具有自诊断功能的电压监测仪

具有自诊断功能的电压监测仪

易斌 李运梅 王永方 杨榆斌

云南电网有限责任公司曲靖供电局 云南曲靖 655000

摘要：本发明属于仪器仪表技术领域，尤其涉及一种具有自诊断功能的电压监测仪。

关键词：自诊断功能；电压监测仪

一、背景技术：

目前，供电电压合格率是衡量电力企业对用户供电质量是否合格的重要指标，也是政府部门对供电企业监管的重要内容。它是客户用电、用电量的一个重要指标。在当前电力体制改革不断深化的情况下，电力企业应将电压监测力度加大，提高供电质量作为企业的生命线，电压监测终端是根据国家标准对电压合格率进行监测和统计的方法，是政府部门有效监测的识别装置，从而对供电企业的运行进行电压监测维护，为持续改善供电质量提供数据支持。

供电电压监测点分为:A类电压监测点在变电站每区段设置10(20)kV母线;B类电压监测点设置在35kV专线供电和110kV及以上供电用户端;C类电压监测点设置在10(20)kV供电和35kV非专线供电的用户端;同时在380/220V低压网络和客户端设置D类电压监测点。因此，由于电压监测仪的安装地点分散多样，难以安排定期的运行和维护，给电压监测仪的管理和维护带来困难。

现下，并没有一个可靠的管理系统方法来进行管理和操作，终端只能被动地进行粗放式管理，通过数据的连续性传输，异常性分析得出终端操作，易造成终端病变的可能性很大，导致了数据操作的暂停和数据错误等，在5月份发现的故障已经持续了一周或一个月，从而导致终端数据无法连续，错失了最佳运维机会，由于没有提前提供终端异常，导致运维操作成功。此外，终端分布广泛多样，定期制定维护计划势必增加大量的工作，且效率低下，增加企业成本。

二、技术实现要素：

鉴于此，本发明专利技术实施例提供了一种具有自诊断功能的电压监测仪，旨在解决传统电压监测仪存在的易运维延迟、可靠性低的被动广泛管理问题。

本发明实施例提供了一种具有自诊断功能的电压监测仪，包括采集模块、控制模块、电源模块、存储模块、通信定位模块和自检模块。

自检模块配置对采集模块、控制模块、电源模块、存储模块和参数配置进行自检，得到各模块的运行状况；通信定位模块配置为将各模块的运行状况以及与所述位置信息相关联的采集数据传输到电压管理系统。

具有自诊断功能的电压监控器增加自检信息，自检电压监控器的运行情况并上传到管理系统，从而达到冗余通信的目的，使操作人员在发现故障的运维模块后，能够及时进行修复和更换，保证运维的可靠性。另外，利用通信定位模块传输电压监控器自检信息，保证管理人员能够实时掌握终端运行状态，是一种相对可靠的终端改进和运维模式改进。

三、具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加明确，结合附图和实施例进一步详细说明本发明。应该理解，这里描述的实施例只是为了解释而不是为了限定本发明。

本实施例提供的具有自诊断功能的电压监控器包括采集模块、控制模块、电源模块、存储模块、通信定位模块和自检模块。

自检模块配置对采集模块、控制模块、电源模块、存储模块和参数配置进行自检，得到各模块的运行状况;所述通信定位模块配置为将各模块的运行状况以及与所述位置信息相关联的采集数据传输到电压管理系统。

本案例中，电压信息的采样模块，包括CPU或MCU控制模块，用于控制电压监测的整体工作，并参与采集运行数据和运行条件，电源模块用于提供电压监测工作电压，存储模块可独立存储并嵌入在控制模块的至少一个内存中，包括ram(，随机存取存储器)、fram，铁电存储器)及flash(闪存)。自检模块与采集模块、控制模块、电源模块、存储模块及通讯定位模块连接，自检模块可以为独立的检测电路或者mcu实现。

在一个实施例中，自检模块对参数配置进行自检包括：

每间隔第一预设时间从ram中读取参数和ram检验码(即ram内存储的检验码)，计算ram中参数的检验码并与ram检验码对比，若不一致，则通过通讯定位模块上报ram参数错误；若一致则不上报。第一预设时间可以是30分钟、一个小时等。

进一步地，每间隔第二预设时间从fram中读取参数和fram校验码(即fram内存储的检验码)，计算fram中参数的检验码并与fram校验码对比；若不一致，则通过通讯定位模块上报fram参数错误；若一致则不上报。第二预设时间可以是30分钟、一个小时等。

在进一步地，每间隔第三预设时间从flash中读取备份的参数和flash校验码，并计算flash中参数的检验码与flash校验码对比；若不一致，则通过通讯定位模块上报flash参数错误；若一致则不上报。第二预设时间可以是30分钟、一个小时等。

上述对ram、fram及flash中的参数配置的自检不限定于都要执行，也不限定都需要根据上述顺序执行，具体可以按照不同配置其中一种或多种。

在一个实施例中，自检模块对存储模块进行自检包括：每间隔第四预设时间重复向falsh和/或fram的自检区域中任意一个地址写入随机数再读取多次，若读取数和写入数连续不一致超过预设次，则过通讯定位模块上报falsh和/或fram故障。

具体地，每24小时自检一次flash。falsh最后4k为自检区域，每次自检，、从此4k中随机选取一个地址，向此地址写入随机数，再读取，若读取的和写入的不一致，则重复上述步骤，直到连续三次不一致，报flash故障。每小时自检一次fram，fram最后100字节为自检区域，每次自检，从此100字节中随机取一个地址，向此地址写入随机数，再读取，若读取的和写入的不一致，则重复上述步骤，直到连续三次不一致，报fram故障；

在一个实施例中，自检模块对电源模块进行自检包括：每间隔第五预设时间对时钟电池电压进行检测，当检测到时钟电池电压低于预设电压时，通过通讯定位模块上报时钟电池电压过低故障。

具体地，连接时钟电池的比较器将输出高电平到cpu(控制模块)外部引脚，每秒(第五预设时间)检测一次此引脚状态，检测到高电平认为时钟电池电压低。

本例中，定位通讯模块包括gprs模块、以太网模块及北斗模块中的至少一种。

自检模块还可以对定位通信模块进行自检。当检测到GPRS模块和以太网模块都不能与电压管理系统通信时，启动北斗模块与电压管理系统通信。特别是当GPRS模块或以太网模块可以正常通信时，根据两种采集数据的方式和运行情况，当两个模块可以与电压管理系统通信时，请使用北斗模块传输，自检模块对数据的操作代码尽可能的简单，以实现北斗模块一次全部信息的传输。

电压监视器的自诊断功能应该嵌入到一个软件程序中，能够及时正确地诊断出电压监视器的各种异常或故障状态。一旦发现病理状态，运维模块可以及时进行维修和更换，防止或消除故障，保证电压监控器安全可靠运行。

电压管理系统可以是运行在台式电脑、笔记本电脑、pda和云服务器等计算设备上的软件系统。

存储单元可以是控制模块的内部存储单元，也可以是控制模块的外部存储设备，例如电压监测仪上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，存储单元还可以既包括控制模块的内部存储单元也包括外部存储设备。控制模块用于存储计算机程序以及自诊断功能所需的其他程序和数据。存储单元还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地明白,为了描述方便,简洁,只有上面的功能单元,模块划分,例如,在实际的应用程序中,可以根据需要和不同的功能单元,完成上述功能模块的分布,将设备的内部结构划分为不同的功能单元或模块，以完成上述全部或部分功能。可将实施例中的每个功能单元和模块集成到处理单元中，或将每个单元独立存在，或将两个或多个单元集成到一个单元中。该集成单元可以以硬件或软件功能单元的形式实现。此外，每个功能单元和模块的具体名称只是为了方便相互区分，不用于限制本应用的保护范围。上述系统中各单元及模块的具体工作过程可参考上述方法实施例中相应的过程，此处不再赘述。

在上述实施例中，每个实施例的描述具有其自己的重点。对于未在一个实施例中详细或记录的部分，请参考其他实施例的相关描述。

此外，本发明每个实施例中的每个功能单元可以集成为一个处理单元，或者每个单元可以物理上独立存在，或者两个或多个单元可以集成为一个单元。上述集成单元可以以硬件或软件功能单元的形式实现。

参考文献：

[1] 马忠梅.单片机的C语言应用程序设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，1999.