CN205693668U - 一种电力线载波路由仿真与测试平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力线载波路由仿真与测试平台，它包括载波电表，载波信号与集中器连接，集中器与可调衰减器连接，可调衰减器与市电连接，市电与载波电表连接，载波电表之间串联有交流衰减器；解决了现有技术的电力线载波抄表***没有合适的检测手段来检测数据传输可靠性、低压电力线的衰减特性、干扰特性、阻抗特性和时变结构特性等技术问题。

Description

一种电力线载波路由仿真与测试平台

技术领域：

本实用新型属于电力线载波测试技术，尤其涉及一种电力线载波路由仿真与测试平台。

背景技术：

低压电力线对于载波抄表具有高衰减、强干扰、阻抗可变、结构可变等动态时变特征,但目前还没有一家权威机构针对低压电力线的特征进行全面有效的测试和分析。普遍担心现有的载波抄表产品能不能满足抄表***的期望目标,普遍担心载波抄表会不会带来载波干扰的后遗症。于1999年问世的DL/T 698标准(低压用户集中抄表***)已不能适应当前抄表***发展的要求,即使2010年作出过一次修订也是如此，已有的检测项目已不能满足现行载波技术发展的需要,还有数据传输可靠性试验缺少具体的试验方法,最严重的问题是针对低压电力线的衰减特性、干扰特性、阻抗特性、时变结构特性对载波抄表的影响没有提供具体的测试平台。

实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题：提供一种电力线载波路由仿真与测试平台，以解决现有技术的电力线载波抄表***没有合适的检测手段来检测数据传输可靠性、低压电力线的衰减特性、干扰特性、阻抗特性和时变结构特性等技术问题。

本实用新型技术方案：

一种电力线载波路由仿真与测试平台，它包括载波电表，载波信号与集中器连接，集中器与可调衰减器连接，可调衰减器与市电连接，市电与载波电表连接，载波电表串联连接，且串联的载波电表之间串联有交流衰减器。

可调衰减器衰减频率从5至500kHz,其衰减幅值从0dB至90dB；

交流衰减器为30或40dB衰减值，交流衰减器包括低通电路和高通电路，低通电路和高通电路并联组成交流衰减器。

本实用新型的有益效果：

本实用新型不局限于实验室，在大部分用电场所都可建立本实用新型的载波路由仿真与测试平台，不需置于专用变压器下，操作方便、投资小；本实用新型载波电表与载波电表之间的衰减器是交流衰减器，是对现场最直接、客观的模拟，不需对载波信号进行耦合或隔离处理，因此适用于对各种不同中心频率及调制方式的载波模块进行测试，适应范围广，且简单实用、准确可靠；载波电表与交流衰减器之间或载波电表与载波电表之间串联接线，因此网络规模不受限制，跳数不受限制，可根据实际情况增加、减少测试节点，结构灵活；

根据本实用新型的仿真与测试平台能达到对载波模块进行组网能力、路由能力、抗同频噪声能力、通信***稳定性和可靠性测试，通过本实用新型的仿真与测试平台，可人为地对通信信道进行衰减，强制载波节点进行组网与路由，采用多种测试方式对载波模块的组网与路由、抗同频噪声能力进行专项、多角度的测试与评估。并通过上位机软件与测试平台的配合使用来对***抄收时间、***稳定性、可靠性指标进行综合性的测试与评估。解决了现有技术的电力线载波抄表***没有合适的检测手段来检测数据传输可靠性、低压电力线的衰减特性、干扰特性、阻抗特性和时变结构特性等技术问题。

附图说明：

图1本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型交流衰减器结构示意图；

图3为本实用新型实施例路由丢失恢复测试接线示意图；

图4为本实用新型实施例路由重新配置测试接线示意图；

图5为本实用新型实施例表节点双分支测试接线示意图；

图6为本实用新型实施例集中器节点双分支测试接线示意图；

图7为本实用新型实施例入网即能通信测试接线示意图；

图8为本实用新型实施例路由避免通过弱势链路测试和傀儡节点绕开测试接线示意图；

图9为本实用新型实施例路由通过8跳能力测试和路由最大包测试接线示意图；

图10为本实用新型实施例抗同频噪声能力测试接线示意图。

具体实施方式：

附图中DCU代表集中器，M1-Mn代表载波电表。

一种电力线载波路由仿真与测试平台，它包括载波电表，载波信号与集中器连接，集中器与可调衰减器连接，可调衰减器与市电连接，市电与载波电表连接，载波电表串联连接，且串联的载波电表之间串联有交流衰减器。

本实用新型将载波电表串联，是因为申请人发现：将当前载波电表作为前一块载波电表的负载串联在前一块载波电表的后面，信号每经过一块串接的载波电表后，载波信号将衰减1-2db左右，因此本实用新型将载波电表串联，具有四个方面的优点：

方便接入大量的载波电表；

每块载波电表到集中器的衰减值都不一样，更容易形成多跳；

测试平台成本低，经济、实用；

这种结构能减少载波电表之间载波信号辐射传播的影响。

采用本实用新型中的可调衰减器，可将载波信号通过集中器后经可调衰减器衰减后，发送到电表端，可以方便的实现模拟现场环境集中器与电表之间载波信号传输过程中的衰减。

可调衰减器衰减频率从5至500kHz,其衰减幅值从0dB至90dB；

交流衰减器为30或40dB衰减值，交流衰减器包括低通电路和高通电路，低通电路和高通电路并联组成交流衰减器。

本实用新型将交流衰减器串联在载波电表之间，用来模拟现场电表与电表之间的衰减,具有固定30DB或者40DB衰减值可选，载波信号经过了一个这样的衰减器后，在经过第二个这样的衰减器之前，必须经过串联在这两个衰减器之间的载波电表进行中继，这样就形成了多跳网络，可以方便模拟现场实际情景。

本实用新型通过在平台的线路中加入一定的衰减、噪声、负载来模拟实际的电力线环境，可以准确仿真和测试实际载波通信***的实际组网、路由能力，以及通信***的稳定性、可靠性、抄读速度等指标。

具体测试方法为:

一种电力线载波路由仿真与测试平台的测试方法，它包括模块路由能力测试方法，模块路由能力测试方法包括路由丢失恢复测试、路由重新配置测试、表节点双分支测试、集中器节点双分支测试和入网即能通信测试；

所述路由丢失恢复测试方法为：将集中器DCU与可调衰减器连接，可调衰减器与载波电表M1连接，载波电表M1与交流衰减器连接，交流衰减器与载波电表M2连接；将可调衰减器和交流衰减器调到40db，从DCU发送数据到载波电表M1和载波电表M2，确定载波电表M1和载波电表M2都能收到数据；去掉载波电表M1，确定载波电表M2收不到数据；然后将载波电表M1与载波电表M2 之间的衰减减少到0；从集中器DCU发送数据到载波电表M2，检验载波电表M2能准确收到数据；

所述路由重新配置测试方法为：将集中器DCU与可调衰减器连接，可调衰减器与载波电表M1连接，载波电表M1与交流衰减器连接，交流衰减器与载波电表M1连接；将可调衰减器和交流衰减器调到0，从集中器DCU发送数据到载波电表M1和载波电表M2都能收到，确定DCU到载波电表M1和载波电表M2都只经过一跳；将可调衰减器和交流衰减器调到40db，确定从DCU发送数据到载波电表M1和载波电表M2都能收到，DCU到载波电表M1只有一跳，DCU到载波电表M2有二跳，且中继节点为载波电表M1；

表节点双分支测试方法为：将集中器DCU与可调衰减器连接，可调衰减器与载波电表M1连接，载波表电M1通过第一交流衰减器与载波电表M2连接，载波电表M1通过第二交流衰减器与载波电表M3连接；将所有衰减器调到40db，上电所有设备，待M1、M2和M3入网成功，从DCU发送抄表帧到M1、M2和M3，确定各个载波电表数据能正确抄收；

集中器节点双分支测试方法为：将集中器DCU与第一可调衰减器连接，第一可调衰减器与载波电表M1连接，载波电表M1与交流衰减器连接，交流衰减器与载波电表M2连接，集中器DCU通过第二可调衰减器与载波表M3连接；将所有衰减器调到40db，上电所有设备，待M1、M2和M3入网成功，从DCU发送抄表帧到M1、M2和M3，确定各表数据能正确抄收；

入网即能通信测试方法为：将集中器DCU通过可调衰减器与载波电表M1连接，将可调衰减器调到0db，M1入网后，通过集中器开始抄表，确定载波电表M1能正确抄读，将可调衰减器输出噪声逐步调大到抄表成功率为0后停止，掉电后再上电除可调衰减器外所有设备，确定载波电表M1不能入网，减小噪声输出，直到载波电表M1能入网，重新通过集中器抄表数据，确定载波表M1数据能够抄到。

一种电力线载波路由仿真与测试平台的测试方法，所述模块路由能力测试方法还包括：

路由避免通过弱势链路测试：将集中器DCU与可调衰减器连接与交流衰减器、载波电表M2和载波电表M1连接，交流衰减器与载波电表M3连接，噪声发生器串联在载波电表M1之前；上电集中器、噪声发生器，将噪声发生器的输出调到15db，上电M1和M2，通过集中器抄表确定表能正确读取，再上电M3，通过集中器抄M3，确定能正确读取；通过网络拓扑图确定从DCU到M3的路径，确定DCU是以M2为中继，经过一跳到达M3，而不是以M1为中继；

傀儡节点绕开测试，接线图与路由避免通过弱势链路测试相同，将可调衰减器和交流衰减器调到40db，上电集中器和噪声发生器，将噪声发生器调到15db，先上电M1和M2，通过集中器抄表，确定表能正确读取，再上电M3表，通过集中器读取M3表，确定M3能正确读取，通过网络拓扑图查看DCU到M3的路径，确定DCU是以M2为中继到达M3，此时拔掉M2，使M2成为傀儡节点，通过DCU抄表，确定M3能抄到，查看从DCU到M3路径，确定DCU以M1为中继到达M3。

路由通过8跳能力测试：将集中器与M1-M7载波电表串联连接，集中器与载波电表M1之间串联可调衰减器，M1-M7每个载波电表之间串联交流衰减器，将所有衰减器调为40db，上电的所有设备，确认M1-M7都能入网，且能够通过DCU抄表，即证明路由能够满足8跳能力。

路由最大包测试：路由通过8跳能力测试：将集中器与M1-M7载波电表串联连接，集中器与载波电表M1之间串联可调衰减器，M1-M7每个载波电表之间串联交流衰减器，将所有衰减器调为40db，上电的所有设备，确认M1-M7都能入网，DCU尽可能发送最大数据包到载波电表，或从载波电表接收最大数据包到DCU。重复测试，观察成功率，确定模块对超长数据帧分段发送及重新组合的能力。

一种电力线载波路由仿真与测试平台的测试方法，它包括模块组网能力测试，所述模块组网能力测试包括：

所有设备掉电后上电组网时间测试：将一台集中器、40块载波电表和5台交流衰减器连接组网，上电所有设备，通过上位机网络拓扑图查看所有设备入网时间，并确定所有载波电表都能抄读，所有载波电表入网时间不能超过1小时；该测试是为了检验载波电表集中上电时，确定表模块是否有离散注册算法，避免模块集中注册时数据帧冲突。

集中器掉电后再上电或复位后组网时间测试：将一台集中器、40块载波电表和5台交流衰减器连接组网，上电所有设备，通过上位机网络拓扑图确定所有设备入网后，复位集中器，通过网络拓扑图查看所有载波电表重新入网时间，且确认所有载波电表都能抄读，确定所有载波电表重新入网的时间必须小于所有设备掉电后上电组网时间；本测试的目的是为了检验集中器复位后，是否有广播机制通知之前已经入网的设备重新上报它们的网络ID，以便集中器能够重建掉电后丢失的已入网表的记录名单，并据此重建相邻表与路由表。

连续抄表情况下对组网时间影响测试：将一台集中器、40块载波电表和5台交流衰减器连接组网，上电集中器和其中一台载波电表，通过网络拓扑图确定上电的载波电表已入网，确定该载波电表能抄通，循环抄收该载波电表，同时上电余下的39块载波电表，记录所有载波电表入网时间，入网时间不能大于2小时；该测试的目的是建议集中器模块物理层并发数据能力，即单位时间的数据吞吐量是否满足抄表应用要求。

最大组网容量测试：一台集中器和一台采集器连接，通过采集器反复采用不同地址注册操作，采集器记录注册成功次数，工作人员通过采集器LOG确定最大注册成功次数。本测试的目的是测试出集中器载波模块的路由表最大容量和相邻表的最大容量。

一种电力线载波路由仿真与测试平台的测试方法，它包括抗同频噪声能力测试，所述抗同频噪声能力测试是将集中器DCU与可调衰减器连接，可调衰减器与交流衰减器连接，交流衰减器与载波电表M1连接，在调衰减器与交流衰减器连接有噪声发生器，将可调衰减器调为10db，交流衰减器调为40db，上电所有设备，将噪声发生器的输出调到0db，确定M1入网成功，通过DCU抄表，确定M1能准确抄读，将噪声发生器输出频带调到与载波频带重叠50％，通过DCU抄表，确定M1能准确抄到，逐步增加噪声发生器输出功率，直到抄表成功率0时停止，记录噪声发生器的最大噪声输出功率及重叠频带的带宽；测试目的是：由于G3模块模块都支持一个共同的特性叫做陷波，通俗的讲就是将受到严重干扰的子频带作个标记，下次传输时，将不用这个作了标记的子频带传输数据，因此避免了因同频噪声的干扰，传输数据出错。因此本例就是为了验证模块是否具备抗同频噪声的能力。

Claims (3)

1.一种电力线载波路由仿真与测试平台，它包括载波电表，其特征在于：载波信号与集中器连接，集中器与可调衰减器连接，可调衰减器与市电连接，市电与载波电表连接，载波电表串联连接，且串联的载波电表之间串联有交流衰减器。

2.根据权利要求1所述的一种电力线载波路由仿真与测试平台，其特征在于：可调衰减器衰减频率从5至500kH z,其衰减幅值从0dB至90dB。

3.根据权利要求1所述的一种电力线载波路由仿真与测试平台，其特征在于：交流衰减器为30或40dB衰减值，交流衰减器包括低通电路和高通电路，低通电路和高通电路并联组成交流衰减器。