CN206759446U - 一种电能表宽带载波通讯单元测试*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电能表宽带载波通讯单元测试***，包括三相电网接口、电源接口单元、载波检测控制单元、MCU单元、与MCU单元连接的按键单元和与MCU以及电源接口单元连接的显示屏，其中MCU单元与载波检测控制单元连接，三相电网接口分别与电源接口单元以及载波检测控制单元连接，电源接口单元还与MCU单元和显示屏连接。本实用新型能涉及载波通信技术领域，能够批量检测电表宽带载波通讯单元，具有检测效率高，检测成本低的优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及载波通信技术领域，尤其涉及一种电能表宽带载波通讯单元测试***。
背景技术
在电网的智能抄表***中，智能电表通过远程通讯单元与主控端进行通讯。随着技术的发展，电能表的远程通讯方式逐渐从RS485(串行485模式通讯)方式转变为PLC(电力线载波通讯)方式。PLC方式包含窄带载波与宽带载波，早期电能表以窄带载波通讯为主，但窄带载波通讯受电力线负载特性的影响较大，因而通信信道的稳定性不佳。近年来，电网公司推行信息化、智能化改革，对远程抄表的要求也越来越高，高速宽带载波通讯因频带宽、数据传输速率高、抗干扰能力强、稳定性好等优点逐步替代窄带载波通讯，得到了越来越广泛的应用，宽带载波通讯的需求量快速增加，因此需要对宽带电力线载波通信单元功能是否正常进行测试。
目前对电能表宽带载波单元的测试基本采用电力集中器或者采用抄控器结合PC机进行测试两种方式，集中器操作效率较低，抄控器结合PC机的方式成本较高，当需要批量对电能表宽带载波单元进行测试时，成本较高。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种电能表宽带载波通讯单元测试***，以解决批量检测电能表宽带载波通讯单元功能是否正常时效率低，成本高的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种电能表宽带载波通讯单元测试***，包括三相电网接口、电源接口单元、载波检测控制单元、MCU单元、与MCU单元连接的按键单元和与MCU以及电源接口单元连接的显示屏，其中MCU单元与载波检测控制单元连接，三相电网接口分别与电源接口单元以及载波检测控制单元连接，电源接口单元还与MCU单元和显示屏连接。
进一步地，电源接口单元包括直流电源接口、AC/DC电源转换单元和DC/DC电源转换单元，AC/DC电源转换单元为将220V交流电源转换为12V直流电源的AC/DC电源转换单元，DC/DC电源转换单元为将12V直流电源转换为3.3V直流电源的DC/DC电源转换单元，AC/DC电源转换单元的输出端与DC/DC电源转换单元的输入端相连。
进一步地，测试***还包括连接在载波检测控制单元的USB接口电路和/或RJ45网口电路。
进一步地，RJ45网口电路的RJ1芯片的引脚1作为TX+端，引脚2作为TX-端，引脚3作为RX+端，引脚6作为RX-端，引脚4与引脚5连接后与电阻R1一端连接，引脚7与引脚8连接后与电阻R2一端连接，电阻R1另一端与电阻R2另一端连接后与电容C3一端连接，电容C3另一端接地。
进一步地，USB接口电路的芯片U4的引脚1接地，芯片U4的引脚2与电阻R10一端连接，电阻R10另一端作为USB-端；芯片U4的引脚3与电阻R11一端连接，电阻R11另一端作为USB+端；芯片U4的引脚4接电源；USB接口J1的引脚2与芯片U4的引脚2连接，USB接口J1的引脚3与芯片U4的引脚3连接；USB接口J1的引脚4与电感L5一端连接，电感L5另一端接地；USB接口J1的引脚1与电感L4一端连接，电感L4另一端与芯片U4的引脚4连接。
本实用新型具有以下有益效果：
1、采用直流和交流同时或择一供电的方法，更能够增加***的稳定性和灵活性。
2、在测试***预留了USB接口电路、RJ45网口电路，使得本***既可以独立进行宽带载波通讯单元测试，又可以配合上位机进行测试，能够适用多种环境，使测试方式更灵活，操作更方便。
3、采用将单相电能表宽带载波通讯单元接在三相电网的任意一相上，实现同时测试多个三相四线电能表宽带载波通讯单元和/或单相电能表宽带载波通讯单元，使本***能够同时快速地检测大批量的多种智能电表宽带载波通讯单元，降低了测试成本，并提高了工作效率。
4、可用于单相电网，也可用于三相电网，使***的应用范围更广。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型优选实施例的电能表宽带载波通讯单元测试***的结构图；
图2是本实用新型优选实施例的AC/DC电源转换单元电路图；
图3是本实用新型优选实施例的DC/DC电源转换单元电路图；
图4是本实用新型优选实施例的USB接口电路和RJ45接口电路图；
图5是本实用新型优选实施例的载波检测控制单元、按键单元和显示屏的电路图；
图6是本实用新型优选实施例的MCU单元结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图1，本实用新型提供了一种电能表宽带载波通讯单元测试***，包括三相电网接口1、电源接口单元2、载波检测控制单元3、MCU单元4、与MCU单元4连接的按键单元5和与MCU以及电源接口单元2连接的显示屏6，其中MCU单元4与载波检测控制单元3连接，三相电网接口1分别与电源接口单元2以及载波检测控制单元3连接，电源接口单元2还与MCU单元4和显示屏6连接。参见图5和图6，MCU单元4采用R7FOC902B2处理器，能够提高处理速度，并且降低功耗，MCU单元4的引脚31(P00_TxD1)、引脚30(P01_RxD1)、引脚29(P20)和引脚28(P21)分别与按键单元5的SW1、SW2、SW3和SW4连接，分别对应测试、向上、向下、返回四个按键。MCU单元4的引脚22(P12/SO00\TxD0)和引脚23(P11/SI00\RxD0)分别与载波检测控制单元3的引脚11和引脚12连接。MCU单元4的引脚19(P15//SCK20)、引脚20(P14/RxD2)和引脚21(P13/TxD2/SO20)分别与显示屏6的芯片U5的引脚7、引脚6和引脚5连接。将待测的电能表接入与本实用新型三相电网接口1连接的三相电网中后，按下按键单元5的测试按键后，MCU单元4通过串口将测试指令发送给载波检测控制单元3，载波检测控制单元3根据收到的指令，生成相应的宽带载波信号，载波信号中包含有目标地址，通过三相电网接口1与同样接在电网上的电能表宽带载波通讯单元进行通讯与功能测试，同时在显示屏6上显示相关测试信息，例如测试进度、哪些地址的通信单元未正常工作等，若显示信息在显示屏6的一页不能完全显示时，可通过按键单元5的向下、向上按键进行翻页。需再次进行测试时，先按测试单元的返回按键回到准备测试状态，准备好后，按测试键开始测试。本实施例中，显示屏6为DMG48270M050液晶屏，载波检测控制单元3选用HYM7700模块。
进一步地，参见图2和图3，电源接口单元2包括直流电源接口、AC/DC电源转换单元和DC/DC电源转换单元，AC/DC电源转换单元为将220V交流电源转换为12V直流电源的AC/DC电源转换单元，DC/DC电源转换单元为将12V直流电源转换为3.3V直流电源的DC/DC电源转换单元，AC/DC电源转换单元的输出端与DC/DC电源转换单元的输入端相连。载波检测控制单元3应采用直流12V和直流3.3V两路电源供电，MCU单元4与显示屏6均采用3.3V单路电源供电。因此，可采取两种供电方式：第一种是测试时从三相电网接口1的其中一相取电，通过AC/DC电源转换单元将交流电转换为12V直流电输出，同时再通过DC/DC电源转换单元将12V转换为3.3V；第二种是采用直接输入12V直流电源，同时通过DC/DC电源转换单元将12V电压转换为3.3V电压，使得设备正常运转。直流取电比从三相电网接口1的其中一相取电步骤更简洁，使操作效率更高，可作为电源的补充方案或者替换方案。采用直流和交流同时或择一供电的方法，更能够增加***的稳定性和灵活性。
进一步地，参见图4，测试***还包括连接在载波检测控制单元3的USB接口电路7和/或RJ45网口电路8。USB接口电路7、RJ45网口电路8为该***的预留接口，用于与控制Pc机相连接。因为显示屏6因界面有限，不能显示详细的测试信息。当需要查看更多更直观的测试信息时，可将USB接口电路7或者RJ45网口电路8一端连接在载波检测控制单元3，另一端连接到Pc机上，通过Pc机显示器查看。此外，还可以通过Pc机启动测试流程进行测试。当PC机启动测试时，通过USB接口电路7或者RJ45网口电路8将指令发送给载波检测控制单元3，载波检测控制单元3根据收到的指令，生成相应的宽带载波信号，载波信号包含有目标地址，通过三相电网接口1与被测单元进行通讯与功能测试。在***外预留USB接口电路7、RJ45网口电路8，使得本***既可以独立进行宽带载波通讯单元测试，又可以配合上位机进行测试，能够适用多种环境，使测试方式更灵活，操作更方便。
进一步地，RJ45网口电路8的RJ1芯片的引脚1作为TX+端，引脚2作为TX-端，引脚3作为RX+端，引脚6作为RX-端，引脚4与引脚5连接后与电阻R1一端连接，引脚7与引脚8连接后与电阻R2一端连接，电阻R1另一端与电阻R2另一端连接后与电容C3一端连接，电容C3另一端接地。RJ45网口电路8可以配合上位机进行测试。
进一步地，USB接口电路7的芯片U4的引脚1接地，芯片U4的引脚2与电阻R10一端连接，电阻R10另一端作为USB-端；芯片U4的引脚3与电阻R11一端连接，电阻R11另一端作为USB+端；芯片U4的引脚4接电源；USB接口J1的引脚2与芯片U4的引脚2连接，USB接口J1的引脚3与芯片U4的引脚3连接；USB接口J1的引脚4与电感L5一端连接，电感L5另一端接地；USB接口J1的引脚1与电感L4一端连接，电感L4另一端与芯片U4的引脚4连接。USB接口电路7与接口保护芯片相连，接口保护芯片为PSR05芯片，能够防止过流对USB接口电路7造成的损伤。
待测电能表宽带载波通讯单元既可以是三相电能表宽带载波通讯单元，也可以是单相电能表宽带载波通讯单元，待测电能表宽带载波通讯单元可接在三相电网的任意一相上，每相可接多达253个被测单元同时进行测试。采用将单相电表宽带载波通讯单元接在三相电网的任意一相上，实现同时测试多个三相电能表宽带载波通讯单元和/或单相电能表宽带载波通讯单元，使本***能够同时快速地检测大批量的多种智能电表宽带载波通讯单元，降低了测试成本，并提高了工作效率。
当电网只有单相时，单相电源的零线接三相电网接口1的N端，单相电源的火线接三相电网接口1的C端，可对电网上的通讯单元进行通讯与功能测试。当电网为三相时，三相电网的线与三相电网接口1一一对应连接。这样使本***不仅可用于单相电网，也可用于三相电网，使***的应用范围更广。
综上，本实用新型采用直流和交流同时或择一供电的方法，更能够增加***的稳定性和灵活性；在测试***预留了USB接口电路和RJ45网口电路，使得本***既可以独立进行宽带载波通讯单元测试，又可以配合上位机进行测试，能够适用多种环境，使测试方式更灵活，操作更方便；采用将单相电能表宽带载波通讯单元接在三相电网的任意一相上，实现同时测试多个三相四线电能表宽带载波通讯单元和/或单相电能表宽带载波通讯单元，使本***能够同时快速地检测大批量的多种智能电表宽带载波通讯单元，降低了测试成本，并提高了工作效率；可用于单相电网，也可用于三相电网，使***的应用范围更广。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种电能表宽带载波通讯单元测试***，其特征在于，包括三相电网接口、电源接口单元、载波检测控制单元、MCU单元、与所述MCU单元连接的按键单元和与所述MCU单元以及所述电源接口单元连接的显示屏，其中所述MCU单元与所述载波检测控制单元连接，所述三相电网接口分别与所述电源接口单元以及所述载波检测控制单元连接，所述电源接口单元还与所述MCU单元和所述显示屏连接。
2.根据权利要求1所述的一种电能表宽带载波通讯单元测试***，其特征在于，所述电源接口单元包括直流电源接口、AC/DC电源转换单元和DC/DC电源转换单元，所述AC/DC电源转换单元为将220V交流电源转换为12V直流电源的AC/DC电源转换单元，所述DC/DC电源转换单元为将12V直流电源转换为3.3V直流电源的DC/DC电源转换单元，AC/DC电源转换单元的输出端与DC/DC电源转换单元的输入端相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种电能表宽带载波通讯单元测试***，其特征在于，所述测试***还包括连接在所述载波检测控制单元上的USB接口电路和/或RJ45网口电路。
4.根据权利要求3所述的一种电能表宽带载波通讯单元测试***，其特征在于，所述RJ45网口电路的RJ1芯片的引脚1作为TX+端，引脚2作为TX-端，引脚3作为RX+端，引脚6作为RX-端，引脚4与引脚5连接后与电阻R1一端连接，引脚7与引脚8连接后与电阻R2一端连接，电阻R1另一端与电阻R2另一端连接后与电容C3一端连接，电容C3另一端接地。
5.根据权利要求4所述的一种电能表宽带载波通讯单元测试***，其特征在于，所述USB接口电路的芯片U4的引脚1接地，芯片U4的引脚2与电阻R10一端连接，电阻R10另一端作为USB-端；芯片U4的引脚3与电阻R11一端连接，电阻R11另一端作为USB+端；芯片U4的引脚4接电源；USB接口J1的引脚2与芯片U4的引脚2连接，USB接口J1的引脚3与芯片U4的引脚3连接；USB接口J1的引脚4与电感L5一端连接，电感L5另一端接地；USB接口J1的引脚1与电感L4一端连接，电感L4另一端与芯片U4的引脚4连接。
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