低压集抄通信故障检测装置设计

低压集抄通信故障检测装置设计

杨小宏

广东电网有限责任公司韶关始兴供电局  广东韶关  512500

摘要：用电信息采集系统中数据的可靠性、有效性、完备性，对智能电网发展有着至关重要的作用。现场运维是保证集抄系统性能的一个重要环节，当前集抄系统的软硬件方案发展迅速，提供了优秀的通信性能，但是运维环节仍然缺少有力的与之匹配的手段与工具，急需针对当前的电网集抄方案开发设计一款能够帮助现场运维人员快速有效排除现场通信模块问题、集成度高的设备，进一步提升现场运维人员在故障检测、故障原因确定方面的效率，同时也能进一步降低运维人员在检修更先进的集抄通信设备方面的难度。

关键词：低压集抄；故障；处理；调试

引言

低压集抄系统在运行的过程中，会产生各种各样的故障，应该做好对这些故障的处理，并且掌握一定的调试技巧，才能保证低压集抄系统的稳定运行。运维人员需要保证集中器安装和档案一致，对于里面的通信ID、端口号等数值都要设置准确。设置相关参数时，需要根据厂家的说明书，做到设备通信短端口和集中器的端口相对应。

1低压集抄终端工作原理

低压集抄系统主要是由计量主站、支持系统、通信通道以及采集和计量设备等几部分构成的。其中，通信通道包括GPRS官网、光纤、电力线、RS485线以及电话线专网等。而支持系统包括了营销系统和用电信息采集系统。而计量设备主要包括台区配电表和用电电能表。至于采集设备，则由载波器、集中器以及采集器等构成。其工作原理是先由计量主站通过通信通道和下属的客户终端进行连接，然后再下发命令抄读数据，并且将数据保存到计量系统当中。然后营销系统就会通过自动抄表的方式来完成对数据的接受采集工作。这样一来，有关的抄录员不需要到达现场，仅仅通过用电信息采集系统就可以完成抄表数据的录入，为相关人员提供方便。

2低压抄表通信故障检测装置设计

低压抄表通信故障检测装置可实现低压集抄系统上行通道故障检测和下行通道如电力线载波本地通信设备、485设备等故障检测与分析，可以实现集中器ＲS485、ＲJ45等具体故障的检测，能够分析本地单三相、路由通信模块通信故障种类，检测装置设计有专业数据分析系统和完备的数据库可以对检测的故障信息进行分析和管理并通过显示屏显示检测结果，给运维工具的使用人员提供最直观的结果显示。故障检测单元主要是实现对低压集抄系统中有通信故障的设备进行故障检测，分别支持载波通信功能故障检测、引脚状态故障检测、串口通信故障检测、GPＲS通信故障检测、SIM损坏故障检测，485通信故障检测。对于整个装置来说，故障检测单元与数据分析单元、主控系统单元是整个设备的核心工作单元。故障检测单元的功能是由基于AＲM内核的STM32F4XX系列芯片来实现。MCU芯片STM32F407具有丰富的外设资源，作为整个设备的主控芯片，控制硬件检测流程，可通过按键设置指令启动其不同的检测功能，并可以通过接口电路自动检测感知插入模块类型，从而达到GPＲS模块、单/三相模块、路由模块、485模块故障检测的目的。MCU作为故障检测设备的主控，可实现对不同设备的故障检测功能，MCU控制设备显示系统的连接，将故障检测结果返回到显示单元进行显示。系统的逻辑控制是通过STM32F407来实现的，系统主要的功能模块有外设驱动管理、通信接口管理控制、电池充电管理及各通信接口的测试功能。

3低压集抄常见故障分析

3.1低压集抄全部数据采集失败

低压集抄的一个常见故障就是信息采集不能成功，具体来讲，信息采集失败还可以分为部分采集失败或者是全部采集失败。而低压集抄的全部数据采集失败故障主要有3个方面的原因。1）就是设备本身的质量问题导致故障出现，通信模块是设备数据存储的一个重要部分，如果它出现损坏，信息数据就有可能全部采集失败。2）就是低压集抄系统在天线的安装过程中，没有科学合理的安装，促使其在工作中经常受到外界干扰，最终导致信息采集失败。3）内部的系统参数有关。因为生产厂家在生产低压集抄系统时，会采取不同的生产参数，实际使用时如果没有对生产参数进行调整，就会出现全部数据采集失败的现象。

3.2集中器离线故障

除了数据采集故障外，低压集抄系统运行中另一个很常见的问题就是集中器发生离线故障。导致该问题出现的原因比较多，例如施工原因、档案原因以及设备的自身原因。常见的施工质量原因主要包含2个方面，分别是SIM卡安装错误和SIM卡卡槽未能扣紧。而设备的故障就比较复杂，包括通信模块损坏、远程通信模块损耗以及SIM运行不畅等3个问题。最后是档案原因，指的是一些工作人员在进行档案填写的时候，会出现档案填写不正确以及信息模糊的情况。这种人为因素的数字输入错误，所造成的数据偏差导致了故障的出现。

4低压集抄的故障处理

4.1做好合理预防

低压集抄在其运行维护中有着很多的不可控因素，缺乏一定的远观性，因此电力企业对于潜在的故障不能够全面预见，导致集抄和计量之间会存在一定的出入。电力企业可以采取相应的措施对计量故障进行预防，例如在相关计量装置施工完成后，严格的验收工作就能够对计量故障做到及时的预防，及时发现潜在的问题。并且计量设备同样也需要定期检查，对于二者出入能够做到及时的预防。还有就是要做好对计量倍率的管理工作，例如在发现互感器有故障问题的时候，对于倍率要进行及时的计算与核查。总之，做好对故障的预防工作能够有效提升计量的准确性，并且也能够及时地改善电力企业的形象，因此对于故障的预防环节一定要重视起来。

4.2提高档案工作人员的专业能力

无论是有缺陷的数据采集还是有缺陷的集线器，它都包含文件信息错误的原因。因此，有必要提高档案工作人员的专业技能，解决档案原因造成的问题。首先，应加强对档案工作人员的培训，更新关于利用先进电气技术管理档案的手段和准则的培训，并提高工作人员的档案管理能力。其次，还需要培养档案经理的责任感，提高员工对公司战略规划和工作重要性的认识，使员工了解其职位的重要性，并在主观动机中发挥更积极的作用。此外，还提供有针对性的培训，使档案馆工作人员能够掌握所有低压藏品的操作规则，并更专业地管理档案。除了加强对档案工作人员的培训外，还建立了一个评价制度，以评估档案工作人员一般知识，不仅包括技术专长，还包括其工作质量。最后，应监督档案馆工作人员的工作，以有效提高工作质量，降低低压副本的故障率。

4.3注意集中式阅读终端的施工质量

为了应对低压集中读取故障，电力企业还需要加强低压集中读取终端质量的施工管理，使终端设备施工规范，从而减少运行过程中的故障。因此，有必要规范相关人员的安装和操作。例如，在SIM卡的安装和操作中，注意安装的效率和准确性是很重要的。并且在安装完毕后，必须进行二次检查，必须仔细检查各个部件的密切接触，确保没有错误后才能投入使用。如果在安装过程中发现问题，应立即重新安装。如果在安装过程中发现故障，应仔细检查故障位置，分析故障原因，采取措施后重新选择安装位置。总之，电力企业应从低压集中读取终端的实际运行出发，制定完善的终端设备安装体系，包括安装前对人员的技术培训和安装过程中的技术监督，促进整个终端设备的标准化安装，保证低压集中读取运行的质量。

结束语

针对集抄系统中存在的处理故障问题效率低、运维成本高等问题，本文设计了一套低压集抄通信故障检测设备，该设备可灵活检测不同厂家载波模块的方案，能够高效快速实现对本地载波通信等模块的故障检测。并且，为使得现场运维人员能够更为直观、快速地确认故障原因、提升运维效率，该设备设计了显示单元能够清晰展示测试结果。此外，该设备便携性高，且操作简单，不仅可以避免现场运维人员同时携带多种工具的负担，也可减少由运维人员带来误操作的风险。

参考文献

[1]陈育培.低压集抄通信故障检测装置设计[J].科技风,2020(4):11-12,15.

[2]麦春朝.集抄终端异常故障原因分析及处理步骤探讨[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术,2022(1):154-157.

[3]吴俊杰.低压集抄独立电表箱载波通信测试插口的研制[J].机电信息,2021(9):45-46.

[4]林丹,郑力嘉,苏慧琳,等.基于清洁能源的智能化远程抄表辅助装置研究[J].电气开关,2022(2):35-38,42.