一种可插拔式HPLC模块通信监听单元的制作方法

本发明属于高速电力线载波通信监测，具体涉及一种可插拔式hplc模块通信监听单元。

背景技术：

1、目前，hplc通信单元将基本实现全覆盖，全国累计安装hplc单元将达4亿只以上。随着系统安装运行的体量和需求日益扩大，随之而来的是相应单元运营和维护工作量大大增加，这对采集单元的监控要求更高，在单元出现故障时希望得到更多的信息，以便能更快的分析出故障原因并及时解决问题。

2、在本地通信中，hplc载波通信网络是一个比较复杂的自组织多跳网络，其网络拓扑根据信道状态的实时变化也在动态变化。当低压台区数据通信出现问题后，各厂家才开始对hplc通信单元进行监控，收集到一定量的调试信息后分析问题原因，而且在现场对模块进行监控极不方便，需要将电能表的模块频繁插拔，这一系列操作较为费时，存在的问题来不及监控便已经消失，甚至有些问题再监控时难以复现。

3、由于低压配网台区现场环境复杂，经常会受到强电环境及线路本身的电磁谐波干扰，在不同台区、不同时段，受负荷变化影响，通信成功率差异较大，部分台区组网不稳定，并且存在不同厂家通信单元混装的情况，现场应用时也会出现一些问题，如日冻结抄读成功率99％后难以提升、费控成功率95％以上难以提升、高频曲线采集成功率低、混装台区抄表成功率低等。当前远程费控、实时电费数据下发等新型业务对本地通信的可靠性、实时性已提出更高的要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可插拔式hplc模块通信监听单元，以解决现有技术存在的缺陷，本发明能够实时监控hplc通信单元并存储运行日志，在分析本地hplc通信网络中存在的问题时，自动化解析记录的报文信息，快速、精准定位故障原因，降低故障复现的需求，提高用电信息采集系统可靠性和采集成功率。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种可插拔式hplc模块通信监听单元，所述监听单元包括cco监听单元、三相sta监听单元和单相sta监听单元；

4、所述监听单元的壳体外底部设置对应hplc模块尺寸的两个双排插针，顶部设置两个插座，所述底部两个双排插针分别与电表强电接口和电表弱电接口相匹配，所述顶部两插座与hplc模块强弱电接口管脚配合安装，所述监听单元稳固贴合于hplc模块与智能电能表或集中器之间，监听串口通信报文和载波通信报文，适用于监听不同厂家的hplc通信模块载波通信。

5、进一步地，所述监听单元内部还包括运行日志信息存储介质，在监听单元上电运行过程中，通过载波监控并存储hplc本地通信单元运行过程的上下行日志信息，并将处理后的数据写入cco监测单元的存储介质上和sta监测单元的存储介质上。

6、进一步地，所述日志信息的内容包括：载波网络的通信报文信息、网络状态变化信息、网络噪声信息数据、终端与模块交互的应用层协议数据。

7、进一步地，采用时钟同步机制保证同一台区内远程及本地通信模块时钟秒级同步，远程和本地通信模块上保存的每一条日志信息均带有时标。

8、进一步地，所述时标的格式为年月日时分秒。

9、进一步地，所述的监听单元内部存储介质还配有用于自动化解析存储的日志解析软件，能够按设备按网络逐级解析判别出故障原因，并提供ui交互界面，用户能够根据需求查看；当用电信息采集系统中发生通信故障时，能够准确定位故障原因和发生时刻。

10、进一步地，当日志信息导入日志解析软件中，先将日志信息进行第一次基础的协议预解析，记录网络内信息交互记录，并进行归类划分和存储；

11、其次根据需要的网络信息将经过协议预解析的数据进行详细解析，取出网络信息并存储，记录网络属性、组网过程、白名单、芯片id、模块id；

12、最后根据不同的业务功能采用不同的业务流程判别方案进行流程的核对，判别sta或cco自身的流程，或将sta和cco的流程对照进行判别，分析出抄表、深化应用类流程是否有异常，输出故障结果及原因、发生时刻；

13、所述日志解析软件提供操作ui，用户能够通过查询对应条目获取本地通信模块故障情况。

14、进一步地，所述监听单元内部接入符合hplc互联互通通信标准的hplc载波通信芯片，具备串口监听和载波监听的能力，监控终端和hplc模块之间uart交互数据、以及hplc模块之间载波通信数据，对所有的数据进行解析，并实时将通信数据保存于存储器中；所述存储器具有缓存和写非易失性存储介质的功能，并且存储的日志信息数据能够被方便地获取到并进行分析。

15、进一步地，所述监听单元的壳体内部设置有供电电源模块、载波监听模块、sd卡存储模块、mcu外围模块。

16、进一步地，所述供电电源模块将电能表提供的12v转换为稳定的3.3v提供给监听单元系统中的载波监听模块、sd卡存储模块、mcu外围模块；所述载波监听模块采用无源滤波形式，设计使用lc方式耦合电力线载波信号，在lc耦合电路和载波接收机之间设计一款带通滤波器滤除载波频段外干扰信号；所述sd卡存储模块在监听单元运行过程中会自动将监测到的uart、载波交互数据写入其所附带的存储介质上，该存储介质能够支持保存1个月以上的运行日志信息。

17、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

18、本发明一种可插拔式hplc模块通信监听单元，结构简单、外形统一，安装方便，监控智能且不受现场条件限制，可适用于混装台区，能够实时不间断监测不同厂家hplc模块通信状态信息并存储，并配有自动化日志解析软件，能够准确定位故障原因和发生时刻，大大减少人工运维工作量，有利于供电企业及时解决本地通信质量问题，提高日冻结、96点曲线数据和远程费控等采集业务成功率。

技术特征：

1.一种可插拔式hplc模块通信监听单元，其特征在于，所述监听单元包括cco监听单元、三相sta监听单元和单相sta监听单元；

2.根据权利要求1所述的一种可插拔式hplc模块通信监听单元，其特征在于，所述监听单元内部还包括运行日志信息存储介质，在监听单元上电运行过程中，通过载波监控并存储hplc本地通信单元运行过程的上下行日志信息，并将处理后的数据写入cco监测单元的存储介质上和sta监测单元的存储介质上。

3.根据权利要求2所述的一种可插拔式hplc模块通信监听单元，其特征在于，所述日志信息的内容包括：载波网络的通信报文信息、网络状态变化信息、网络噪声信息数据、终端与模块交互的应用层协议数据。

4.根据权利要求2所述的一种可插拔式hplc模块通信监听单元，其特征在于，采用时钟同步机制保证同一台区内远程及本地通信模块时钟秒级同步，远程和本地通信模块上保存的每一条日志信息均带有时标。

5.根据权利要求4所述的一种可插拔式hplc模块通信监听单元，其特征在于，所述时标的格式为年月日时分秒。

6.根据权利要求2所述的一种可插拔式hplc模块通信监听单元，其特征在于，所述的监听单元内部存储介质还配有用于自动化解析存储的日志解析软件，能够按设备按网络逐级解析判别出故障原因，并提供ui交互界面，用户能够根据需求查看；当用电信息采集系统中发生通信故障时，能够准确定位故障原因和发生时刻。

7.根据权利要求6所述的一种可插拔式hplc模块通信监听单元，其特征在于，当日志信息导入日志解析软件中，先将日志信息进行第一次基础的协议预解析，记录网络内信息交互记录，并进行归类划分和存储；

8.根据权利要求1所述的一种可插拔式hplc模块通信监听单元，其特征在于，所述监听单元内部接入符合hplc互联互通通信标准的hplc载波通信芯片，具备串口监听和载波监听的能力，监控终端和hplc模块之间uart交互数据、以及hplc模块之间载波通信数据，对所有的数据进行解析，并实时将通信数据保存于存储器中；所述存储器具有缓存和写非易失性存储介质的功能，并且存储的日志信息数据能够被方便地获取到并进行分析。

9.根据权利要求8所述的一种可插拔式hplc模块通信监听单元，其特征在于，所述监听单元的壳体内部设置有供电电源模块、载波监听模块、sd卡存储模块、mcu外围模块。

10.根据权利要求9所述的一种可插拔式hplc模块通信监听单元，其特征在于，所述供电电源模块将电能表提供的12v转换为稳定的3.3v提供给监听单元系统中的载波监听模块、sd卡存储模块、mcu外围模块；所述载波监听模块采用无源滤波形式，设计使用lc方式耦合电力线载波信号，在lc耦合电路和载波接收机之间设计一款带通滤波器滤除载波频段外干扰信号；所述sd卡存储模块在监听单元运行过程中会自动将监测到的uart、载波交互数据写入其所附带的存储介质上，该存储介质能够支持保存1个月以上的运行日志信息。

技术总结
本发明公开了一种可插拔式HPLC模块通信监听单元，所述监听单元包括CCO监听单元、三相STA监听单元和单相STA监听单元；所述监听单元的壳体外底部设置对应HPLC模块尺寸的两个双排插针，顶部设置两个插座，所述底部两个双排插针分别与电表强电接口和电表弱电接口相匹配，所述顶部两插座与HPLC模块强弱电接口管脚配合安装，所述监听单元稳固贴合于HPLC模块与智能电能表或集中器之间，监听串口通信报文和载波通信报文，适用于监听不同厂家的HPLC通信模块载波通信。本发明结构简单、外形统一，安装方便，监控智能且不受现场条件限制。

技术研发人员：贺云隆,宋晓林,王鸿军,白宇峰,杨东华,孙刚,雷婧婷,王海鹏,杨庆南,朱洋洋
受保护的技术使用者：国网陕西省电力有限公司营销服务中心(计量中心)
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11