一种智能电能表通信可靠性的测试方法、系统、设备与流程

1.本发明属于电力设备测试领域，具体涉及一种智能电能表通信可靠性的测试方法、系统、设备。

背景技术：

2.智能电能表是客户用电的计量终端，智能电能表在智能电网，特别是智能配电网中是实现数据采集的基本设备之一，承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务，是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础；也是智能配电系统不可或缺的重要组成部分。目前，我国配电网络中使用的电能表已经全部从机械电能表过渡到智能电表。
3.电能表在实现计量数据传输过程中需要和融合终端或集中器等组件进行通信。智能电能表的通信可靠性是评价智能电能表通信性能的重要指标之一，是保证智能电能表性能在实际使用中可靠运行的关键。目前，在现场运行中，通常会遇到的智能电能表通信问题，如通信规约不统一、收发时序不匹配、通信冗错问题等。这些都会对用户的用电计量数据的统计结果造成错误；进而影响电力用户的利益或给电网营销侧的管理造成困难。
4.基于上述问题，在智能电能表出厂和安装应用前必需进行通信可靠性测试，测试过程得到的数据可以为智能电能表的通信可靠性评估提供依据。通信可靠性评估是保障电能表能够正常工作的关键。然而，现有的智能电能表的通信可靠性测试任务仍然高度依赖人工处理，且受制于测试设备的性能，现有技术只能在一次测试过程完成少数几个电能表的测试任务；无法进行大规模的同步测试。此外，电能表通信可靠性测试项目中包含多项测试内容，现有测试方法中不同测试任务均是独立展开的，因此可能需要对电能表进行多的重复测试，这造成电能表的测试过程和数据分析过程非常繁琐。以上原因都要最终导致智能电能表的通信可靠性测试效率相对较低，不能满足客户的需求。

技术实现要素：

5.为了解决现有智能电能表通信可靠性的测试工作高度依赖人工，测试效率低，难以对大量电能表进行同步测试的问题。本发明提供一种智能电能表通信可靠性的测试方法、系统、设备。
6.本发明采用以下技术方案实现：
7.一种智能电能表通信可靠性的测试方法；该测试方法用于模拟电能表在实际工作中的各类复杂通信场景，并评估电能表在不同通信场景下的通信性能。
8.该测试方法包括如下过程：
9.待测试的电能表通过自带的通信模块与上位机通信连接，上位机根据测试计划设置相应的测试参数，并准备源测试数据集，进而完成测试任务的初始化。
10.上位机配置信道参数，并设置不同的数据传输的波特率；然后通过含通配地址的命令抄读电能表的表地址，当在任意波特率条件下均完成表地址的抄读，则判定当前通信信道有效。
11.在通信信号有效的条件下，上位机根据预设的测试方案依次或选择执行如下的各项测试任务：
12.一、多负载通信性能
13.上位机更改电能表的波特率，然后从源测试数据集中选择传输帧作为源测试帧，通过当前通信信道向电能表发送快速连续的源测试帧。采集电能表返回的各个相应的目标测试帧数据。上位机分析接收的各个目标测试帧的正确性，以及测试帧收发时序的匹配度。进而分析出电能表的多负载通信效率。
14.二、错误帧识别性能
15.上位机从源测试数据集中选择传输帧，然后根据数据传输的帧格式依次对传输帧中除“链路用户数据”段以外的所有字符段进行修改，得到若干错误帧测试数据，然后将错误帧依次通过当前通信信道发送给电能表。电能表接收到错误帧后进行解析，当识别为错误帧后，则将接收到的错误报文返回给上位机。上位机接收到的相应的错误报文则判断电能表能够识别相应错误帧。当所有错误帧测试完毕后，上位机根据接收到的错误报文数量评估得到电能表的错误帧识别率。
16.三、干扰帧识别性能
17.上位机从源测试数据集中选择传输帧，然后根据不同的干扰目标设置相应的干扰帧测试数据，然后将各个干扰帧依次通过当前通信信道发送给电能表。电能表接收到干扰帧后解析报文，当识别为干扰帧后，则按照对应的正常传输帧生成相应的应答帧，并向上位机的返回正确的应答帧。上位机接收到正确的应答帧后则判断电能表能够识别相应干扰帧。当所有干扰帧测试完毕后，上位机根据收到的正确应答帧数量评估得到电能表的干扰帧识别率。
18.上位机在测试方案中的每项测试任务执行完毕后均记录相应的信息，并在所有测试任务完成后生成一个相应的测试日志，并综合评估电能表通信可靠性的测试结果。
19.作为本发明进一步地改进，在测试阶段，上位机通rs485接口读取电能表地址，各测试任务执行阶段的数据传输波特率设置范围分别包括，1200bps、2400bps、4800bps、9600bps；其中，9600bps为电能表的默认通信速率。
20.作为本发明进一步地改进，在多负载通信性能测试阶段，上位机按照预设的不同时间间隔，向电能表发出快速连续帧，并检测电能表对快速连续帧的应答准确性和反馈时序匹配度；其中，快速连续帧的帧间隔不高于500ms。
21.作为本发明进一步地改进，电能表采用的通信协议的传输帧格式的字段分别包括：起始字符、长度域、控制域、地址域、帧头校验hcs、链路用户数据、帧尾校验fcs，结束字符。
22.错误帧测试阶段采用的错误类型分别包括：起始字符错误、长度域错误、控制域错误、地址域错误、帧头校验码错误、帧尾校验码错误和结束字符错误。
23.作为本发明进一步地改进，错误帧测试阶段，上位机根据测试计划自动生成包含所有错误类型的错误帧数据，并统计电能表根据各个错误帧解析内容返回的应答帧数量，进而计算出在本轮测试中电能表的干扰帧识别率，错误帧识别率的计算公式如下：
24.错误帧识别率＝(接收的错误报文数量/发送的错误帧数量)
×
100％。
[0025][0026]
作为本发明进一步地改进，干扰帧测试过程中采用的干扰类型包括帧前导字节干扰、结束符后字节干扰、通信延时等待和通信字节延时。
[0027]
作为本发明进一步地改进，在添加的帧前导字节干扰和结束符后字节干扰中，选择增加或减少干扰字节数，或变更任意前导字节、结束符后字节的内容。
[0028]
作为本发明进一步地改进，干扰帧测试阶段，上位机根据测试计划自动生成包含所有干扰类型的干扰帧数据，并统计电能表根据各个干扰帧解析内容返回的应答帧数量，进而计算出在本轮测试中电能表的干扰帧识别率，干扰帧识别率的计算公式如下：
[0029]
干扰帧识别率＝(接收的应答帧数量/发送的干扰帧数量)
×
100％。
[0030][0031]
本发明还包括一种智能电能表通信可靠性的测试系统，该系统采用如前述的智能电能表通信可靠性的测试方法对智能电表的通信可靠性进行测量。测试系统包括：测试方案组织模块、连续帧生成模块、错误帧生成模块、干扰帧生成模块、任务执行模块、应答分析模块、可靠性评估模块。
[0032]
其中，测试方案组织模块用于根据预设的测试计划制定相应的测试任务表，测试任务表中包含多负载通信测试任务、错误帧识别测试任务、干扰帧识别测试任务中的一种或任意多种。测试方案组织模块还用于根据测试计划为测试任务表中的每个测试任务设置相应的测试参数，并准备源测试数据集。
[0033]
连续帧生成模块用于从源测试数据集中选择部分传输帧作为源测试帧；并为每个源测试帧设置时间间隔，得到用于进行多负载通信测试的快速连续帧。
[0034]
错误帧生成模块用于从源测试数据集中选择部分传输帧，然后根据数据传输的帧格式依次对传输帧中除“链路用户数据”段以外的所有字符段进行修改，得到若干用于进行错误帧识别测试的错误帧。
[0035]
干扰帧生成模块用于从源测试数据集中选择传输帧，然后根据不同的干扰目标设置相应的干扰帧。其中，干扰目标中的干扰类型包括帧前导字节干扰、结束符后字节干扰、通信延时等待和通信字节延时。
[0036]
任务执行模块用于配置信道参数，并设置不同的数据传输的波特率；然后通过含通配地址的命令抄读电能表的表地址，当在任意波特率条件下均完成表地址的抄读，则判定当前通信信道有效。在通信信号有效的条件下，根据测试任务表依次执行多负载通信测试任务、和/或错误帧识别测试任务、和/或干扰帧识别测试任务。并在测试任务执行过程中将快速连续帧、和/或错误帧、和/或干扰帧发送给电能表。
[0037]
应答分析模块用于采集任意测试任务执行阶段电能表返回的应答帧，并对应答帧进行解析，计算出电能表的多负载通信效率、和/或错误帧识别率，和/或干扰帧识别率。
[0038]
可靠性评估模块用于根据电能表的多负载通信效率、错误帧识别率和干扰帧识别率综合评估出电能表的通信可靠性。
[0039]
本发明还包括一种智能电能表通信可靠性的测试设备，测试设备其包括存储器、处理器，以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。测试设备中的各功能模块采用如前述的智能电能表通信可靠性的测试系统的方式完成部署，并与待测试的各个电能表电连接。然后由处理器执行计算机程序，实施如前述智能电能表通信可靠性的测试方
法的步骤，进而完成对各个电能表的通信可靠性进行评估的工作。
[0040]
本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：
[0041]
本发明提供的智能电能表的通信可靠性的测试方法可以模拟实际运行过程电能表所处的复杂通信环境，并自动更改智能电能表的波特率，同时向智能电能表发送快速连续帧、错误帧和干扰帧，测试电能表在不同传输帧下的通信状况。进而测试出智能电能表在多负载情况下通信效率，对通信协议解析的正确性，对错误通信帧的屏蔽处理能力，以及智能电能表通信的抗干扰能力；并最终评估得到智能电能表通信可靠性的判定结果。
[0042]
本发明提供的智能电能表的通信可靠性的测试系统和终端可以与大量电能表电连接，。然后获取不同电能表的表地址，最后针对不同电能表执行不同的测试任务。因此，采用本发明可以支持对大批量的电能表进行同步测试，同时还可以根据需要对不同电能表执行不同类型的测试任务，进而降低测试过程的人力成本，并大幅提升电能表通信可靠性测试的测试效率。
附图说明
[0043]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0044]
图1为本发明实施例1中提供的一种智能电能表通信可靠性的测试方法全流程的步骤流程图。
[0045]
图2为本发明实施例1中提供的一种智能电能表通信可靠性的测试方法实施过程的程序流图。
[0046]
图3为本发明实施例2中提供的一种智能电能表通信可靠性的测试系统的系统拓扑图。
具体实施方式
[0047]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0048]
实施例1
[0049]
本实施例提供一种智能电能表通信可靠性的测试方法；该测试方法用于模拟电能表在实际工作中的各类复杂通信场景，并评估电能表在不同通信场景下的通信性能。
[0050]
如图1和图2所示，本实施例提供的测试方法包括如下过程：
[0051]
首先，将待测试的电能表通过自带的通信模块与上位机通信连接，上位机根据测试计划设置相应的测试参数，并准备源测试数据集，进而完成测试任务的初始化。
[0052]
其次，上位机配置信道参数，并设置不同的数据传输的波特率；然后通过含通配地址aaaaaaaaaaaa的命令抄读电能表的表地址。当在任意波特率条件下均完成表地址的抄读，则判定当前通信信道有效。
[0053]
在本实施例的测试阶段，上位机通rs485接口读取电能表地址，各测试任务执行阶段的数据传输波特率设置范围分别包括，1200bps、2400bps、4800bps、9600bps；其中，9600bps为电能表的默认通信速率。
[0054]
接下来，在通信信号有效的条件下，上位机根据测试方案依次或选择执行如下的各项测试任务：
[0055]
一、多负载通信性能
[0056]
上位机更改电能表的波特率，然后从源测试数据集中选择传输帧作为源测试帧，通过当前通信信道向电能表发送快速连续的源测试帧。采集电能表返回的各个相应的目标测试帧数据。上位机分析接收的各个目标测试帧的正确性，以及测试帧收发时序的匹配度。进而分析出电能表的多负载通信效率。
[0057]
在本实施例的多负载通信性能测试任务中，上位机按照预设的不同时间间隔，向电能表发出快速连续帧，并检测电能表对快速连续帧的应答准确性和反馈时序匹配度；其中，快速连续帧的帧间隔属于可调参数，且帧间隔不高于500ms。
[0058]
二、错误帧识别性能
[0059]
上位机从源测试数据集中选择传输帧，然后根据数据传输的帧格式依次对传输帧中除“链路用户数据”段以外的所有字符段进行修改，得到若干错误帧测试数据，然后将错误帧依次通过当前通信信道发送给电能表。电能表接收到错误帧后进行解析，当识别为错误帧后，则将接收到的错误报文返回给上位机。上位机接收到的相应的错误报文则判断电能表能够识别相应错误帧。当所有错误帧测试完毕后，上位机根据接收到的错误报文数量评估得到电能表的错误帧识别率。
[0060]
在本实施例中，电能表采用的通信协议的传输帧格式如下表所示：
[0061]
表1：电能表通信协议的帧格式
[0062]
起始字符(68h)长度域l控制域c地址域a帧头校验hcs链路用户数据帧校验fcs结束字符(16h)
[0063]
其中，帧格式中的字段按照顺序依次包括：起始字符、长度域、控制域、地址域、帧头校验hcs、链路用户数据、帧尾校验fcs，结束字符。在生成错误帧时，应当至少将帧格式中除“链路用户数据”之外的所有字段均进行修改，得到相应类型的错误帧。错误帧测试阶段采用的错误类型分别包括：起始字符错误、长度域错误、控制域错误、地址域错误、帧头校验码错误、帧尾校验码错误和结束字符错误。在错误帧识别测试任务的方案中，上位机的软件需要生成各种不同类型的错误帧，并随机发送到电能表进行测试。
[0064]
错误帧识别的测试过程大致如下：当上位机发送给电能表一条读电表时间的报文，正确传输帧数据为：68 17 00 43 05 02 00 00 00 00 00 a1 4a fa 05 01 09 40 00 02 00 00 25 3a 16。按照帧格式“起始字符-长度-控制域-地址域-帧头校验-链路用户数据-帧校验-结束字符”格式解析报文后，获得各字节对应的数据及含义。而相应的错误帧就是把除了“链路用户数据”这段以外的字符，改成不满足帧格式的内容。例如，改变帧起始字符数据68、改变长度域数据17等，从而形成错误帧。测试软件将错误帧发送给智能电表。智
能电表收到传输帧后，将收到的错误报文返回给上位机。上位机收到智能电表返回的错误帧数据，上位机中的测试软件即可判定电表能够识别错误帧。
[0065]
错误帧测试阶段，上位机根据测试计划自动生成包含所有错误类型的错误帧数据，并统计电能表根据各个错误帧解析内容返回的应答帧数量，进而计算出在本轮测试中电能表的干扰帧识别率，错误帧识别率的计算公式如下：
[0066]
错误帧识别率＝(接收的错误报文数量/发送的错误帧数量)
×
100％。
[0067]
三、干扰帧识别性能
[0068]
上位机从源测试数据集中选择传输帧，然后根据不同的干扰目标设置相应的干扰帧测试数据，然后将各个干扰帧依次通过当前通信信道发送给电能表。电能表接收到干扰帧后解析报文，当识别为干扰帧后，则按照对应的正常传输帧生成相应的应答帧，并向上位机的返回正确的应答帧。上位机接收到正确的应答帧后则判断电能表能够识别相应干扰帧。施加干扰时，电能表不应出现死机或飞走。当所有干扰帧测试完毕后，上位机根据收到的正确应答帧数量评估得到电能表的干扰帧识别率。
[0069]
本实施例的干扰帧测试过程中采用的干扰类型包括：帧前导字节干扰、结束符后字节干扰、通信延时等待和通信字节延时。在添加的帧前导字节干扰和结束符后字节干扰中，选择增加或减少干扰字节数，或变更任意前导字节、结束符后字节的内容。在干扰帧识别测试时，测试方案中应当至少包括所有干扰帧类型的测试任务。并要求电能表对任意类型的干扰帧均能够准确识别。
[0070]
干扰帧识别的测试过程大致如下：上位机发送给电能表一条读电表时间的报文，正确传输帧数据为：68 17 00 43 05 02 00 00 00 00 00 a1 4a fa 05 01 09 40 00 02 00 00 25 3a 16。按照帧格式“起始字符-长度-控制域-地址域-帧头校验-链路用户数据-帧校验-结束字符”格式解析报文后，获得各字节对应的数据及含义。协议规定前导字节为4个fe，即完整报文为：fe fe fe fe 68 17 00 43 05 02 00 00 00 00 00 a1 4a fa 05 01 09 40 00 02 00 00 25 3a 16。正常情况下，如果报文缺少前导字节，或者结束字符后有多余字节，智能电能表也应能识别报文内容。因此在本实施例的干扰帧测试中，把4个fe改成2个fe，或改成fe 68 fe fe，或者在传输帧后加上数据fe 68 fe fe，从而形成干扰帧。在收到干扰帧后，电能表也应能识别报文，并返回正确的应答帧。当电能表能够返回正确的应答帧时，则上位机中的测试软件判定智能电表能够识别干扰帧。
[0071]
干扰帧测试阶段，上位机根据测试计划自动生成包含所有干扰类型的干扰帧数据，并统计电能表根据各个干扰帧解析内容返回的应答帧数量，进而计算出在本轮测试中电能表的干扰帧识别率，干扰帧识别率的计算公式如下：
[0072]
干扰帧识别率＝(接收的应答帧数量/发送的干扰帧数量)
×
100％。
[0073]
最后，上位机在测试方案中的每项测试任务执行完毕后，记录相应的信息，并在所有测试任务完成后生成一个相应的测试日志，并综合评估电能表通信可靠性的测试结果。
[0074]
实施例2
[0075]
在实施例1的基础上，本实施例进一步提供一种智能电能表通信可靠性的测试系统，该系统采用如实施例1中的智能电能表通信可靠性的测试方法对智能电表的通信可靠性进行测量。如图3所示，测试系统包括：测试方案组织模块、连续帧生成模块、错误帧生成模块、干扰帧生成模块、任务执行模块、应答分析模块、可靠性评估模块。
[0076]
其中，测试方案组织模块用于根据预设的测试计划制定相应的测试任务表，测试任务表中包含多负载通信测试任务、错误帧识别测试任务、干扰帧识别测试任务中的一种或任意多种。测试方案组织模块还用于根据测试计划为测试任务表中的每个测试任务设置相应的测试参数，并准备源测试数据集。
[0077]
连续帧生成模块用于从源测试数据集中选择部分传输帧作为源测试帧；并为每个源测试帧设置时间间隔，得到用于进行多负载通信测试的快速连续帧。
[0078]
错误帧生成模块用于从源测试数据集中选择部分传输帧，然后根据数据传输的帧格式依次对传输帧中除“链路用户数据”段以外的所有字符段进行修改，得到若干用于进行错误帧识别测试的错误帧。
[0079]
干扰帧生成模块用于从源测试数据集中选择传输帧，然后根据不同的干扰目标设置相应的干扰帧。其中，干扰目标中的干扰类型包括帧前导字节干扰、结束符后字节干扰、通信延时等待和通信字节延时。
[0080]
任务执行模块用于配置信道参数，并设置不同的数据传输的波特率；然后通过含通配地址的命令抄读电能表的表地址，当在任意波特率条件下均完成表地址的抄读，则判定当前通信信道有效。在通信信号有效的条件下，根据测试任务表依次执行多负载通信测试任务、和/或错误帧识别测试任务、和/或干扰帧识别测试任务。并在测试任务执行过程中将快速连续帧、和/或错误帧、和/或干扰帧发送给电能表。
[0081]
应答分析模块用于采集任意测试任务执行阶段电能表返回的应答帧，并对应答帧进行解析，计算出电能表的多负载通信效率、和/或错误帧识别率，和/或干扰帧识别率。
[0082]
可靠性评估模块用于根据电能表的多负载通信效率、错误帧识别率和干扰帧识别率综合评估出电能表的通信可靠性。
[0083]
实施例3
[0084]
本实施例提供一种智能电能表通信可靠性的测试设备，测试设备属于一种计算机设备，测试设备中包括存储器、处理器，以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。测试设备中的各功能模块采用如实施例2中的智能电能表通信可靠性的测试系统的方式完成部署，并与待测试的各个电能表电连接。然后由处理器执行计算机程序，实施如实施例1智能电能表通信可靠性的测试方法的步骤，进而完成对各个电能表的通信可靠性进行评估的工作。
[0085]
该计算机设备可以是能够执行程序的智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、机架式服务器、刀片式服务器、塔式服务器或机柜式服务器(包括独立的服务器，或者多个服务器所组成的服务器集)等。本实施例的计算机设备至少包括但不限于：可通过系统总线相互通信连接的存储器、处理器。
[0086]
本实施例中，存储器(即可读存储介质)包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、随机访问存储器(ram)、静态随机访问存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，存储器可以是计算机设备的内部存储单元，例如该计算机设备的硬盘或内存。在另一些实施例中，存储器也可以是计算机设备的外部存储设备，例如该计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)等。当然，存储器还可以既包括计算机设备的内部存
储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，存储器通常用于存储安装于计算机设备的操作系统和各类应用软件等。此外，存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
[0087]
处理器在一些实施例中可以是中央处理器(central processing unit，cpu)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器通常用于控制计算机设备的总体操作。本实施例中，处理器用于运行存储器中存储的程序代码或者处理数据，以实现如实施例1中一种智能电能表通信可靠性的测试方法的处理过程，并根据具体的需求对大批量的电能表同步执行各项通信可靠性测试任务；得到各个电能表的通信可靠性评估结果。
[0088]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种智能电能表通信可靠性的测试方法；其特征在于，其用于模拟电能表在实际工作中的各类复杂通信场景，并评估电能表在不同通信场景下的通信性能；所述测试方法包括如下过程：待测试的电能表通过自带的通信模块与上位机通信连接，上位机根据测试方案设置相应的测试参数，并准备源测试数据集，进而完成测试任务的初始化；上位机配置信道参数，并设置不同的数据传输的波特率；然后通过含通配地址的命令抄读电能表的表地址，当在任意波特率条件下均完成表地址的抄读，则判定当前通信信道有效；上位机在通信信号有效的条件下，根据测试方案依次或选择执行如下的各项测试任务：一、多负载通信性能上位机更改电能表的波特率，然后从源测试数据集中选择传输帧作为源测试帧，通过当前通信信道向电能表发送快速连续的源测试帧；并采集电能表返回的各个相应的目标测试帧数据；上位机分析接收的各个目标测试帧的正确性，以及测试帧收发时序的匹配度；进而分析出电能表的多负载通信效率；二、错误帧识别性能上位机从源测试数据集中选择传输帧，然后根据数据传输的帧格式依次对传输帧中除“链路用户数据”段以外的所有字符段进行修改，得到若干错误帧测试数据，然后将错误帧依次通过当前通信信道发送给电能表；电能表接收到错误帧后进行解析，当识别为错误帧后，则将接收到的错误报文返回给上位机；上位机接收到的相应的错误报文则判断电能表能够识别相应错误帧；当所有错误帧测试完毕后，上位机根据接收到的错误报文数量评估得到电能表的错误帧识别率；三、干扰帧识别性能上位机从源测试数据集中选择传输帧，然后根据不同的干扰目标设置相应的干扰帧测试数据，然后将各个干扰帧依次通过当前通信信道发送给电能表；电能表接收到干扰帧后解析报文，当识别为干扰帧后，则按照对应的正常传输帧生成相应的应答帧；并向上位机的返回正确的应答帧；上位机接收到正确的应答帧后则判断电能表能够识别相应干扰帧；当所有干扰帧测试完毕后，上位机根据收到的正确应答帧数量评估得到电能表的干扰帧识别率；上位机在测试方案中的每项测试任务执行完毕后均记录相应的信息，并在所有测试任务完成后生成一个相应的测试日志，并综合评估电能表通信可靠性的测试结果。2.如权利要求1所述的智能电能表通信可靠性的测试方法，其特征在于：在测试阶段，上位机通rs485接口读取电能表地址，各测试任务执行阶段的数据传输波特率设置范围分别包括，1200bps、2400bps、4800bps、9600bps；其中，9600bps为电能表的默认通信速率。3.如权利要求1所述的智能电能表通信可靠性的测试方法，其特征在于：在多负载通信性能测试阶段，上位机按照预设的不同时间间隔，向电能表发出快速连续帧，并检测电能表对快速连续帧的应答准确性和反馈时序匹配度；其中，快速连续帧的帧间隔不高于500ms。4.如权利要求1所述的智能电能表通信可靠性的测试方法，其特征在于：电能表采用的通信协议的传输帧格式的字段分别包括：起始字符、长度域、控制域、地址域、帧头校验hcs、
链路用户数据、帧尾校验fcs，结束字符；错误帧测试阶段采用的错误类型分别包括：起始字符错误、长度域错误、控制域错误、地址域错误、帧头校验码错误、帧尾校验码错误和结束字符错误。5.如权利要求4所述的智能电能表通信可靠性的测试方法，其特征在于：错误帧测试阶段，上位机根据测试计划自动生成包含所有错误类型的错误帧数据，并统计电能表根据各个错误帧解析内容返回的应答帧数量，进而计算出在本轮测试中电能表的干扰帧识别率，错误帧识别率的计算公式如下：错误帧识别率＝(接收的错误报文数量/发送的错误帧数量)
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100％。6.如权利要求1所述的智能电能表通信可靠性的测试方法，其特征在于：干扰帧测试过程中采用的干扰类型包括帧前导字节干扰、结束符后字节干扰、通信延时等待和通信字节延时。7.如权利要求6所述的智能电能表通信可靠性的测试方法，其特征在于：在添加的帧前导字节干扰和结束符后字节干扰中，选择增加或减少干扰字节数，或变更任意前导字节、结束符后字节的内容。8.如权利要求7所述的智能电能表通信可靠性的测试方法，其特征在于：干扰帧测试阶段，上位机根据测试计划自动生成包含所有干扰类型的干扰帧数据，并统计电能表根据各个干扰帧解析内容返回的应答帧数量，进而计算出在本轮测试中电能表的干扰帧识别率，干扰帧识别率的计算公式如下：干扰帧识别率＝(接收的应答帧数量/发送的干扰帧数量)
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100％。9.一种智能电能表通信可靠性的测试系统，其特征在于：其采用如权利要求1-8中任意一项所述的智能电能表通信可靠性的测试方法对智能电表的通信可靠性进行测量；所述测试系统包括：测试方案组织模块，其用于根据预设测试计划制定相应的测试任务表，所述测试任务表中包含多负载通信测试任务、错误帧识别测试任务、干扰帧识别测试任务中的一种或任意多种；所述测试方案组织模块还用于根据测试计划为测试任务表中的每个测试任务设置相应的测试参数，并准备源测试数据集；连续帧生成模块，其用于从所述源测试数据集中选择部分传输帧作为源测试帧；并为每个源测试帧设置时间间隔，得到用于进行多负载通信测试的快速连续帧；错误帧生成模块，其用于从源测试数据集中选择部分传输帧，然后根据数据传输的帧格式依次对传输帧中除“链路用户数据”段以外的所有字符段进行修改，得到若干用于进行错误帧识别测试的错误帧；干扰帧生成模块，从源测试数据集中选择传输帧，然后根据不同的干扰目标设置相应的干扰帧；干扰目标中的干扰类型包括帧前导字节干扰、结束符后字节干扰、通信延时等待和通信字节延时；任务执行模块，其用于配置信道参数，并设置不同的数据传输的波特率；然后通过含通配地址的命令抄读电能表的表地址，当在任意波特率条件下均完成表地址的抄读，则判定当前通信信道有效；在通信信号有效的条件下，根据所述测试任务表依次执行多负载通信测试任务、和/或错误帧识别测试任务、和/或干扰帧识别测试任务；并在测试任务执行过程中将所述快速连续帧、和/或错误帧、和/或干扰帧发送给电能表；
应答分析模块，其用于采集任意测试任务执行阶段电能表返回的应答帧，并对应答帧进行解析，计算出电能表的多负载通信效率、和/或错误帧识别率，和/或干扰帧识别率；以及，可靠性评估模块，其用于根据电能表的多负载通信效率、错误帧识别率和干扰帧识别率综合评估出电能表的通信可靠性。10.一种智能电能表通信可靠性的测试设备，其包括存储器、处理器，以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述测试设备中的各功能模块采用如权利要求9所述的智能电能表通信可靠性的测试系统的方式完成部署，并与待测试的各个电能表电连接；然后由处理器执行所述计算机程序，实施如所述权利要求1-8中的任意一项所述智能电能表通信可靠性的测试方法的步骤，进而完成对各个电能表的通信可靠性进行评估的工作。

技术总结

本发明属于电力设备测试领域，具体涉及一种智能电能表通信可靠性的测试方法、系统、设备。该测试方法包括如下过程：电能表与上位机通信连接，上位机根据测试计划设置相应的测试参数，并准备源测试数据集。上位机配置信道参数，并设置不同的数据传输的波特率；然后通过含通配地址的命令抄读电能表的表地址。在通信信号有效的条件下，上位机根据预设的测试方案依次或选择执行如下的各项测试任务：一、多负载通信性能；二、错误帧识别性能；三、干扰帧识别性能；测试完毕后生成一个相应的测试日志，并综合评估电能表通信可靠性的测试结果。本发明解决了现有智能电能表通信可靠性的测试工作依赖人工，测试过程复杂，测试效率低的问题。测试效率低的问题。测试效率低的问题。