可移動自組網的饋線自動化測試系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種可移動自組網的饋線自動化測試系統，包括測試指揮中心和若干饋線自動化測試儀，所述測試指揮中心至少包括無線邊緣設備，所述饋線自動化測試儀上設有無線接入設備、充放電管理電路和電池組；所述無線邊緣設備至少用以形成無線網絡，所述若干饋線自動化測試儀通過所述無線接入設備連接至該無線網絡；所述充放電管理電路還用以與外部電源連接，所述充放電管理電路被配置成實現以下功能：內部供電模式與外部供電模式之間的切換；在所述內部供電模式時，所述電池組為所述饋線自動化測試儀供電；在所述外部供電模式時，外部電源為所述饋線自動化測試儀供電，且利用所述外部電源為所述電池組充電。
【專利說明】可移動自組網的饋線自動化測試系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及饋線自動化領域，尤其涉及一種可移動自組網的饋線自動化測試系統。

【背景技術】
[0002]饋線自動化是指變電站出線到用戶用電設備之間的饋電線路自動化，其內容可以歸納為兩大方面:一是正常情況下的用戶檢測、資料測量和運行優化；二是事故狀態下的故障檢測、故障隔離、轉移和恢復供電控制。
[0003]在進行饋線自動化現場測試時，需要確定待測配電網絡中每個測試用例在每個開關點處的電流、電壓、開關狀態的變化時序。現有的測試系統中，有的如申請號為CN201210421864.1和CN201210421863.7的兩個專利，雖然實現了現場測試，但無法解決測試設備的供電問題；又如申請號為CN201210358955.X的專利，雖然實現了測試設備間的協調問題，卻無法解決測試終端數據的同步問題。
實用新型內容
[0004]本實用新型要解決的技術問題如何同時解決測試設備的供電問題和同步問題。
[0005]為了解決這一技術問題，本實用新型提供了一種可移動自組網的饋線自動化測試系統，包括測試指揮中心和若干饋線自動化測試儀，所述測試指揮中心至少包括無線邊緣設備，所述饋線自動化測試儀上設有無線接入設備、充放電管理電路和電池組；
[0006]所述無線邊緣設備至少用以形成無線網絡，所述若干饋線自動化測試儀通過所述無線接入設備連接至該無線網絡；
[0007]所述充放電管理電路還用以與外部電源連接，所述充放電管理電路被配置成實現以下功能:
[0008]內部供電模式與外部供電模式之間的切換；
[0009]在所述內部供電模式時，所述電池組為所述饋線自動化測試儀供電；
[0010]在所述外部供電模式時，外部電源為所述饋線自動化測試儀供電，且利用所述外部電源為所述電池組充電。
[0011]所述測試指揮中心還包括仿真服務器和維護工作站，所述仿真服務器和維護工作站均與所述無線邊緣設備連接；
[0012]所述維護工作站，至少用以維護所述若干饋線自動化測試儀，以及響應輸入的信息，進行現場的配電網絡的建模或修改以及測試方案的生成；
[0013]所述仿真服務器，至少用以依據接收到的配電網絡的模型、測試方案和接收到的輸入指示生成測試用例，并將測試用例的電氣控制數據輸出至所述無線邊緣設備。
[0014]所述測試指揮中心還包括網絡管理系統，所述網絡管理系統與所述無線邊緣設備連接；所述網絡管理系統，至少用以對所述無線網絡及接入無線網絡的所有設備進行管理。
[0015]所述無線邊緣設備包括拉遠射頻頭和無線邊緣設備服務器，所述無線邊緣設備服務器通過所述拉遠射頻頭與所述無線接入設備實現無線連接。
[0016]所述充放電管理電路進一步被配置實現以下功能:
[0017]判斷所述外部電源的狀態；
[0018]當該外部電源符合預設的電源要求時，則切換進入所述外部供電模式；
[0019]當該外部電源不符合預設的電源要求時，則切換進入所述內部供電模式。
[0020]所述充放電管理電路進一步被配置成:
[0021]當該外部電源為220V電壓時，則切換進入所述外部供電模式。
[0022]若該外部電源為無效電源或電壓小于預設值時，則切換進入所述內部供電模式。
[0023]所述若干饋線自動化測試儀與待測試的配電終端連接。
[0024]所述饋線自動化測試儀內包括一個功率模塊，所述功率模塊包括了 8路電流輸出線路、8路電壓輸出線路、18路數字量輸出線路和8路數字量輸入線路，所述饋線自動化測試儀通過該8路電流輸出線路、8路電壓輸出線路、18路數字量輸出線路和8路數字量輸入線路與所述配電網絡連接。
[0025]所述測試指揮中心設于一部指揮車上，所述指揮車上設有發電機和局域網組件，所述發電機用以為所述測試指揮中心和局域網組件供電，所述局域網組件與所述測試指揮中心連接，所述饋線自動化測試儀設于一個可移動的小車上。
[0026]本實用新型一方面引入了無線邊緣設備(WEA)，建立起無線網絡，若干饋線自動化測試儀則通過無線接入設備(WAA, Wireless Access Appliance)連接至無線網絡,從而為測試提供了聯網環境，最終實現了各個饋線自動化測試儀的數據同步；另一方面，本實用新型引入了電池組和充放電管理電路，實現了內部供電和外部供電兩種模式，解決了測試儀的供電問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本實用新型一實施例中可移動自組網的饋線自動化測試系統的結構示意圖；
[0028]圖2是本實用新型一實施例中可移動自組網的饋線自動化測試系統的另一結構示意圖。

【具體實施方式】
[0029]以下將結合圖1和圖2對本實用新型提供的可移動自組網的饋線自動化測試系統進行詳細的描述，其為本實用新型一可選的實施例，可以認為，本領域的技術人員在不改變本實用新型精神和內容的范圍內，能夠對其進行修改和潤色。
[0030]請參考圖1和圖2，本實用新型提供了一種可移動自組網的饋線自動化測試系統，有關硬件設備，包括了測試指揮中心和若干饋線自動化測試儀。
[0031]一方面，為了能夠為測試提供了聯網環境，最終實現各個饋線自動化測試儀的數據同步:
[0032]所述測試指揮中心至少包括無線邊緣設備，所述饋線自動化測試儀上設有無線接入設備，所述測試指揮中心還包括仿真服務器和維護工作站，所述仿真服務器和維護工作站均與所述無線邊緣設備連接；所述測試指揮中心還包括網絡管理系統，所述網絡管理系統與所述無線邊緣設備連接；所述無線邊緣設備包括拉遠射頻頭和無線邊緣設備服務器，所述無線邊緣設備服務器通過所述拉遠射頻頭與所述無線接入設備實現無線連接。
[0033]具體來說:
[0034]有關所述無線邊緣設備(WEA):
[0035]至少用以形成無線網絡，所述若干饋線自動化測試儀通過所述無線接入設備連接至該無線網絡；所述無線邊緣設備包括拉遠射頻頭和無線邊緣設備服務器，所述無線邊緣設備服務器通過所述拉遠射頻頭與所述無線接入設備實現無線連接。
[0036]無線邊緣設備(WEA)提供了 6公里(城區)到40公里(郊外)的無線基站覆蓋功能，并同時具備面向主控中心的網關，管理及接入控制功能。其特征如下:
[0037]1、支持無線基站單載波帶寬為1.25MHz, 2.5MHz及5MHz，頻譜利用率大于2 ；
[0038]2、提供多載波工作模式，支持部署之后的平滑擴容(無硬件安裝)；
[0039]3、一套無線邊緣設備最多可支持30MHz帶寬容量(單個無線邊緣服務器連接6個拉遠射頻頭)。
[0040]本實施例中，無線邊緣設備中的無線邊緣設備服務器:擔任通信基站功能，管理、連接、收集、分發各個無線接入設備的數據。拉遠射頻頭:用于無線邊緣設備服務器與無線接入設備之間數據的收發。拉遠射頻頭通過光纖與無線邊緣設備服務器連接。
[0041]有關無線接入設備(WirelessAccess Appliance, WAA):
[0042]向上通過無線連接至無線邊緣設備(WEA)，向下通過網絡口連接饋線自動化測試儀。提供測試儀至無線寬帶網絡的橋接功能，為測試儀的高速接入提供傳輸承載。其特征如下:
[0043]1、豐富的硬件接口，支持多種終端接口連接(支持以太網，RS232/485，無線，USB)；
[0044]2、可靠的戶外型設計，支持IP65防護等級。可工作溫度為_40°C?+75°C。
[0045]3、采用軟件無線電系統，靈活方便支持多種無線技術和標準。
[0046]有關網絡管理系統(NetworkManagement System, NMS):
[0047]所述網絡管理系統與所述無線邊緣設備連接；所述網絡管理系統，至少用以對所述無線網絡及接入無線網絡的所有設備進行管理。網絡管理系統(^S)與無線邊緣設備(WEA)和無線接入設備(WAA)共同構成端到端可管理、可控制的穩定可靠的無線專網系統。
[0048]本實施例中，所述網絡管理系統(WS)運行IBM的網絡管理系統，對網內所有WEA、WAA及數據采集終端提供集成化的遠程管理環境，以統一的管理視圖和操作模式，完成對不同類型、不同接入方式的設備的管理。
[0049]所述無線網絡，采用了 IBM的基于軟件無線電的230MHz無線物聯網平臺。該平臺使用了 IBM世界領先的基于IT平臺的軟件無線電技術，及TD-LTE核心技術，針對不同的智能電網應用需求進行優化，并引入先進的頻譜優化、功耗優化等技術。無線聯網平臺由無線邊緣設備(WEA)、無線接入設備(WAA)及網絡管理系統(^S)三大部分組成。
[0050]有關維護工作站:
[0051]所述維護工作站，至少用以維護所述若干饋線自動化測試儀，以及響應輸入的信息，進行現場的配電網絡的建模或修改以及測試方案的生成；
[0052]進一步來說，主要執行以下功能:
[0053]a)通過無線網絡對遠方各臺測試儀進行維護；
[0054]b)進行現場配電網絡的建模、修改；
[0055]c)測試方案的編輯；
[0056]d)測試報告的整理；
[0057]有關仿真服務器:
[0058]所述仿真服務器，至少用以依據接收到的配電網絡的模型、測試方案和接收到的輸入指示生成測試用例，并將測試用例的電氣控制數據輸出至所述無線邊緣設備。
[0059]本實施例中，仿真服務器運行上海金智晟東的FTTl 100饋線自動化現場測試系統，根據配電模型以及測試方案，根據指揮人員的指示，執行特定的測試用例，并通過無線網絡控制各個測試終端中饋線自動化測試儀的輸出。
[0060]另一方面，為了實現了內部供電和外部供電兩種模式，解決了測試儀的供電問題:
[0061]所述饋線自動化測試儀上設有充放電管理電路和電池組；
[0062]所述充放電管理電路還用以與外部電源連接，所述充放電管理電路被配置成實現以下功能:
[0063]內部供電模式與外部供電模式之間的切換；
[0064]在所述內部供電模式時，所述電池組為所述饋線自動化測試儀供電；
[0065]在所述外部供電模式時，外部電源為所述饋線自動化測試儀供電，且利用所述外部電源為所述電池組充電。
[0066]所述充放電管理電路進一步被配置實現以下功能:
[0067]判斷所述外部電源的狀態；
[0068]當該外部電源符合預設的電源要求時，則切換進入所述外部供電模式；
[0069]當該外部電源不符合預設的電源要求時，則切換進入所述內部供電模式。
[0070]所述充放電管理電路再進一步可被配置成:
[0071]當該外部電源為220V電壓時，則切換進入所述外部供電模式。
[0072]若該外部電源為無效電源或電壓小于預設值時，則切換進入所述內部供電模式。
[0073]本實施例中，電池組中的蓄電池選用規格為12V*14AH，可以采用鉛酸電池或者鋰電池。其作用是為無線接入設備、饋線自動化測試儀在進行現場測試時提供工作電源。
[0074]本實施例中的充放電管理電路，用于對電池的充放電管理，實現外部220V交流電源測試終端內部電池之間無縫切換。當有外部220V電源時，負責對電池進行充電，同時工作電源切換為外部電源。一旦檢測到外部電源無效或電壓過低，立即切換到內部電池供電，電池的工作模式也隨即切換到放電狀態。這里電源無效主要是指外部220V電源失電。在已知充放電管理電路的效果的情況下，本領域技術人員應能設計出若干符合該效果的方案，故而本實施例不做具體列舉也不會有公開不充分之虞。
[0075]通過以上兩方面的設置，本實用新型一方面引入了無線邊緣設備(WEA)，建立起無線網絡，若干饋線自動化測試儀則通過無線接入設備(WAA, Wireless Access Appliance)連接至無線網絡，從而為測試提供了聯網環境，最終實現了各個饋線自動化測試儀的數據同步；另一方面，本實用新型引入了電池組和充放電管理電路，實現了內部供電和外部供電兩種模式，解決了測試儀的供電問題。
[0076]除以上的描述，本實施例還進一步做了以下設置:
[0077]有關饋線自動化測試儀:
[0078]所述若干饋線自動化測試儀與待測試的配電網絡連接。
[0079]所述饋線自動化測試儀內包括一個功率模塊，所述功率模塊包括了 8路電流輸出線路、8路電壓輸出線路、18路數字量輸出線路和8路數字量輸入線路，所述饋線自動化測試儀通過該8路電流輸出線路、8路電壓輸出線路、18路數字量輸出線路和8路數字量輸入線路與所述配電網絡連接。
[0080]在本實施例中，采用上海金智晟東的FTT100系統測試儀，測試儀內的功率模塊包括了提供8路電流量輸出Co，8路電壓量輸出No, 18路數字量輸出Do，8路數字量輸入Di。測試時通過將Co與配電網絡的電流采集端子相連，將Vo與配電網絡的電壓采集端子相連，將Do與配電網絡的遙信采集端子相連，將Di與配電網絡的遙控輸出子相連。對于配電網絡而言，與實際接入現場開關的CT、PT、輔助端子、操作機構是一致的，無須對內部參數進行任何變更。
[0081]本實施例中，所述測試指揮中心設于一部指揮車上，所述指揮車上設有發電機和局域網組件，所述發電機用以為所述測試指揮中心和局域網組件供電，所述局域網組件與所述測試指揮中心連接。本實施例中，發電機可選為柴油發電機，用于為車內各個組件提供工作電源。所述局域網組件可以包括了網絡交換機以及網絡附件等，用于對車內各個組件的聯網。所述饋線自動化測試儀設于一個可移動的小車上。
[0082]本實施例的系統可以通過以下步驟進行工作:
[0083]S1:將饋線自動化測試儀全部放置在測試指揮車上，運輸至待測試的配電網絡附近，每經過一個監測點，下放一個饋線自動化測試儀，并將饋線自動化測試儀與配電網絡中監測點的配電終端進行連接；
[0084]S2:配電網絡全部待測試監測點全部部署完成后，指揮車行駛到一個地理位置相對較高，與各個饋線自動化測試儀所在位置都距離都不遠的地點，升起拉遠射頻頭，各個饋線自動化測試儀也打開電源；
[0085]S3:用網絡管理系統監視查看各個饋線自動化測試儀的聯網狀態，必要時調整指揮車的位置以及拉遠射頻頭的高度，直到各個饋線自動化測試儀全部處于聯網狀態；
[0086]S4:根據現場網絡接線情況，在維護工作站上進行配電網絡建模，制定測試方案，導入到仿真服務器上；
[0087]S5:在仿真服務器上執行測試方案，測試終端根據仿真系統的要求輸出電氣數據；
[0088]S6:待測試的配電網絡及其系統根據接收到的電氣數據，進行饋線自動化故障處理的決策與執行。
[0089]S7:饋線自動化測試儀通過數字量輸入Di端子，獲取配電網絡的動作結果，進而實現了對配電自動化系統饋線自動化功能的測試。
[0090]對于以上各組件的功能性描述，應認為，其功能不止于此，但包括以上的描述，只要包含了以上描述的功能，就是本實用新型力求保護的方案之一。
[0091]綜上所述，通過本實用新型可以實現測試終端現場自動組網，形成一個基于無線的局域網絡，為配電自動化仿真系統提供了一個運行環境，實現了測試指揮中心的指令實時傳達到測試終端，進而協調控制各個測試終端的仿真數據，實現對配電自動化系統中核心功能饋線自動化測試。
【權利要求】
1.一種可移動自組網的饋線自動化測試系統，包括測試指揮中心和若干饋線自動化測試儀，所述測試指揮中心至少包括無線邊緣設備，所述饋線自動化測試儀上設有無線接入設備、充放電管理電路和電池組； 所述無線邊緣設備至少用以形成無線網絡，所述若干饋線自動化測試儀通過所述無線接入設備連接至該無線網絡； 所述充放電管理電路還用以與外部電源連接，所述充放電管理電路被配置成實現以下功能: 內部供電模式與外部供電模式之間的切換； 在所述內部供電模式時，所述電池組為所述饋線自動化測試儀供電； 在所述外部供電模式時，外部電源為所述饋線自動化測試儀供電，且利用所述外部電源為所述電池組充電。
2.如權利要求1所述的可移動自組網的饋線自動化測試系統，其特征在于:所述測試指揮中心還包括仿真服務器和維護工作站，所述仿真服務器和維護工作站均與所述無線邊緣設備連接。
3.如權利要求1所述的可移動自組網的饋線自動化測試系統，其特征在于:所述測試指揮中心還包括網絡管理系統，所述網絡管理系統與所述無線邊緣設備連接。
4.如權利要求1所述的可移動自組網的饋線自動化測試系統，其特征在于:所述無線邊緣設備包括拉遠射頻頭和無線邊緣設備服務器，所述無線邊緣設備服務器通過所述拉遠射頻頭與所述無線接入設備實現無線連接。
5.如權利要求1所述的可移動自組網的饋線自動化測試系統，其特征在于:所述充放電管理電路進一步被配置實現以下功能: 判斷所述外部電源的狀態； 當該外部電源符合預設的電源要求時，則切換進入所述外部供電模式； 當該外部電源不符合預設的電源要求時，則切換進入所述內部供電模式。
6.如權利要求5所述的可移動自組網的饋線自動化測試系統，其特征在于:所述充放電管理電路進一步被配置成: 當該外部電源為220V電壓時，則切換進入所述外部供電模式。
7.如權利要求5所述的可移動自組網的饋線自動化測試系統，其特征在于: 若該外部電源為無效電源或電壓小于預設值時，則切換進入所述內部供電模式。
8.如權利要求1所述的可移動自組網的饋線自動化測試系統，其特征在于:所述若干饋線自動化測試儀與待測試的配電網絡連接。
9.如權利要求8所述的可移動自組網的饋線自動化測試系統，其特征在于:所述饋線自動化測試儀內包括一個功率模塊，所述功率模塊包括了 8路電流輸出線路、8路電壓輸出線路、18路數字量輸出線路和8路數字量輸入線路，所述饋線自動化測試儀通過該8路電流輸出線路、8路電壓輸出線路、18路數字量輸出線路和8路數字量輸入線路與所述配電網絡連接。
10.如權利要求1所述的可移動自組網的饋線自動化測試系統，其特征在于:所述測試指揮中心設于一部指揮車上，所述指揮車上設有發電機和局域網組件，所述發電機用以為所述測試指揮中心和局域網組件供電，所述局域網組件與所述測試指揮中心連接，所述饋線自動化測試儀設于一個可移動的小車上。
【文檔編號】G05B23/02GK204086985SQ201420565794
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月28日 優先權日:2014年9月28日
【發明者】凌萬水, 許洪元, 周卓, 范志杰, 馬杰, 王蔚, 吳攀, 郭冰, 馬峰, 李凱 申請人:上海金智晟東電力科技有限公司, 國家電網公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學研究院