电力通讯模块批量 检测装置的研发及应用

电力通讯模块批量 检测装置的研发及应用

霍振星 1 于璐 2 陈超 3

1. 国网邯郸供电公司 河北省邯郸市 056000 2. 国网河北永年区供电公司 河北省邯郸市 056000 3. 国网河北省有限公司邯郸市新区供电分公司 河北省邯郸市 056000

摘要：电能用电信息采集可以为抄表收费、线损统计、计量异常监测、查窃电、远程停复电等提供基础性的支撑作用，而作为确保日均采集成功率的关键终端设备——通讯模块，发挥着极其重要的作用，没有通讯模块采集就无从谈起。那么如何对入库的旧模块进行分拣、再利用，进而降低成本支出、提高设备再利用率，成为我们亟需攻克的课题，也是近三年采集专业的重点工作。然而传统的旧模块再使用流程繁琐，检测结果不可靠，需经过三次判断：一是出库时外观判断，二是现场安装时通讯灯判断，三是采集系统校验。并且降低了工作效率，以及旧模块的再使用率，投入人力物力成本较大，严重影响日均采集成功率、故障处理及时率等指标，制约着采集实用化的推进。本文重点介绍了电力通讯模块批量检测装置设计思路、功能原理和实践应用情况，对提升通讯模块检测质量的工作质量和效率，具有现实的指导作用和推广价值。

关键字：电能用电信息采集；批量检测装置；通讯模块；设计思路；功能原理

0 引言

电能用电信息采集可以为抄表收费、线损统计、计量异常监测、查窃电、远程停复电等提供基础性的支撑作用，而作为确保日均采集成功率的关键终端设备——通讯模块，发挥着极其重要的作用，没有通讯模块采集就无从谈起。2019年以来，国家电网公司将“智能配电终端+HPLC试点应用”作为电力物联网建设的重点建设任务之一，根据省公司工作部署，近三年来将加大HPLC模块的推广力度，邯郸供电公司共有在运模块385万，今年计划完成125.54万块HPLC模块的推广工作，那么如何对入库的旧模块进行分拣、再利用，进而降低成本支出、提高设备再利用率，成为我们亟需攻克的课题。

目前对通讯模块进行检测的方式：现场拆下旧通讯模块放回库房，然后人工通过观察旧通讯模块的外观、指针，判断旧通讯模块是否合格，然后对合格的旧通讯模块进行现场二次甄别，即将旧通讯模块重新安装试验，检测旧通讯模块的指示灯是否亮，以及检测是否可以采集回数，当旧通讯模块的指示灯亮，并且可以采集回数，则表示旧通讯模块可以再次使用，当旧通讯模块的指示灯不亮，并且采集不回数，则表示旧通讯模块不可以再次使用。然而，上述对旧通讯模块的检测消耗时间较长，会降低工作效率。鉴于此，我们创新新地研制了“通讯模块批量检测仪”。

1 装置概述

我们研制了一种适用性强、快速便捷、可靠性高、可批量检测模块的装置——通讯模块批量检测仪，首次实现了掌机抄控器抄表的流程自动化，不用逐个在客户侧电能表端进行抄读测试，填补了采集专业对旧模块进行标准化批量检测的空白，简化了工作流程，提高了工作效率，提升了指标，节约了大量人力物力成本。通讯模块批量检测仪有8个模块检测工位，可实现模块批量检测；每个模块工位均支持单相、三相模块检测；支持邯郸所有模块厂家的检测；操作便捷，检测结果直观，即：绿灯合格，红灯不合格；检测仪对模块进行3次检测，检测结果更可靠，总时间控制在20秒内，快速便捷。

2 技术工艺和水平

通过流程控制系统技术应用，使得国网邯郸供电公司在拆旧通讯模块批量检测方面已走在国网前列，使得模块检测设备有了一套成熟可行的操作机制。

1.流程控制系统技术。模块检测工作流程：按键启动后流程控制单元向232通讯口发送检测命令，232通讯口发送检测命令给抄控器，抄控器抄读工位虚拟表上的模块以此判断模块好坏，虚拟表会将结果反馈给流程控制单元，流程控制单元根据结果控制指示灯闪烁。

2.虚拟表技术。通过应用软件，根据不同的需要，可以实现不同测量仪器的功能。

3.衰减器技术。在指定的频率范围内，一种用以引入一预定衰减的电路。

4.设备特点。该设备体积小、操作流程简单、时效性高，对于模块的分类批量检测有较高的工艺水平。

3 技术内容

（一）成果研发技术路线和效果图

（1）工作流程图

按键启动后流程控制单元向232通讯口发送检测命令，232通讯口发送检测命令给抄控器，抄控器抄读工位虚拟表上的模块以此判断模块好坏，虚拟表会将结果反馈给流程控制单元，流程控制单元根据结果控制指示灯闪烁，如图1所示。

图1 《通讯模块批量检测仪》工作流程图

（二）实物效果图

图2 尺寸：43cmX37cmX18cm

图3 操作面板功能讲解图

（三）成果主要创新点

1.简化判断流程。原有技术基础上的传统的旧模块再利用流程繁琐，检测结果不可靠，需经过三次判断：一是出库时外观判断，二是现场安装时通讯灯判断，三是采集系统校验；该创新方法流程是通过检测仪进行标准化批量检测，整个流程只需判断一次。本创新方法较传统方法在旧模块出库和安装上时间缩短过半，不存在返程和退库，整体时间缩短一半以上，提高了工作效率2.2倍。

2.检测结果精准显示。由指示灯精准显示，有效显示测试结果状态，非测试状态和测试结果，测试结果状态保持一分钟，防止操作人员对残品测试结果误判。

3.模拟模块运行环境精准判断。将衰减器的衰减值设为某一个指定值（70db），控制主节点与从节点之间载波通讯（抄读虚拟电表正向有功总电能），被测通信单元与配测通信单元之间应能进行正常载波通讯。

该项检测主要是对模块发送电路和接受电路进行验证，通过可调衰减将电力线上的载波信号衰减到一个较小的幅值来验证模块发送和接受能力是否符合要求。

4 应用效果

2019年5月，通过应用系列创新技术，高效的完成了邯郸公司462000块拆旧模块通讯批量检测，使得邯郸公司成为省公司系统首个完成拆旧模块批量检测的单位。主要应用效果如下：

1.在提升指标方面：提升了日均采集成功率指标，日均采集成功率为99.97%，该指标位居全省第一名。

2.在节约成本方面：2019年，邯郸供电公司计划完成125.54万HPLC模块的更换工作，总计投入1.4 亿元，旧模块回收再使用，将节省公司购买设备的成本支出3766.2万元。批量检测仪的投入使用，简化工作流程，提高工作效率，将节省人工和车辆成本支出1004.32万元。2019年，模块检测仪的推广应用，将为公司节约成本支出4770.52万元。

3.在提高工作效率方面：传统的旧模块再利用流程繁琐，检测结果不可靠，需经过三次判断：一是出库时外观判断，二是现场安装时通讯灯判断，三是采集系统校验；而创新方法流程是通过检测仪进行标准化批量检测，整个流程只需判断一次。创新方法较传统方法在旧模块出库和安装上时间缩短过半，不存在返程和退库，整体时间缩短一半以上，提高了工作效率2.2倍。

4.在表库数据管控方面：传统方法在模块出库时由于不能确定其合格性，平均会多领30%，现场完工到退库时间间隔长，会出现多余模块丢失的情况，致使库房对数量的管控难度加大；创新方法模块在库房经批量检测仪检测后，能够保证每一个模块都是合格的，运维人员用多少领多少，一次记账，很大程度上减少了模块丢失的概率，使数量管控更加便捷。检测仪投入使用后，旧模块的再使用率达到60%，较投入使用前提升了一倍，超过目标值10个百分点。

5 推广应用前景

随着营销专业电力物联网的推进，对采集提出了更高的要求，省公司乃至国网公司近三年都将加大HPLC模块的推广力度。2019年，邯郸供电公司计划完成125.54万块HPLC模块的更换工作，如何对入库的旧模块进行分拣、再利用，从而降低成本支出，提高设备再利用率，将成为采集专业近三年的重点工作。通讯模块批量检测仪，解决了当下急需解决的难题，同时也填补了对旧模块标准化批量检测的空白。

该技术具有市场需求大、推广门槛低、运行可靠性高、携带方便等显著特点，可在省公司范围内推广应用。

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