多功能一体化现场故障智能检测设备的制作方法

1.本实用新型涉及用电信息采集系统故障检测技术领域，尤其涉及一种多功能一体化现场故障智能检测设备。


背景技术：

2.用电信息采集系统中，随着用电需求的增大，数据传输频度随之增强，系统设备在长时间高负荷运行下不定期会出现不同形态的异常故障。
3.复杂多变的用电运行环境及不同厂商设备的产品特性致使运维人员现场排查问题原因时存在排查依据不清、原因定位不准确、排查周期长、故障设备评测不完善，不能对设备运行质量做到统一监控，这些问题一方面影响用采系统资产运行状态的监管，另一方面造成了计量及采集设备的整体质效下降，对于其中的隐患，由于长时间得不到处理，也影响了用采系统资产整体效益的发挥，同时增加各方面运营成本。
4.另外，目前的检测设备需要多模块配合检测，现场需携带标准参照模块完成检测，集成度差，成本高。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种多功能一体化现场故障智能检测设备，解决了运维人员针对用采系统现场环境中的故障问题排查、故障原因定位、故障节点评测不完善的问题。
6.为了实现本实用新型的目的，所采用的技术方案是：多功能一体化现场故障智能检测设备，包括设备本体、固定连接在设备本体底部的底壳、固定连接在设备本体上部的上壳，所述检测设备的正面具备多种用采系统中标准模块接插件接口，包括单相智能电能表本地通信模块接口、三相智能电能表本地通信模块接口、i型集中器本地通信模块接口、i型集中器远程通信模块接口、ii型集中器远程通信模块接口、能源控制器远程通信模块接口和能源控制器本地通信模块接口，所述检测设备的侧面具备多种接口，包括rj-45网口、ii型采集器标准接口、三相四线制abcn强电接口、远程通信模块天线接口、sim卡卡槽接口和type-c充电接口。其中，远程通信模块天线接口、sim卡卡槽接口与本检测设备内嵌的公专一体远程通信模块组合，可进行远程通信模块天线性能、sim卡信息的独立诊断及检测功能。type-c充电接口可通过充电接口外接电源适配器对本检测设备后备电源进行充电，通过三相四线制abcn强电接口可接入至故障现场电力网络中进行实时故障的诊断功能。
7.作为本实用新型的优化方案，检测设备的正面还设置有开关机按键、蓝牙复位按键、三相模块接入识别按键、单相模块接入识别按键、i型集中器本地通信模块接入识别按键、能源控制器通信模块接入识别按键、电源led、运行led、模块led和通信led。三相模块接入识别按键、单相模块接入识别按键、i型集中器本地通信模块接入识别按键、能源控制器通信模块接入识别按键能检测识别不同类型模块接入的状态，从而选择性启动不同类型的内嵌标准模块完成被测模块的检测工作。通过开关机按键执行检测设备的开关机操作，通过蓝牙复位按键执行本检测设备内嵌的蓝牙模块的独立复位操作，电源led指示本检测设
备的充电状态，运行led指示本检测设备运行状态，模块led指示本检测设备模块接入状态，通信led指示本检测设备蓝牙通信状态。
8.作为本实用新型的优化方案，单相智能电能表本地通信模块接口包括单相智能电能表本地通信模块弱电接口和单相智能电能表本地通信模块强电接口，三相智能电能表本地通信模块接口包括三相智能电能表本地通信模块弱电接口和三相智能电能表本地通信模块强电接口，i型集中器本地通信模块接口包括i型集中器本地通信模块弱电接口和i型集中器本地通信模块强电接口。通过接插件方式将被检测模块与本检测设备进行连接，本检测设备可提供被测模块启动运行的电源条件及其控制条件。
9.作为本实用新型的优化方案，多功能一体化现场故障智能检测设备内嵌标准单相电能表本地通信模块和标准i型集中器本地通信模块，标准i型集中器本地通信模块针对单相智能电能表本地通信模块/三相智能电能表本地通信模块的故障进行识别，标准单相电能表本地通信模块针对标准i型集中器本地通信模块的故障进行识别。由本检测设备相关诊断及检测功能完成针对单/三相智能电能表本地通信模块的相关故障识别工作。在执行不同类型被测模块的检测工作时，选择性启动不同类型的内嵌标准模块辅助完成被测模块的检测工作。通过采用上述技术方案，实现针对用采系统中宽带载波通信类相关模块的诊断及检测工作。
10.作为本实用新型的优化方案，检测设备包括片选电路，如图4所示，片选电路选择控制i型集中器本地通信模块接口、i型集中器远程通信模块接口和ii型集中器远程通信模块接口，片选电路包括主控芯片、反相器u13、缓冲器u14、第一百九十三电阻r193和第二百零四电阻r204，主控芯片的第84引脚分为两路，一路连接缓冲器u14的第19引脚，另一路经第二百零四电阻r204连接至反相器u13的第2引脚，反相器u13的第4引脚连接至缓冲器u14的第1引脚，缓冲器u14的第1引脚经第一百九十三电阻r193接vdd。通过采用上述技术方案，可完成针对本检测设备的控制及获取运行中本检测设备的状态。
11.作为本实用新型的优化方案，检测设备包括强电控制电路，如图5所示，强电控制电路包括第一百七十四电阻r174、第一百七十五电阻r175、第一百七十六电阻r176、第一百七十七电阻r177、第一百七十八电阻r178、第一百七十九电阻r179、第一百八十电阻r180、第一百八十一电阻r181、第二三极管q2、第三三极管q3、第四三极管q4、第五三极管q5、第一继电器k1、第二继电器k2、第三继电器k3和第四继电器k4，主控芯片的第95引脚连接至第一百七十四电阻r174的一端，第一百七十八电阻r178连接在第一百七十四电阻r174的另一端和第二三极管q2的发射极之间，第二三极管q2的集电极与第一继电器k1的第2引脚相连，第一继电器k1的第3引脚和第4引脚接强电端，主控芯片的第96引脚连接至第一百七十五电阻r175的一端，第一百七十九电阻r179连接在第一百七十五电阻r175的另一端和第三三极管q3的发射极之间，第三三极管q3的集电极与第二继电器k2的第2引脚相连，第二继电器k2的第3引脚和第4引脚接强电端，主控芯片的第97引脚连接至第一百七十六电阻r176的一端，第一百八十电阻r180连接在第一百七十六电阻r176的另一端和第四三极管q4的发射极之间，第四三极管q4的集电极与第三继电器k3的第2引脚相连，第三继电器k3的第3引脚和第4引脚接强电端，主控芯片的第98引脚连接至第一百七十七电阻r177的一端，第一百八十一电阻r181连接在第一百七十七电阻r177的另一端和第五三极管q5的发射极之间，第五三极管q5的集电极与第四继电器k4的第2引脚相连，第四继电器k4的第3引脚和第4引脚接强电
端。通过采用上述技术方案，本检测设备的诊断及检测功能在不需要强电接入的情况下即可完成相应的检测工作，简单便携；需要实时诊断故障时，同时可接入强电部分，满足现场多样性的诊断及使用需求。
12.本实用新型具有积极的效果：1)本实用新型可实现独立检测各模块或配套配件的功能，在现场使用时，无需携带其它多余的标准参照模块即可完成针对疑似故障模块或配件的检测工作，解决了运维人员针对用采系统现场环境中的故障问题排查、故障原因定位、故障节点评测不完善的问题；
13.2)本实用新型中，具备独立后备电源，携带及使用更加便捷。
附图说明
14.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
15.图1是本实用新型的整体结构图；
16.图2是本实用新型的顶部俯视结构示意图；
17.图3是本实用新型的底部俯视结构示意图；
18.图4是片选电路的电路原理图；
19.图5是强电控制电路。
20.其中：10、开关机按键，11、蓝牙复位按键，12、三相模块接入识别按键，13、单相模块接入识别按键，14、i型集中器本地通信模块接入识别按键，20、电源led，21、运行led，22、模块led，23、通信led，30、单相智能电能表本地通信模块弱电接口，31、单相智能电能表本地通信模块强电接口，32、三相智能电能表本地通信模块弱电接口，33、三相智能电能表本地通信模块强电接口，34、i型集中器本地通信模块弱电接口，35、i型集中器本地通信模块强电接口，36、i型集中器远程通信模块接口，37、ii型集中器远程通信模块接口，38、能源控制器远程通信模块接口，40、铭牌接口示意图，39、能源控制器本地通信模块接口，41、rj-45网口，42、ii型采集器标准接口，43、三相四线制abcn强电接口，50、远程通信模块天线接口，51、sim卡卡槽接口，52、type-c充电接口。
具体实施方式
21.为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域相关人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.如图1、图2、图3所示，本实用新型提出多功能一体化现场故障智能检测设备，包括底壳和上壳。其中上壳中模块槽包括单相智能电能表本地通信模块弱电接口30和单相智能电能表本地通信模块强电接口31和单相模块接入识别按键13，三相智能电能表本地通信模块弱电接口32和三相智能电能表本地通信模块强电接口33和三相模块接入识别按键12，i型集中器本地通信模块弱电接口34、i型集中器本地通信模块强电接口35和i型集中器本地通信模块接入识别按键14，i型集中器远程通信模块接口36、ii型集中器远程通信模块接口37、能源控制器远程通信模块接口38、能源控制器本地通信模块接口39和能源控制器通信
模块接入识别按键15。
23.上壳面板处包括开关机按键10、蓝牙复位按键11、电源led20、运行led21、模块led22和通信led23。
24.俯视中顶部侧边及底部侧边分别包括铭牌接口示意图40，rj-45网口41，ii型采集器标准接口42，三相四线制abcn强电接口包括强电n相线接入端子、强电c相线接入端子、强电b相线接入端子和强电a相线接入端子，远程通信模块天线接口50、sim卡卡槽接口51和type-c充电接口52。
25.实施方式具体为：在使用时，首先在检测设备关机状态下长按(5s)开关机按键10后松开，执行设备的开机操作。此时设备上电运行，在正常运行状态下，对应的指示灯运行运行led21、通信led23处于周期性闪烁状态。在执行检测过程中，将被测模块根据模块类型分别接入对应的接插件接口(单相智能电能表本地通信模块弱电接口30/单相智能电能表本地通信模块强电接口31或三相智能电能表本地通信模块弱电接口32/三相智能电能表本地通信模块强电接口33或i型集中器本地通信模块弱电接口34/i型集中器本地通信模块强电接口35或i型集中器远程通信模块接口36/ii型集中器远程通信模块接口37或能源控制器远程通信模块接口38/能源控制器本地通信模块接口39)中，在模块接入的同时，模块体即可附带将对应的接入检测按键(三相模块接入识别按键12或单相模块接入识别按键13或i型集中器本地通信模块接入识别按键14或能源控制器通信模块接入识别按键15压下，当模块led22的常亮时，即可判断模块已经正常接入到设备对应的插槽中。
26.在配套检测使用的掌机app中，连接至本设备的蓝牙，通过app启动相应的故障诊断及检测功能流程。
27.本实用新型中，运维人员可以在原有故障现场的基础上利用多功能一体化现场故障智能检测设备作为介入载体，结合pda主站控制介入现场环境，通过不同检测方案及指令流程组合，实施用采疑似故障设备的检测过程，过滤截取分析应答信息流，并结合多源数据决策方式实现定位节点故障的目的。
28.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.多功能一体化现场故障智能检测设备，其特征在于：包括设备本体、固定连接在设备本体底部的底壳、固定连接在设备本体上部的上壳，所述检测设备的正面具备多种用采系统中标准模块接插件接口，包括单相智能电能表本地通信模块接口、三相智能电能表本地通信模块接口、i型集中器本地通信模块接口、i型集中器远程通信模块接口(36)、ii型集中器远程通信模块接口(37)、能源控制器远程通信模块接口(38)和能源控制器本地通信模块接口(39)，所述检测设备的侧面具备多种接口，包括rj-45网口(41)、ii型采集器标准接口(42)、三相四线制abcn强电接口(43)、远程通信模块天线接口(50)、sim卡卡槽接口(51)和type-c充电接口(52)。2.根据权利要求1所述的多功能一体化现场故障智能检测设备，其特征在于：所述检测设备的正面还设置有开关机按键(10)、蓝牙复位按键(11)、三相模块接入识别按键(12)、单相模块接入识别按键(13)、i型集中器本地通信模块接入识别按键(14)、能源控制器通信模块接入识别按键(15)、电源led(20)、运行led(21)、模块led(22)和通信led(23)。3.根据权利要求2所述的多功能一体化现场故障智能检测设备，其特征在于：单相智能电能表本地通信模块接口包括单相智能电能表本地通信模块弱电接口(30)和单相智能电能表本地通信模块强电接口(31)，三相智能电能表本地通信模块接口包括三相智能电能表本地通信模块弱电接口(32)和三相智能电能表本地通信模块强电接口(33)，i型集中器本地通信模块接口包括i型集中器本地通信模块弱电接口(34)和i型集中器本地通信模块强电接口(35)。4.根据权利要求3所述的多功能一体化现场故障智能检测设备，其特征在于：多功能一体化现场故障智能检测设备内嵌标准单相电能表本地通信模块和标准i型集中器本地通信模块，所述的标准i型集中器本地通信模块针对单相智能电能表本地通信模块/三相智能电能表本地通信模块的故障进行识别，标准单相电能表本地通信模块针对标准i型集中器本地通信模块的故障进行识别。5.根据权利要求4所述的多功能一体化现场故障智能检测设备，其特征在于：所述检测设备包括片选电路，片选电路选择控制i型集中器本地通信模块接口、i型集中器远程通信模块接口(36)和ii型集中器远程通信模块接口(37)，片选电路包括主控芯片、反相器u13、缓冲器u14、第一百九十三电阻r193和第二百零四电阻r204，主控芯片的第84引脚分为两路，一路连接缓冲器u14的第19引脚，另一路经第二百零四电阻r204连接至反相器u13的第2引脚，反相器u13的第4引脚连接至缓冲器u14的第1引脚，缓冲器u14的第1引脚经第一百九十三电阻r193接vdd。6.根据权利要求5所述的多功能一体化现场故障智能检测设备，其特征在于：所述检测设备包括强电控制电路，强电控制电路包括第一百七十四电阻r174、第一百七十五电阻r175、第一百七十六电阻r176、第一百七十七电阻r177、第一百七十八电阻r178、第一百七十九电阻r179、第一百八十电阻r180、第一百八十一电阻r181、第二三极管q2、第三三极管q3、第四三极管q4、第五三极管q5、第一继电器k1、第二继电器k2、第三继电器k3和第四继电器k4，主控芯片的第95引脚连接至第一百七十四电阻r174的一端，第一百七十八电阻r178连接在第一百七十四电阻r174的另一端和第二三极管q2的发射极之间，第二三极管q2的集电极与第一继电器k1的第2引脚相连，第一继电器k1的第3引脚和第4引脚接强电端，主控芯片的第96引脚连接至第一百七十五电阻r175的一端，第一百七十九电阻r179连接在第一百
七十五电阻r175的另一端和第三三极管q3的发射极之间，第三三极管q3的集电极与第二继电器k2的第2引脚相连，第二继电器k2的第3引脚和第4引脚接强电端，主控芯片的第97引脚连接至第一百七十六电阻r176的一端，第一百八十电阻r180连接在第一百七十六电阻r176的另一端和第四三极管q4的发射极之间，第四三极管q4的集电极与第三继电器k3的第2引脚相连，第三继电器k3的第3引脚和第4引脚接强电端，主控芯片的第98引脚连接至第一百七十七电阻r177的一端，第一百八十一电阻r181连接在第一百七十七电阻r177的另一端和第五三极管q5的发射极之间，第五三极管q5的集电极与第四继电器k4的第2引脚相连，第四继电器k4的第3引脚和第4引脚接强电端。

技术总结
本实用新型涉及用电信息采集系统故障检测技术领域，尤其涉及一种多功能一体化现场故障智能检测设备，包括设备本体、固定连接在设备本体底部的底壳、固定连接在设备本体上部的上壳。本实用新型可实现独立检测各模块或配套配件的功能，在现场使用时，无需携带其它多余的标准参照模块即可完成针对疑似故障模块或配件的检测工作，解决了运维人员针对用采系统现场环境中的故障问题排查、故障原因定位、故障节点评测不完善的问题。障节点评测不完善的问题。障节点评测不完善的问题。


技术研发人员：管晶 卜书峰 陈二利 韩勇
受保护的技术使用者：南京万形电气有限公司
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/9/1