[发明专利]一种多表合一采集设备多功能检测装置及方法

权利要求书

1.一种多表合一采集设备多功能检测装置，包括上位机(1)、串口服务器(2)、综合测试单元(3)、通信模块测试单元(4)和M-BUS电气性能测试单元(5)；其特征在于：

所述上位机(1)通过串口服务器(2)与综合测试单元(3)、通信模块测试单元(4)、M-BUS电气性能测试单元(5)相连；所述综合测试单元(3)采用虚拟通信模块(8)和虚拟表的方式实现待测接口转换器(15)的测试；

所述综合测试单元(3)包括虚拟通信模块(8)、M-BUS从机模块(9)、实体有线陪检表计(11)、测试头(16)、电子负载(12)、示波器(13)、带载取样单元(18)；所述M-BUS从机模块(9)一端通过M-BUS总线接待测接口转换器(15)的主M-BUS端子，另一端通过串口服务器(2)连接到上位机(1)；

所述的虚拟通信模块(8)一端与待测接口转换器(15)的测试头(16)相连接，另一端通过串口服务器(2)连接到上位机(1)，所述的实体有线陪检表计(11)通过M-BUS总线与待测接口转换器(15)的主M-BUS端子相连；

所述的电子负载(12)通过M-BUS总线与待测接口转换器(15)的主M-BUS端子相连，所述示波器(13)与待测接口转换器(15)的主M-BUS端子相连，用来监测主M-BUS端子的输出电压；所述带载取样单元(18)一端与虚拟通信模块(8)相连，另一端与示波器(13)相连；

带载取样单元(18)接虚拟通信模块(8)的直流电源引脚，带载取样单元(18)采集其电源引脚的电压波形，通过示波器(13)分析其纹波大小，由上位机(1)判断待测接口转换器(15)提供的模块电源的纹波是否满足要求；

上位机(1)经串口服务器(2)通过虚拟通信模块(8)对待测接口转换器(15)进行初始化，并设置抄表参数和抄表任务；

待测接口转换器(15)通过M-BUS从机模块(9)抄读上位机(1)上虚拟表计的实时数据和冻结数据；

所述待测接口转换器(15)还通过M-BUS总线抄读实体有线陪检表计(11)的表码数据；

所述待测接口转换器(15)通过虚拟通信模块(8)将所抄读的虚拟表计的实时数据和冻结数据、实体有线陪检表计(11)的表码数据上传至上位机(1)，由上位机(1)根据抄读结果是否正确测试待测接口转换器(15)的功能即测试待测接口转换器(15)的数据采集、数据处理、参数设置和查询、数据传输、终端维护功能；

所述通信模块测试单元(4)检测待测无线通信模块的待机、接收及发送状态的功耗，设置抄读频度、报文长短，评测待测无线通信模块的功耗水平及唤醒机制；

所述M-BUS电气性能测试单元(5)检测被测表计的M-BUS的端子电压和接收电流；

所述综合测试单元(3)还包括实体无线陪检表计(19)，在待测转换器的实模块仓(17)中放入标准无线通信模块，所述实体无线陪检表计(19)通过微功率无线通信与待测接口转换器(15)的实模块仓(17)相连接，上位机(1)通过虚拟通信模块(8)下发实时召测命令，召测实体无线陪检表计(19)的实时表码数据，实体无线陪检表计(19)通过无线通讯将需要召测的表码反馈给待测接口转换器(15)，待测接口转换器(15)通过虚拟通信模块(8)将召测的数据反馈给上位机(1)，测试待测接口转换器的互换性；

所述综合测试单元(3)还包括单相源(6)、功耗仪(7)；

所述单相源(6)通过导线与功耗仪(7)的输入端即电压端子相连接，所述功耗仪(7)的输出端通过电流互感器与待测接口转换器(15)的供电回路相连接，待测接口转换器(15)上电正常工作后，功耗仪(7)通过电流传感器采集待测接口转换器(15)的回路电流，并通过导线采集单相源(6)的电压，所述功耗仪(7)利用采集到的电压电流计算待测接口转换器(15)在非通讯状态下消耗的视在功率和有功功率，并将计算结果通过RS232串口上传至上位机(1)；

所述综合测试单元(3)还包括误差测量单元(10)、标准时钟(14)；所述误差测量单元(10)经信号线读取待测接口转换器(15)的时钟，与标准时钟(14)的时间进行比对，并将计时误差经串口服务器(2)传至上位机(1)；

所述上位机(1)通过串口服务器(2)为待测接口转换器(15)对时；

待测接口转换器(15)对时上电24h后，误差测量单元(10)测量待测接口转换器(15)的秒脉冲输出，连续测量3次，每次测量时间为2min，取其算术平均值，与标准时钟(14)进行比较，将得出的日计时误差传送至上位机(1)；

所述通信模块测试单元(4)包括标准测试母版(29)，在标准测试母版(29)上设置多个待测模块位，将待测模块对应放置在待测模块位中，其中一个待测模块为上行通信模块(20)，其余待测模块位下行通信模块(21)；

所述上行通信模块(20)通过串口服务器与上位机进行通信，多个下行通信模块(21)通过微功率无线分别抄读对应的实体无线陪检表计(19)；

上位机(1)经串口服务器(2)通过待测的上行通信模块(20)对标准测试母版(29)设置抄表参数和抄表任务，待测的多个下行通信模块(21)根据抄表参数和任务抄读实体无线陪检表计(19)的实时数据和冻结数据，所述实时数据和冻结数据通过待测的上行通信模块(20)主动上报给上位机(1)，实时数据由上位机(1)召测反馈给上位机(1)，完成待测模块的互换性测试；

所述通信模块测试单元(4)还包括电压取样单元(22)、电流取样单元(23)、时间取样单元(24)、功耗计算单元(25)；

上位机(1)经串口服务器(2)向待测的上行通信模块(20)发送报文帧，同时，电压取样单元(22)、电流取样单元(23)、时间取样单元(24)同时采集待测的上行通信模块(20)和/或下行通信模块(21)的引脚电压、电流和时间数据，由功耗计算单元(25)计算出待测上行通信模块(20)和/或下行通信模块(21)的动态功耗，并将计算结果反馈给上位机(1)；

在待测的上行通信模块(20)和/或下行通信模块(21)只上电不通信的状态下，电压取样单元(22)、电流取样单元(23)、时间取样单元(24)同时采集待测的上行通信模块(20)和/或下行通信模块(21)的引脚电压、电流和时间数据，由功耗计算单元(25)计算出待测上行通信模块(20)和/或下行通信模块(21)的，并将计算结果反馈给上位机(1)。