便携式载波模块检测仪的研制_李青.pdf

202212大众用电|节能减排便携式载波模块检测仪的研制河北 国网保定供电公司李青技术应用随着营销现代化的不断推进，如何有效提升用电信息采集成功率成为了供电企业的重点工作。目前，保定供电公司用户抄表失败的主要原因有载波模块故障、公网通信故障、计量装置故障、档案错误、参数错误等，其中载波模块故障占到了全部失败原因的85%以上。由于载波协议种类众多、设备运行环境复杂、故障排查方法准确度低，之前现场载波故障检测一般采用直接更换载波模块的方式，这种做法易造成资源浪费。因为以上的原因，笔者联合有资质的设备厂家共同设计开发出了一款便携式载波模块检测仪。研发出的便携式载波模块检测仪兼容目前所有运行的载波协议，通过模拟集中器抄表环境，可以直接、快速、准确地判断户表载波模块是否存在故障，从而丰富了户表载波模块故障排查的技术手段，为有效提升用电信息采集成功率提供大力支持。1需求现状随着智能电网的发展，智能电能表应用的越来越广泛，由此带来的是市场上生产智能电能表厂家不断增加，并且厂家各自使用的载波通信模块及其调制方式也五花八门，无法通用。同一台区下的智能电能表如果要正常通信使用就必须采用同一协议的载波模块，但在实际工作中，时常会出现同一台区下的智能电能表载波模块型号不一致的情况，这样一来，在安装、检修、维护环节就给工作人员带来了很多麻烦，增加了不少工作量。而且，随着智能电能表的普及，不可避免的会因为各种各样的外部原因导致抄表失败，但目前供电企业的检测手段比较单一，所以迫切需要一个检测仪器来协助现场人员查找问题，并迅速、高效地协助其解决问题。2技术研究2.1检测仪组成便携式载波模块检测仪应能支持载波跟红外2种通讯方式、支持645通信规约，可读取电表隐藏数据，配备大屏幕全汉字液晶显示，仪器的外观示意图如图1所示。便携式载波模块检测仪的硬件包括箱体、固定面板、载波模块测试接口、UPS不间断电源、红外线接口等，检测仪箱体、固定面板均可开启，箱体上开有接引的充电接口、电源接口、红外接口、扫描枪接口、电源开关。采用固定面板和接口的设计有利于内部元器件紧固和更换，避免了对检测电缆的挤压。检测仪内部配置了UPS，输出标准正弦波供检测模块使用，在有外部电源输入的情况下优先使用外部电源，当按下UPS开关时，检测仪切换至内部UPS，这样就省去了现场检测取电工作，提高了检测工作的安全性。并且，检测仪保留了物理取电接口，可在检测仪自身馈电的情况下，直接从外部电源取电，增加了检测仪现场使用灵活性。2.2检测仪功能为了检测所有配置不同载波模块的智能电能表，便携式载波模块检测仪的三相载波模块对外接口采用Q-GDW376.2规约，单相载波模块对外接口采用DL/T645-2007规约。检测仪在上电后单相载波模块主动申请表址，CPU芯片根据检测仪设置发送表址给单相载波模块，同时三相载波模块上电主动发送模块信息，CPU芯片根据接收到的报文自动确定三相载波模块载波规约类型。测试开始后，检图1便携式载波模块检测仪示意图三相载波模块液晶显示区域待测单相载波模块电源开关检测开关运行检测合格故障ESCENT39|大众用电202212技术应用测仪CPU芯片向三相载波模块发送数据申请命令，接收到返回数据后CPU芯片根据返回结果判断三相载波模块与单相载波模块之间通信是否正常。要注意的是，对于单相载波模块的检测，需通过三相载波模块模拟集中器和智能电能表的实际运行方式一起来判断载波模块是否正常运行。便携式载波模块检测仪支持检测各大主流电能表厂家各种型号的载波模块，能够判定载波模块在通电运行状态下是否通讯正常，简化了检测流程。该检测仪还具有表地址设置功能，方便现场人员快速缩小故障范围，提高检修效率，节约时间成本。目前，该检测仪是为现场检测载波模块而专门研发，当需要批量检测载波模块时，可以很方便地通过技术原理转化成供实验室使用的载波模块专用检测平台。2.3检测仪检测流程在具体检测时，现场工作人员将故障智能电能表的表址通过扫码枪输入到检测仪中，模拟集中器点抄原理向故障智能电能表发出数据请求。如果故障智能电能表恢复数据，则在检测仪液晶显示屏将显示当前电量数据，证明待测智能电能表实际运行正常，此时可直接检测智能电能表的故障原因，如集中器无索要数据，线缆是否松动，APN设置是否错误等。如果故障智能电能表无数据回复，可再拆下载波模块，单独检测载波模块通讯是否正常。若载波模块通讯正常，则确定是智能电能表本体存在机械故障；若载波模块通讯不正常，则确定是载波模块出现了异常。3实施成效2022年4月，保定供电公司工作人员通过便携式载波模块检测仪检测抄表失败电表223块，其中56块电表的故障原因是载波模块损坏，更换模块后抄表恢复正常。采用该检测仪后，现场载波模块的故障排查时间由原来的33分钟缩短至6分钟，且检测准确率达到了100%。检测仪对不同模块的电能表厂家检测情况见表1。通过使用便携式载波模块检测仪，2022年保定供电公司工作人员共减少重复现场工作500次、重复出车250余次，有效节约了公司成本，且现场故障处理时间大大缩短，提高了工作效率。同时，工作人员运用该检测仪对原先拆卸后换回的25710个载波模块进行了检测，其中20980个模块经检测判断为完好的模块划入备品备件，配件的再利用率达到了81.6%，达到了再次利用、变废为宝的效果。4结束语便携式载波模块检测仪的开发应用不仅能有效节约现场检测电能表载波模块的工作成本，提高工作效率，还可以作为实验室检测平台设备，用以检测未投运或者现场拆卸回来的载波模块好坏，从而达到一机两用的效果，为供电企业节约大量的资金和人力成本。表1不同模块厂家检测情况对比模块厂家检测数量（块）东软SSC164178晓程CEP2002EX80钱龙LT808D65载波模块损坏（块）201620故障排查时间（分/每块）检测成功率6100%6100%6100%40