电力线宽带载波通信测试方法及装置与流程

本发明涉及电力线宽带载波通信技术领域，具体而言，涉及一种电力线宽带载波通信测试方法及装置。

背景技术：

随着智能电能表和采集终端的大规模应用，用电信息采集系统的覆盖率也越来越高，载波通信方式作为用电信息采集系统的主要通信方式之一，其通信性能的优劣直接影响到用电信息采集系统的采集成功率，而合理、有效、客观的载波通信测试是保障采集系统性能的重要环节。为了提高载波对电网中复杂因素的适应能力，研究噪声、信号衰减、阻抗变化等干扰因素对载波通信的影响至关重要。

在现有技术中，针对宽带载波的大多数性能测试过于依赖人工的参与，自动化程度不高，测试效率低，测试结果不够准确，尚无针对宽带载波性能的系统的、可靠的自动化测试方法。

此外，在载波测试过程中，通常存在一定的偶然性，而偶然得到的测试结果不具有测试代表性，该测试结果会对最终测试性能的分析产生影响。而现有技术中，尚未发现对载波测试过程中的偶然性进行排除的案例，无法保证载波测试的准确性，载波测试的工作效率较低。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种电力线宽带载波通信测试方法及装置，其能够排除载波测试过程中的偶然性，得到较为客观的测试结果，保证载波测试的准确性，提高载波测试效率。

本发明的第一目的在于提供一种电力线宽带载波通信测试方法，所述方法应用于分别与第一收发设备、第二收发设备及测试设备通信连接的控制设备，所述方法包括：

设置测试设备的测试值，以使第一收发设备与第二收发设备进行通信，记录通信数据并进行统计和分析，根据分析结果选择继续测试或者结束测试，并在结束测试后计算和分析得出测试结果。

本发明的第二目的在于提供一种电力线宽带载波通信测试装置，所述装置应用于分别与第一收发设备、第二收发设备及测试设备通信连接的控制设备，所述装置包括：

通信测试模块，用于设置测试设备的测试值，以使第一收发设备与第二收发设备进行通信，记录通信数据并进行统计和分析，根据分析结果选择继续测试或者结束测试，并在结束测试后计算和分析得出测试结果。

相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

本发明较佳实施例提供一种电力线宽带载波通信测试方法及装置。所述方法应用于分别与第一收发设备、第二收发设备及测试设备通信连接的控制设备，所述方法包括：设置测试设备的测试值，以使第一收发设备与第二收发设备进行通信，记录通信数据并进行统计和分析，根据分析结果选择继续测试或者结束测试，并在结束测试后计算和分析得出测试结果。由此，能够排除载波测试过程中的偶然性，得到较为客观的测试结果，保证载波测试的准确性，提高载波测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的电力线宽带载波通信测试系统的方框示意图之一。

图2为本发明较佳实施例提供的图1所示的控制设备的方框示意图。

图3为本发明较佳实施例提供的电力线宽带载波通信测试系统的方框示意图之二。

图4为本发明较佳实施例提供的电力线宽带载波通信测试系统的方框示意图之三。

图5是本发明第一实施例提供的电力线宽带载波通信测试方法的步骤流程图。

图6是本发明第一实施例提供的图5所示的步骤s10的子步骤流程图。

图7是本发明第一实施例提供的图6所示的子步骤s110的子步骤流程图。

图8是本发明第一实施例提供的图6所示的子步骤s120的子步骤流程图。

图9是本发明较佳实施例提供的电力线宽带载波通信测试装置的方框示意图。

图10是本发明较佳实施例提供的通信测试模块的子模块方框示意图。

图标：10-电力线宽带载波通信测试系统；100-控制设备；110-处理单元；120-存储单元；130-通信单元；200-电力线宽带载波通信测试装置；210-通信测试模块；212-通信检测子模块；214-检测处理子模块；216-选择子模块；218-计算分析子模块；300-第一收发设备；400-第二收发设备；500-测试设备；510-信号分析仪；520-衰减器；530-数字电位器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明提供一种电力线宽带载波通信测试系统10。所述电力线宽带载波通信测试系统10可实现对载波通信性能的自动化测试。

请参阅图1，图1为本发明较佳实施例提供的电力线宽带载波通信测试系统10的方框示意图之一。所述系统包括：控制设备100、测试设备500、第一收发设备300及第二收发设备400。

在本实施例中，所述第一收发设备300与所述第二收发设备400通信连接。所述第一收发设备300上插装路由模块，以使所述第一收发设备300可向所述第二收发设备400发送通信信令。所述第二收发设备400上插装载波模块，以使所述第二收发设备400在接收到的通信信令后生成回复信令并发送给所述第一收发设备300。由此，实现所述第一收发设备300与所述第二收发设备400之间的载波通信。

在本实施例中，所述控制设备100分别与所述第一收发设备300及第二收发设备400通信连接。所述控制设备100可对所述第一收发设备300与所述第二收发设备400之间信令的收发传输进行控制。所述信令可以包括上述的通信信令及回复信令。

在本实施例中，所述控制设备100与所述测试设备500连接，所述控制设备100通过控制所述测试设备500工作，以实现对第一收发设备300与第二收发设备400之间载波通信性能的自动化测试。

在本实施例中，所述测试设备500可以包括，但不限于，信号分析仪、衰减器及数字电位器等仪器设备中的任意一种或组合。

在本实施例中，所述控制设备100可以包括，但不限于，pc、工控机、平板电脑、便携式计算机等设备。

请参阅图2，图2为本发明较佳实施例提供的图1所示的控制设备100的方框示意图。所述控制设备100包括处理单元110、存储单元120、通信单元130及电力线宽带载波通信测试装置200。

所述存储单元120、处理单元110及通信单元130相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通信总线或信号线实现电性连接。存储单元120中存储有电力线宽带载波通信测试装置200，所述电力线宽带载波通信测试装置200包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储单元120中的软件功能模块，所述处理单元110通过运行存储在存储单元120内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。

其中，所述存储单元120可以是，但不限于，随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，只读存储器(readonlymemory，rom)，可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，prom)，可擦除只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory，eprom)，电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)等。其中，存储单元120用于存储程序，所述处理单元110在接收到执行指令后，执行所述程序。进一步地，上述存储单元120内的软件程序以及模块还可包括操作系统，其可包括各种用于管理系统任务(例如内存管理、存储设备控制、电源管理等)的软件组件和/或驱动，并可与各种硬件或软件组件相互通信，从而提供其他软件组件的运行环境。

所述处理单元110可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理单元110可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。

所述通信单元130用于实现控制设备100与测试设备500、第一收发设备300及第二收发设备400等其他设备之间的通信连接及数据传输。其中，所述通信单元130包括联机通信单元，所述控制设备100通过所述联机通信单元与所述第一收发设备300及第二收发设备400通信连接。

可以理解，图2所述的结构仅为示意，控制设备100还可包括比图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请参阅图3，图3为本发明较佳实施例提供的电力线宽带载波通信测试系统10的方框示意图之二。当所述测试设备500可包括信号分析仪510及衰减器520时，所述系统用于对载波的抗衰减性能进行测试。其中，所述信号分析仪510可根据需要选择性接入系统，比如，若只需对载波的抗衰减性能进行测试，则所述系统无需接入所述信号分析仪510。若还需要进行接收灵敏度测试时，所述系统可接入所述信号分析仪510。

请参阅图4，图4为本发明较佳实施例提供的电力线宽带载波通信测试系统10的方框示意图之三。当所述测试设备500可包括信号分析仪510及数字电位器530时，所述系统用于对载波的抗阻抗变化性能进行测试。其中，所述信号分析仪510可根据需要选择性接入系统。

第一实施例

本发明提供一种电力线宽带载波通信测试方法，当测试设备500包括的器件不同时，所述方法可对载波的不同性能进行测试。例如，当所述测试设备500包括衰减器520时，所述方法可用于对载波的抗衰减性能进行测试；当所述测试设备500包括数字电位器530时，所述方法可用于对载波的抗阻抗变化性能进行测试。

请参照图5，图5是本发明第一实施例提供的电力线宽带载波通信测试方法的步骤流程图。所述电力线宽带载波通信测试方法应用于分别与第一收发设备300、第二收发设备400及测试设备500通信连接的控制设备100。下面对电力线宽带载波通信测试方法的具体流程进行详细阐述。

步骤s10，设置测试设备500的测试值，以使第一收发设备300与第二收发设备400进行通信，记录通信数据并进行统计和分析，根据分析结果选择继续测试或者结束测试，并在结束测试后计算和分析得出测试结果。

在本实施例中，需要说明的是，在第一次设置测试设备500的测试值时，需要将测试设备500的初始测试值设置为0，以避免出现无法测出最大抗衰减量或最大抗阻抗量的情况。

请参照图6，图6是本发明第一实施例提供的图5所示的步骤s10的子步骤流程图。所述步骤s10包括：子步骤s110、子步骤s120、子步骤s130及子步骤s140。

子步骤s110，设置测试设备500的测试值，以使第一收发设备300与第二收发设备400进行通信，记录通信数据，根据所述通信数据统计测试数据并进行分析。

在本实施例中，记录的所述通信数据包括测试设备500的当前测试值及通信状态，统计的所述测试数据包括记录的当前测试值对应的通信总次数及通信成功次数。下面对子步骤s110的具体流程进行详细阐述。

请参照图7，图7是本发明第一实施例提供的图6所示的子步骤s110的子步骤流程图。所述子步骤s110包括：子步骤s111、子步骤s112、子步骤s113、子步骤s114、子步骤s115、子步骤s116及子步骤s117。

子步骤s111，设置测试设备500的测试值，并检测所述测试设备500的测试值是否设置成功。

在本实施例中，所述控制设备100在每次进行新一轮的载波通信测试时，会检测所述测试设备500的测试值是否设置成功。其中，当所述测试设备500包括衰减器520时，所述测试值为衰减器520的衰减值；当所述测试设备500包括数字电位器530时，所述测试值为数字电位器530的阻抗值。

在本实施例中，在初始进行测试时，可根据实际需求设定初始测试值。例如，所述方法用于对载波的抗衰减性能进行测试时，在初始测试时，可将衰减器520的初始衰减值设置为0db。

若设置失败，则需要对衰减器520以及衰减器520与控制设备100之间控制通道(或者，数字电位器530以及数字电位器530与控制设备100之间控制通道)进行检查，找出导致设置失败的问题原因，以便于在问题修复后重新进行测试。

若设置成功，则执行子步骤s112。

子步骤s112，控制第一收发设备300向第二收发设备400发送通信指令。

在本实施例中，所述控制设备100控制插装有路由模块的第一收发设备300向插装有载波模块的第二收发设备400发送通信指令。

在本实施例中，若需要对通信线路中的信号信息(比如，信号的波形、频谱信息)进行记录时，可接入信号分析仪510。在执行完子步骤s112之后，控制设备100可获取所述信号分析仪510记录的记录信号信息，并对所述信号信息进行处理分析。

子步骤s113，在第一预设时间内，持续检测所述第二收发设备400是否完整接收到所述第一收发设备300发出的通信指令。

在本实施例中，所述第一预设时间可根据实际需求进行设定。

若完整接收到通信指令，则执行子步骤s114。

若未完整接收到通信指令，则执行子步骤s117。

子步骤s114，控制第二收发设备400向第一收发设备300发送回复指令。

在本实施例中，所述控制设备100可根据接收到的通信指令生成回复指令，并控制第二收发设备400向第一收发设备300发送所述回复指令。

子步骤s115，在第二预设时间内，持续检测所述第一收发设备300是否完整接收到所述第二收发设备400发出的回复指令。

在本实施例中，所述第二预设时间可根据实际需求进行设定。

若完整接收到回复指令，则执行子步骤s116。

若未完整接收到回复指令，则执行子步骤s117。

子步骤s116，判定此次通信成功，将此次通信状态记录为成功，将当前测试值对应的通信成功次数加1并记录，将当前测试值对应的通信总次数加1并记录。

在本实施例中，所述通信状态包括成功或失败。在完整接收到通信指令及回复指令时，所述控制设备100判定此次通信成功，并将此次通信状态记录为成功，将当前测试值对应的通信成功次数加1并进行记录，将当前测试值对应的通信总次数加1并进行记录。

子步骤s117，将此次通信状态记录为失败，将当前测试值对应的通信总次数加1并记录，通信成功次数不变。

在本实施例中，在通信指令及回复指令均未被完整接收到时，或者，能完整接收到通信指令但不能完整接收到回复指令，即出现收发不匹配时，所述控制设备100将此次通信状态记录为失败，将当前测试值对应的通信总次数加1并记录，通信成功次数不变。

在本实施例中，未完整接收到通信指令(或者，回复指令)是指在第一预设时间内接收到的通信指令存在缺失(或者，在第二预设时间内接收到的回复指令存在缺失)，或直到第一预设时间结束仍未接收到完整的通信指令(或者，直到第二预设时间结束仍未接收到完整的回复指令)。

子步骤s120，检测当前记录的通信总次数是否达到预设通信次数，并在达到预设通信次数时，对当前记录的测试数据进行处理，得到当前测试值对应的连续不达标次数并记录。

请参照图8，图8是本发明第一实施例提供的图6所示的子步骤s120的子步骤流程图。所述子步骤s120包括：子步骤s121、子步骤s122、子步骤s123及子步骤s124。

子步骤s121，检测当前测试值对应的通信总次数是否达到预设通信次数。

在本实施例中，所述控制设备100检测当前记录的通信总次数是否达到预设通信次数(比如，n)。其中，所述预设通信次数可根据实际情况进行设定。

若未达到，则跳转执行上述子步骤s110，继续对载波通信进行检测，直到通信总次数达到预设通信次数为止。

若达到，则执行子步骤s122。

子步骤s122，根据当前记录的测试数据及所述预设通信次数计算得到通信成功率，并判断所述通信成功率是否小于预设成功率基准值。

在本实施例中，所述控制设备100根据当前记录的通信成功次数(比如，x)及所述预设通信次数(n)计算得到通信成功率(比如，p)，例如，p＝x÷n。所述控制设备100判断所述通信成功率(p)是否小于预设成功率基准值(比如，r)。其中，所述预设成功率基准值(r)可根据实际需求进行设定。

若小于，则执行子步骤s123。

子步骤s123，将连续不达标次数加1并记录。

在本实施例中，在当前通信成功率小于预设成功率基准值(r)时，所述控制设备100将连续不达标次数加1并进行记录。

若不小于，则执行子步骤s124。

子步骤s124，将连续不达标次数清零并记录。

在本实施例中，在执行完子步骤s124后，会跳转执行下文中图9所示的子步骤s135。

子步骤s130，根据当前记录的连续不达标次数选择是否结束测试。

在本实施例中，所述控制设备100判断当前记录的连续不达标次数是否小于预设不达标次数(比如，m)。

若小于，则选择不结束测试，即继续测试。

当选择不结束测试时，执行下文中图9所示的子步骤s135。

若不小于，则选择结束测试。

在本实施例中，所述预设不达标次数(m)可根据实际需求进行设定，例如，将m设置为5次，在当前记录的连续不达标次不小于5次时，则表明满足循环结束条件，可跳出循环。

在本实施例中，本发明通过设置预设不达标次数m，只有在连续m次测试得到的当前通信成功率均小于预设成功率基准值r时，才满足循环结束条件。由此，排除了载波测试过程中的偶然性，可得到较为客观的测试结果，保证载波测试的准确性。

当满足循环结束条件时，执行子步骤s140。

子步骤s140，对所述测试设备500当前检测的测试值及记录的测试数据进行计算和分析，得到测试结果。

请再次参照图6，所述方法还包括：子步骤s135及子步骤s150。

当连续不达标次数清零时，或者当判定不满足循环结束条件时，执行子步骤s135。

子步骤s135，判断所述测试设备500的当前测试值是否达到所述测试设备500的上限测试值。

在本实施例中，所述测试设备500的上限测试值由具体选用的测试设备500决定。例如，所述方法用于对载波的抗衰减性能进行测试时，所述测试设备500包括所述衰减器520，若所述衰减器520允许设置衰减值设置的范围是：0-127db，则，127db即为所述上限测试值。

若未达到上限测试值，执行子步骤s150。

子步骤s150，控制所述测试设备500将当前测试值调高一档并作为下一次测试的测试值，以进行下一次测试。

在本实施例中，在进行下一次测试时，会跳转执行步骤s110。

在本实施例中，将当前测试值调高一档是指：所述控制设备100可按照预设规定对当前测试值进行调整，保证每次调整增加的数值一样。例如，在对载波的抗衰减性能进行测试时，可将调高一档设置为将衰减值加1db，所述控制设备100控制所述述衰减器520将当前衰减值增加1db作为下一次测试的衰减值，比如，当前衰减值为10db，则下一次测试的衰减值为11db。其中，每次调高一档具体增加的测试值可能根据实际需求设定。

若已达到上限测试值，选择结束测试，然后执行子步骤s140。

下面以对载波的抗衰减性能进行测试为例对上述子步骤s140进行说明。

在本实施例中，可将衰减器520的当前衰减值记为adb，假设“将所述测试设备500的测试值调高一档”的具体实施例为将衰减值增加1db。若本轮测试执行的步骤流程是：子步骤s110、子步骤s121、子步骤s122、子步骤s123、子步骤s130、子步骤s140。即通信成功率的连续不达标次数已达m次，则在倒数第m+1轮(通信成功率刚好大于或等于预设成功率基准值r)检测得到的衰减值：(a－m)db，即为所测宽带载波的最大抗衰减量。

在本实施例中，若执行的步骤流程是：子步骤s110、子步骤s121、子步骤s122、子步骤s123、子步骤s130、子步骤s135、子步骤s140。即通信成功率的连续不达标次数为s次(0＜s＜m)，则所测宽带载波的最大抗衰减量约为(a－s)db。

在本实施例中，若执行的步骤流程是：子步骤s110、子步骤s121、子步骤s122、子步骤s124、子步骤s135、子步骤s140。即通信成功率的连续不达标次数为0次，则表明所测宽带载波的最大抗衰减量大于衰减器520的可设定的上限测试值，此时，需要检查衰减器520的准确性及通信线路是否存在异常，在检查确定无异常后，可更换一个可调范围更大的衰减器520以重新进行测试。

在本实施例中，当所述测试设备500可包括信号分析仪510时，可对载波的接收灵敏度进行测试。在载波通信测试过程中，可能存在以下情况：

a.当测试的衰减值增加到udb时，插装载波模块的第二收发设备400刚好无法完整接收到插装路由模块的第一收发设备300发出的通信指令，则在衰减值为(u－1)db时，信号分析仪510记录的由第一收发设备300发出的经过衰减的载波信号的功率q1即为插装于第二收发设备400的载波模块的接收灵敏度。b.当测试的衰减值增加到v时，插装载波模块的第二收发设备400能够完整接收到插装路由模块的第一收发设备300发出的通信指令，而第一收发设备300无法完整接收到第二收发设备400发出的经过衰减的回复指令，则在衰减值为(v－1)db时，信号分析仪510记录的由第二收发设备400发出的载波信号的功率q2即为插装于第一收发设备300的路由模块的接收灵敏度。

第二实施例

请参照图9，图9是本发明较佳实施例提供的电力线宽带载波通信测试装置200的方框示意图。所述电力线宽带载波通信测试装置200应用于控制设备100。所述装置包括：通信测试模块210。

所述通信测试模块210，用于设置测试设备500的测试值，以使第一收发设备300与第二收发设备400进行通信，记录通信数据并进行统计和分析，根据分析结果选择继续测试或者结束测试，并在结束测试后计算和分析得出测试结果。

请参照图10，图10是本发明较佳实施例提供的通信测试模块210的子模块方框示意图。所述通信测试模块210包括：通信检测子模块212、检测处理子模块214、选择子模块216及计算分析子模块218。

通信检测子模块212，用于设置测试设备500的测试值，以使第一收发设备300与第二收发设备400进行通信，记录通信数据，根据所述通信数据统计测试数据并进行分析，其中，记录的所述通信数据包括测试设备500的当前测试值，统计的所述测试数据包括记录的当前测试值对应的通信总次数。

在本实施例中，所述通信检测子模块212用于执行图6中的子步骤s110，关于所述通信检测子模块212的具体描述可以参照子步骤s110的描述。

检测处理子模块214，用于检测当前记录的通信总次数是否达到预设通信次数，并在达到预设通信次数时，对当前记录的测试数据进行处理，得到当前测试值对应的连续不达标次数并记录。

在本实施例中，所述检测处理子模块214用于执行图6中的子步骤s120，关于所述检测处理子模块214的具体描述可以参照子步骤s120的描述。

选择子模块216，用于根据当前记录的连续不达标次数选择是否结束测试。

在本实施例中，所述选择子模块216用于执行图6中的子步骤s130，关于所述选择子模块216的具体描述可以参照子步骤s130的描述。

计算分析子模块218，当选择结果为结束测试时，用于对所述测试设备500当前检测的测试值及记录的测试数据进行计算和分析，得到测试结果。

在本实施例中，所述计算分析子模块218用于执行图6中的子步骤s140，关于所述计算分析子模块218的具体描述可以参照子步骤s140的描述。

综上所述，本发明较佳实施例提供一种电力线宽带载波通信测试方法及装置。所述方法应用于分别与第一收发设备、第二收发设备及测试设备通信连接的控制设备，所述方法包括：设置测试设备的测试值，以使第一收发设备与第二收发设备进行通信，记录通信数据并进行统计和分析，根据分析结果选择继续测试或者结束测试，并在结束测试后计算和分析得出测试结果。由此，能够排除载波测试过程中的偶然性，得到较为客观的测试结果，保证载波测试的准确性，提高载波测试效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。