电能表故障诊断方法、系统及终端设备技术方案

本发明专利技术适用于电能表故障诊断技术领域，提供了一种电能表故障诊断方法，在电能表上电后，通过RS485信道向电能表发送通讯指令，识别电能表的应答；若电能表没有应答通讯指令，则判定电能表发生RS485通信故障；基于电能表RS485通信原理，建立电能表RS485通信故障的FMEA分析表；根据FMEA分析表，建立电能表RS485通信的故障树分析模型；对电能表进行电压测试，确定电能表的故障模式；根据电能表的故障模式和故障树分析模型，确定电能表的故障原因；根据故障模式、故障原因和FMEA分析表，生成故障诊断结果。本发明专利技术提供的电能表故障诊断方法，诊断速度块，准确度高，能够体现不同层次故障之间功能逻辑关系。

Fault diagnosis method, system and terminal equipment for electric energy meter

The invention is suitable for the technical field of fault diagnosis of electric energy meter, and provides a method for fault diagnosis of electric energy meter, which sends communication instructions to electric energy meter through RS485 channel after the electric energy meter is turned on, and identifies the response of electric energy meter; if the electric energy meter does not respond to communication instructions, the electric energy meter is judged to have RS485 communication fault; and the electric energy meter R 485 communication fault is based on electric energy meter R 485. Based on the communication principle of S485, the FMEA analysis table of RS485 communication fault of electric energy meter is established; the fault tree analysis model of RS485 communication of electric energy meter is established according to FMEA analysis table; the fault mode of electric energy meter is determined by voltage test of electric energy meter; the fault reason of electric energy meter is determined according to the fault mode and fault tree analysis model of electric energy meter. According to the failure mode, cause of failure and FMEA analysis table, the result of fault diagnosis is generated. The fault diagnosis method of the electric energy meter provided by the invention has the advantages of high accuracy and high diagnostic speed block, and can reflect the functional logic relationship between faults of different levels.

【技术实现步骤摘要】
电能表故障诊断方法、系统及终端设备
本专利技术属于电能表故障诊断
，尤其涉及一种电能表故障诊断方法、系统及终端设备。
技术介绍
智能配电系统中的智能抄表系统由主站通过传输媒体将多个用户仪表的数据集中抄读，它是集中抄表系统与数据远程通信的组合。RS485标准通常作为一种相对经济、具有相当高噪声抑制、相对高的传输速率、传输距离远、宽共模范围的通信平台。RS485芯片电路具有控制方便、成本低廉等优点，在智能通信系统中应用广泛。RS485作为国际通用串口通信标准，其总线通信模式具有结构简单、价格低廉、通信距离和数据传输速率适当等特点，RS485芯片在智能电网通信系统中得到了广泛应用。智能电能表RS485通信失败给网络调试和后期的维护带来很大的不便，影响网络的稳定和整体性能。从目前智能电能表组网络维修情况来看，约有2％～3％通信的失败是RS485通信失败导致的，智能电能表RS485通信故障造成数据传输异常甚至损坏相关仪器设备，因此如何快速诊断RS485通信故障原因，确定相对应的解决措施，显得尤其重要。传统的故障诊断方法根据系统的结构、原理和功能特点，对所有故障原因进行罗列汇总，经规范化、条理化处理后，给出系统故障诊断程序，系统一旦发生故障，需要按照既定程序，依次进行检查。但是这种方法诊断程序固化，故障诊断速度和准确度较差，并且无法体现系统不同层次故障之间的功能逻辑关系。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种电能表故障诊断方法、系统及终端设备，以解决现有技术中当电能表发生RS485通信故障时，诊断速度慢，准确度较差，无法体现不同层次故障之间功能逻辑关系的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例的第一方面提供了一种电能表故障诊断方法，包括：在电能表上电后，通过RS485信道向所述电能表发送通讯指令，识别所述电能表的应答；若所述电能表没有应答所述通讯指令，则判定所述电能表发生RS485通信故障；基于电能表RS485通信原理，建立所述电能表RS485通信故障的故障原因与影响分析(FailureModeandEffectsAnalysis，FMEA)分析表；根据所述FMEA分析表，建立所述电能表RS485通信的故障树分析模型；对所述电能表进行电压测试，确定所述电能表的故障模式；根据所述电能表的故障模式和所述故障树分析模型，确定所述电能表的故障原因；根据所述故障模式、所述故障原因和所述FMEA分析表，生成故障诊断结果。进一步地，所述根据所述FMEA分析表，建立电能表RS485通信的故障树分析模型包括：以电能表RS485通信故障为顶事件，逐级确定所述电能表各级故障模式的原因事件；根据所述FMEA分析表中的故障原因确定底事件；将所述顶事件、所述底事件和所述各级故障模式的原因事件建立逻辑关系，建立所述故障树分析模型。进一步地，所述电能表故障诊断方法还包括：获取所述故障树分析模型中底事件的发生概率；根据所述底事件的发生概率，计算所述故障树分析模型中顶事件的发生概率；根据所述底事件的发生概率和所述顶事件的发生概率，计算各个底事件的重要度；根据所述底事件的重要度验证所述故障模式和所述故障原因是否准确。进一步地，所述对所述电能表进行电压测试包括：依次测试所述电能表的变压器初级线圈电压、变压器次级线圈电压、RS485供电电压和MCU供电电压。本专利技术实施例的第二方面提供了一种电能表故障诊断系统，包括：应答识别模块，用于在电能表上电后，通过RS485信道向所述电能表发送通讯指令，识别所述电能表的应答；故障判定模块，用于若所述电能表没有应答所述通讯指令，则判定所述电能表发生RS485通信故障；FMEA分析表建立模块，用于基于电能表RS485通信原理，建立所述电能表RS485通信故障的FMEA分析表；故障树分析模型建立模块，用于根据所述FMEA分析表，建立所述电能表RS485通信的故障树分析模型；故障模式确定模块，用于对所述电能表进行电压测试，确定所述电能表的故障模式；故障原因确定模块，用于根据所述电能表的故障模式和所述故障树分析模型，确定所述电能表的故障原因；故障诊断结果生成模块，用于根据所述故障模式、所述故障原因和所述FMEA分析表，生成故障诊断结果。进一步地，所述故障树分析模型建立模块包括：原因事件确定模块，用于以电能表RS485通信故障为顶事件，逐级确定所述电能表各级故障模式的原因事件；底事件确定模块，用于根据所述FMEA分析表中的故障原因确定底事件；模型建立模块，用于将所述顶事件、所述底事件和所述各级故障模式的原因事件建立逻辑关系，建立所述故障树分析模型。进一步地，所述电能表故障诊断系统还包括：底事件发生概率确定模块，用于获取所述故障树分析模型中底事件的发生概率；顶事件发生概率计算模块，用于根据所述底事件的发生概率，计算所述故障树分析模型中顶事件的发生概率；底事件重要度计算模块，用于根据所述底事件的发生概率和所述顶事件的发生概率，计算各个底事件的重要度；验证模块，用于根据所述底事件的重要度验证所述故障模式和所述故障原因是否准确。进一步地，所述故障模式确定模块包括：电压测试模块，用于依次测试所述智能电能表的变压器初级线圈电压、变压器次级线圈电压、RS485供电电压和MCU供电电压。本专利技术实施例的第三方面提供了一种电能表故障诊断终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面的电能表故障诊断方法。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面的电能表故障诊断方法。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：在电能表上电后，通过RS485信道向电能表发送指令，根据电能表是否应答指令，可以快速判断电能表是否发生RS485通信故障；在判定电能表发生RS485通信故障后，基于电能表RS485通信原理，分析各种故障模式的故障原因和预防措施等，建立FMEA分析表，并以电能表RS485通信故障为顶事件，建立故障树分析模型，可以体现不同层次故障之间的功能逻辑关系；对电能表进行电压测试，确定故障模式，并根据FMEA分析表和故障树分析模型，能够快速找到故障模式和故障原因，并准确地生成故障诊断结果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种电能表故障诊断方法的示意流程图；图2是本专利技术实施例提供的一种电能表故障诊断系统的示意性框图；图3是本专利技术实施例提供的一种电能表的故障树分析模型的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种电能表进行电压测试的示意流程图；图5是本专利技术实施例提供的一种电能表故障诊断终端设备的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电能表故障诊断方法，其特征在于，包括：在电能表上电后，通过RS485信道向所述电能表发送通讯指令，识别所述电能表的应答；若所述电能表没有应答所述通讯指令，则判定所述电能表发生RS485通信故障；基于电能表RS485通信原理，建立所述电能表RS485通信故障的故障原因与影响分析FMEA分析表；根据所述FMEA分析表，建立所述电能表RS485通信的故障树分析模型；对所述电能表进行电压测试，确定所述电能表的故障模式；根据所述电能表的故障模式和所述故障树分析模型，确定所述电能表的故障原因；根据所述故障模式、所述故障原因和所述FMEA分析表，生成故障诊断结果。

【技术特征摘要】
1.一种电能表故障诊断方法，其特征在于，包括：在电能表上电后，通过RS485信道向所述电能表发送通讯指令，识别所述电能表的应答；若所述电能表没有应答所述通讯指令，则判定所述电能表发生RS485通信故障；基于电能表RS485通信原理，建立所述电能表RS485通信故障的故障原因与影响分析FMEA分析表；根据所述FMEA分析表，建立所述电能表RS485通信的故障树分析模型；对所述电能表进行电压测试，确定所述电能表的故障模式；根据所述电能表的故障模式和所述故障树分析模型，确定所述电能表的故障原因；根据所述故障模式、所述故障原因和所述FMEA分析表，生成故障诊断结果。2.根据权利要求1所述的电能表故障诊断方法，其特征在于，所述根据所述FMEA分析表，建立所述电能表RS485通信的故障树分析模型包括：以电能表RS485通信故障为顶事件，逐级确定所述电能表各级故障模式的原因事件；根据所述FMEA分析表中的故障原因确定底事件；将所述顶事件、所述底事件和所述各级故障模式的原因事件建立逻辑关系，建立所述故障树分析模型。3.根据权利要求1所述的电能表故障诊断方法，其特征在于，还包括：获取所述故障树分析模型中底事件的发生概率；根据所述底事件的发生概率，计算所述故障树分析模型中顶事件的发生概率；根据所述底事件的发生概率和所述顶事件的发生概率，计算各个底事件的重要度；根据所述底事件的重要度验证所述故障模式和所述故障原因是否准确。4.根据权利要求1所述的电能表故障诊断方法，其特征在于，所述对所述电能表进行电压测试包括：依次测试所述电能表的变压器初级线圈电压、变压器次级线圈电压、RS485供电电压和微控制单元MCU供电电压。5.一种电能表故障诊断系统，其特征在于，包括：应答识别模块，用于在电能表上电后，通过RS485信道向所述电能表发送通讯指令，识别所述电能表的应答；故障判定模块，用于若所述电能表没有应答所述通讯指令，则判定所述电能表发生RS485通信故障；FMEA分析表建立模块，用于基于电能表RS485通信原理，建立所述电能表RS485通信故障...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涵，马慧卓，李翀，任鹏，石振刚，武超飞，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司电力科学研究院，国家电网公司，国网河北能源技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13