站监测到配变终端、用电采集设备不能正常采集数据，需要现场运维人员进行维护，需要对配变终端、采集设备的通讯状况、设备的参数、硬件故障、RS485接线等方面是进行分析处理[3-5]，但在维护过程中缺少有效工具，只能应用故障排除法进行处理，对于一些参数或RS485接线短路等故障无法判断，只能通过更换采集设备的方式处理，这样造成大量能正常运行的配变终端、采集设备被拆除或多次前往现场进行维修。本文根据实际工作需要，根据配变终端、采集设备特点，开发了一款简易实用的检测装置，适用于现场准确分析判断配变终端与用电采集设备的故障，从而提升配变终端与用电采集设备现场运行维护的工作效率。

1 现场检测装置设计

1.1 系统架构

配变终端与用电采集设备现场检测装置在对终端、采集设备的检测过程中，通过红外通信和RS485端口进行测试。

1.2 检测流程

在检测过程中，为了达到检测省时、准确、操作简单，优化了检测方案，按照图2的流程进行检测。检测内容主要有：

（1）电源检测：接入电源，设备电源指示灯正常运行。

（2）参数配置检测：主要涉及通讯参数、控制参数、表计信息等，如果错误就会造成配变终端、采集设备不能正常运行，可能会出现远程通讯不畅、不能采集数据等故障。

（3）485端口检测：如发生故障则配变终端、采集设备RS485功能异常，不能正常抄收表计。

（4）存储器检测：对内部FLASH和内存芯片检测，检测正常则设备正常运行，否则数据不能正常存储，上送主站数据为错误数据或空数据。

（5）SIM卡检测：SIM卡故障会造成配变终端、采集设备不能GPRS通信。

（6）时钟异常检测：时钟芯片故障时配变终端、采集设备仍能运行，但不能正常存储数据。

2 现场检测装置应用

2.1 电源检测

配变终端、采集设备上电后，检查是否电源指示灯为常亮状态，如不亮，则配变终端、采集设备已出现硬件故障，无需后续测试，判为故障，否则，进行后续测试。

2.2 采集装置自动检测

为便于现场操作，装置采用手持式，具备38kHz的红外接口或RS485接口，可与终端、采集器进行RS485通讯或红外通讯。体积小，使用方便，且具有显示功能。使用时，只要将485信号连接线与终端、采集器的485端口进行连接，红外口对准终端、采集设备，按键按下即可进行自动测试，并将检测结果进行自动显示，不需要人工参与，测试过程需要90秒左右。

2.2.1 参数配置

通过红外方式读取终端、采集设备中的通信参数、逻辑地址和抄表参数等与采集设备系统进行比较，如果正常，则显示检测成功。如不正常，需要进行校对配置。为了防止设备存在故障，校对后仍会丢失参数，进行下发硬件复位命令，使设备重新启动，等待10秒后采集设备启动后再次进行读取比对。

2.2.2 485端口检测

检测时将检测装置的485端口与终端、采集设备的485端口用485信号线连接，通过红外端口配置一块虚拟表计参数到终端、采集设备中，然后下发中继抄表命令，终端、采集设备收到命令后向485端口转发，检测装置通过485信号连接线接收到这条命令后，通过485通讯线返回一条数据应答命令给终端、采集设备，终端、采集设备收到后通过红外发送到检测装置的红外口，通过红外口接收到的值与485口发送的值进行比对，如果相同则认为检测合格；如不一致或接收不到则认为485端口异常。

2.2.3 存储器检测

主要分参数区和数据区检测。此检测过程是模拟终端、采集设备运行时的状态进行的。参数区判断是通过红外下发一条表计档案，再进行读取，将设置内容与读取内容进行比对，一致则正常，不一致则判断终端、采集器故障。数据区是模拟终端、采集器数据存储的过程进行的，将检测装置485端口与终端、采集设备端口进行连接，采用虚拟表计的方式更改终端、采集设备时钟进行判断冻结数据是否正常。

2.2.4 时钟检测

校验检测装置的时钟为北京时间，用红外读取终端、采集设备的时钟，与检测装置的时钟进行比对，如不一致则进行设置校时，再次读取判断，如仍不准确，则判断终端、采集设备异常。

2.2.5 通信测试

终端、采集装置自动检测过程中，对终端、采集设备的通讯参数进行配置，检测完成后对终端、采集设备进行硬件复位，终端、采集设备自动登陆连接主站，人工根据终端、采集设备的指示灯或液晶显示判断终端、采集设备能否登陆远程主站。如不能，则需检查SIM卡和天线安装情况，并将SIM卡拆下利用检测装置进行检测；如sim卡及天线安装都正常，仍不能登陆，则判断终端、采集设备故障。

3 现场检测装置特点

3.1 外形结构特点

外形结构小，便于携带，且具有液晶显示和按键，软件设计上采用自动检测，不需要人工干预。操作简单，与庞大测试台相比，更适合维护人员在现场使用，且不用将终端、采集设备拆回分析。

3.2 功能特点

3.2.1 采用流程化方式检测

在检测时，通过对终端、采集设备的运行特点，对各异常进行测试，并对参数、时钟异常进行修复。为避免重复操作，制定了科学的检测流程，整个检测过程简单、快速。如通讯测试时需要检测通讯参数，则先对终端、采集设备进行自动测试，测试完后进行设备重启，以便后续通讯测试，这样既避免通讯测试时再次进行通讯参数查询，缩短了检测时间。

3.2.2 快速检测、准确判断故障

如果不借助检测装置，对于终端、采集设备中配置的参数、时钟、存储器、485端口等设备异常，只能通过现场更换终端、采集设备排除故障，势必造成因判断不当拆除，或计量人员无法分拣。现场检测装置可实现自动获取数据，自动开展数据分析，且整个测试过程为傻瓜式操作，自动逐项进行检测，并将检测结果显示在显示屏上。

3.2.3 可操作性强

检测装置满足实际应用的需求，外形设计上使用了手持机的方式，属于独立设备，可通过红外接口和RS485接线进行通讯测试，操作过程中不需要人工干预，自动显示检测的进度和检测结果，操作简单，容易掌握。

4 结语

在配变终端、采集设备运行维护中，若无专业装置，现场只能采用更换终端、采集设备的方式进行排查故障，造成资源浪费、工作效率低。本文结合工作需求，研发了一款配变终端与用电采集设备现场检测装置，可在现场自动判断故障点是属于RS485布线问题还是终端、采集器故障，同时对终端、采集器的参数、时钟等异常进行自动修复，提高配变终端、采集设备的运维效率，提升用电信息采集率。

【参考文献】

[1]Q/GDW-11-099-2010，公用配变监控终端技术规范[S].北京：中国电力出版社，2010.

[2]Q/GDW373-2009.电力用户用电信息采集系统功能规范[S].北京：中国电力出版社，2009.

[3]陈盛，吕敏.电力用户用电信息采集系统及其应用[J].供用电，2011，31（01）.

[4]用电信息采集信号现场检测及管理研究[J].科技广场，2015，6.

[5]浅谈配变监测终端运行中的主要问题及解决措施[J].广西电业，2013，11.

[责任编辑：朱丽娜]