专利名称：一种用于杆塔无线监测终端机的专用测试平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于杆塔无线监测终端机的专用测试平台。这是基于 LabVIEff虚拟仪器技术的自动测试平台，属于计算机自动测试和虚拟仪器技术领域。
背景技术：
输电线路杆塔的监测是确保电力传输安全的重要环节，无线终端机作为监测系统的组成部分，承担着避雷器泄放、绝缘子漏电、杆塔倾摆、导线覆冰等状态数据的采集、存储和传输任务。但无线终端机产品开发、生产和维修过程中，如何高效、方便地对其性能进行测试也是一个需要解决的技术问题。
发明内容本实用新型提供了一种基于虚拟仪器技术的自动测试平台，对产品的各种性能进行检测，为监测系统的终端机提供一个模拟现场的工作环境。自动测试系统需要模拟的信号包括避雷器泄放信号、塔杆接地电阻、绝缘子漏电流的红外传感信号、加速度传感器倾斜摆动的信号和光伏电源的电压、电流。为了实现上述目的，本实用新型采用如下结构包括台式计算机(1)、通过USB接口与计算机相连接的USB-6251采集卡(2)、通过RS232接口与计算机连接的LPS-305电源 (3)、通过USB接口与计算机相连接的RIGOL DM3052数字万用表(4)、通过RS232接口与计算机连接的倾角摆动测试架(5)、通过测试线与上述设备相连接的无线监测终端机测试架构成，各个硬件平台和LABVIEW2010环境下各操作模块组合工作。其中UUSB-6251输入/输出的信号有(1)模拟输出雷电传感器的脉冲信号，宽度0. Im s^3m s和高度圹IOV连续可调；(2)模拟输出接地电阻VFC信号，1路，输出幅度(TlOV可设，频率在100HZ飞KHZ 连续可调；(3)输出绝缘子红外脉冲频率信号。10(Tl0KHz，连续可变。(4)采集输入蓄电池的电压信号；(5)采集输入接地电阻模块发来的的VFC信号，幅度2 10V，频率10(Tl0KHz，连续可变。2、用DM-3052采集光伏电源的电流信号；3、LPS-305输出的电源信号通过程控产生模拟光伏电源，电压(TlOV可变，电流 0 400m A 。4、倾角摆动测试架的输入输出信号(1)加速度传感器的倾角测试装置使用RS-232接口与PC机相连，该装置是通过控制命令实现X-Y全方位倾斜和摆动的机械装置。(2)由机械装置上的加速度传感器送出的倾斜摆动信号，通过SPI接口与被测试的终端机电路板相连接。[0017]
图1终端机自动测试系统组成框图图2测试系统硬件连接图图3模拟雷击信号程序流程图图4红外信号产生程序流程图图5接地电阻VFC产生程序流程图图6光伏电源电压产生程序流程图图7蓄电池电压采集程序流程图图8数字万用表电流采集程序流程图图9系统界面图图10倾角摆动测试架具体实施方式
本实用新型以LabVIEW2010作为软件开发平台，应用DAQmx来控制USB-6251实现模拟信号的发生和实时信号的采集，对放在测试架上的被测监测终端机的各项功能进行自动测试。运用VISA来控制LPS-305电源，通过LabVIEW调用RIGOL提供的dll (动态链接库)来控制DM3052数字万用表。(1)各硬件平台与PC机得连接方式不同，USB-6251使用USB接口，16路模拟输入 (1. 25MS/s单通道采集率，采集范围-10疒10V)，2路模拟输出，三个数字端口，每个端口有 8个数字线状态，M条数字I/O (输出范围(T5V) ；AOO路模拟接地电阻信号，AOl路模拟雷电信号，三路红外信号由计数器CTRO异步实现的；AIO路采集蓄电池电压；(2) LPS-305电源，主要性能指标输出电压(Γ 10V，输出电流OmA 400mA，可用 RS232程控提供太阳能供电；(3) RIGOL DM3052数字万用表使用USB接口，可实时采集蓄电池电流。(4)带有IXD数码显示屏和RS232接口的加速度传感器倾斜摆动装置，用于固定测试终端机的螺杆。加速度传感器倾斜摆动的信号通过RS232连接倾斜摆动测试装置，通过 PC机的控制实现X (0° 士30° )和Y (0° 士30° )方向的倾斜摆动。下面结合图1-图10，详细说明系统硬件连接和软件实现如图1所示，说明了终端机自动测试系统的硬件平台和软件平台组成。如图2所示，通过USB总线连接控制USB-6251、DM3052，通过RS232连接控制 LPS-305和加速度传感器倾角测试装置。USB-6251为终端机提供接地电阻信号、雷电泄放信号、绝缘子漏电红外信号；终端机的开关状态和蓄电池的电压。DM3052采集光伏电源的电流。LPS-305模拟为终端机供电的拟光伏电源。测试者为主导，可分别控制自动测试系统的各个模块。如图3所示，使用R)rmual wavefor. vi控件来生成雷电传感器模拟信号，产生的信号通过DAQmx输出，产生实际激励信号。如图4所示，红外信号是方波信号，在LabVIEW中有方波波形子VI，分别设置信号的幅值和频率，通过DAQmx输出满足要求的信号。如图5所示，模拟接地电阻模块送来的VFC信号传送给端机，信号的幅度为(TlOV 连续可调，频率为(TlOOOHz连续可调，通过DAQmx输出满足要求的信号。
4[0039]如图6所示，应用LPS-305模拟光伏电源电压，电压在(TlOV范围内可调，程序通过调用VISA来对LPS-305进行操作。如图7所示，可以将电压值通过仪表实时的显示出来，达到实时监测蓄电池电压的功能。通过DAQmx采集满足要求的信号。如图8所示，运用LabVIEW的动态链接库调用控件，调用RIGOL的库函数，对万用表进行功能选择，以及电流连续采集的功能触发。如图9所示，本系统的测试面板有图表显示、控制按钮、开关、指示灯等控件，给用户提供了一个友好而易于操作的界面。如图10所示，测试端机倾斜和摆动的机械装置。实用表明，该测试平台用于产品的开发和批量测试，发挥了作用。
权利要求1.一种用于杆塔无线监测终端机的专用测试平台，其特征在于包括台式计算机(1)、 通过USB接口与计算机相连接的USB-6251采集卡(2)、通过RS232接口与计算机连接的 LPS-305电源(3)、通过USB接口与计算机相连接的RIGOL DM3052数字万用表(4)、通过 RS232接口与计算机连接的倾角摆动测试架(5)、通过测试线与上述设备相连接的无线监测终端机测试架(6)构成，各个硬件平台和LABVIEW 2010环境下各操作模块组合工作。
2.根据权利要求1所述的一种用于杆塔无线监测终端机的专用测试平台，其特征还在于各硬件平台与PC机的连接方式不同，USB-6251采集卡和RIGOL DM3052数字万用表使用USB接口与PC机相连，LPS-305电源和加速度传感器的的倾角测试装置使用RS-232接口与PC机相连，测试者为主导，可分别控制自动测试系统的各个模块。
3.根据权利要求1所述的一种用于杆塔无线监测终端机的专用测试平台，其特征在于(1)USB-6251使用USB接口，16路模拟输入，1.25MS/S单通道采集率，采集范围-IOflOV ；2路模拟输出，三个数字端口，每个端口有8个数字线状态，24条数字1/0，输出范围(T5V ；AOO路模拟接地电阻信号，AOl路模拟雷电信号，三路红外信号由计数器CTRO 异步实现的；AIO路采集蓄电池电压；(2)LPS-305电源，模拟的主要性能指标最大输出电压0V 10V，输出电流(T400mA，可用RS232程控提供太阳能供电；(3)RIG0LDM3052数字万用表使用USB接口，在LPS-305电源输出电压为OV IOV变化范围内，实时采集蓄电池电流的变化情况并显示出来；(4)带有IXD数码显示屏和RS232接口的加速度传感器倾斜摆动装置，用于固定测试终端机的螺杆，可由PC机控制X在0° 士30°和Y在0° 士30°方向上的倾斜角度变化。
专利摘要本实用新型涉及一种用于杆塔无线监测终端机的专用测试平台，这是一个基于虚拟仪器技术的自动测试系统。它为监测终端机提供一个模拟现场的真实环境，对产品的各种性能进行检测，使其性能指标达到设计的要求。自动测试系统需要模拟的信号包括避雷器泄放信号、塔杆接地电阻、绝缘子漏电流的红外传感信号、加速度传感器的倾斜摆动的信号和光伏电源的电压、电流，并同时完成电源电压、电流信号的采集和显示，实时监测电源工作状态。此系统的硬件平台包括USB-6251采集卡、LPS-305电源、RIGOL DM3052数字万用表、PC机、加速度传感器的倾斜摆动测试装置构成。在LABVIEW 2010软件环境中进行编程。可开发出一套性能可靠，界面友好，操作简单的专用测试平台，并满足产品生产的要求。
文档编号G01R31/00GK202189100SQ20112021358
公开日2012年4月11日 申请日期2011年6月22日 优先权日2011年6月22日
发明者李可民, 李少波, 王瑛, 薛飞 申请人:北京工业大学