CN102735956A - 电流回路检测系统及其电流回路检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电流回路检测系统及其电流回路检测方法。电流回路检测系统包含特征负载、电流量测装置及使用者装置。特征负载用以电性连结至电流回路，并于运作时产生电流特征波形。电流量测装置用以电性连结至电流源。使用者装置与电流量测装置间具有第一连线。电流量测装置将电流源的输出电流波形通过第一连线传送至使用者装置，使用者装置判断输出电流波形与电流特征波形相符，并根据相符的结果判断电流源与电流回路具电性连结。

Description

电流回路检测系统及其电流回路检测方法

技术领域

本发明关于一种电流回路检测系统及其电流回路检测方法。更具体而言，本发明的电流回路检测系统及其电流回路检测方法可用以确认电流源与电流回路间的对应关系。

背景技术

电力工程乃现今人类生活中不可或缺的重要建设，而随着节能环保的意识日渐抬头，如何更有效率地使用电力资源亦成为重要的课题。目前，较佳的能源控管方式主要逐步将现有的电力布局升级为先进读表基础建设(Advanced MeterInfrastructure，AMI)。其主要理由在于，先进读表基础建设可通过电力使用状态等数据交换，完成自动式电源管理的功能，则可藉以达成节能的目的。而为了于现有的硬件架构下进行前述先进读表基础建设中数据的交换，电力线网络(Power LineCommunication，PLC)因此发展。

由于电力线网络的技术可通过已存在的电力线路进行数据的传递，因此可大幅降低额外布线的成本，使其成为目前先进读表基础建设主要使用的通信方式之一。然而，由于电力线网络先天的限制，因此其于通信时容易受到干扰，尤其在跨电流源进行长距离通信时，其讯号质量将会大幅降低。据此，若要于先进读表基础建设中使用电力线网络的相关技术，则电流回路以及电流源间的对应关系必须先行厘清。

为能确认电流源与电流回路间的对应关系，目前主要以人工检测的方式，再者可利用电力线通信网络测试仪器。其中，人工检测主要是让技术人员亲自到电流回路中电表分布的地点，利用施工时使用的线路蓝图于实地进行勘查检测。然而，采人工的方式会因现场状况不同而有检测上的难处，譬如线路过于凌乱、建筑物屏障或线路蓝图与实际布线不符等。

另外，当使用电力线通信网络测试仪器，并通过通信质量的优劣来判断电流源与电流回路间是否对应时，若电力线网络的传输距离过长，其亦会造成讯号衰减失去通信能力，因而降低检测结果的正确性。更者，电力线通信网络测试仪器除仅能进行点对点的检测外，其测试仪器的价格亦相当高昂，因此使用电力线通信网络测试仪器的方式，并无法达成有效益且低成本的检测。

综上所述，如何有效率、低成本且正确地获得电流源以及电流回路的对应状态，使得电力线网络得以正确地应用于先进读表基础建设中，乃业界亟需努力的目标。

发明内容

为解决前述人工检测及电力线通信网络检测仪器于检测电流源与电流回路间对应关系所产生的问题，本发明提供了一种电流回路检测系统及其电流回路检测方法，其主要通过于电流回路端增加特征负载，并于电流源端量测特征负载的电流波形的方式，以确认电流源与电流回路间的对应关系。

为完成前述目的，本发明提供一种用于一电流回路检测系统的电流回路检测方法，电流回路检测系统包括一特征负载、一电流量测装置以及一使用者装置，电流量测装置与使用者装置具有一第一连线，电流回路检测方法包含下列步骤：：(a)使特征负载电性连结至电流回路，其中特征负载于运作时产生电流特征波形；(b)使电流量测装置电性连结至电流源，并将电流源的输出电流波形通过第一连线传送至使用者装置；(c)使使用者装置判断输出电流波形与电流特征波形相符；以及(d)使使用者装置根据步骤(c)的结果，判断电流源与电流回路具电性连结。

为完成前述目的，本发明亦提供一种电流回路检测系统。电流回路检测系统包含一特征负载、一电流量测装置及一使用者装置。特征负载电性连结至电流回路，并于运作时产生电流特征波形。电流量测装置电性连结至电流源。使用者装置与电流量测装置间具有第一连线。电流量测装置将电流源的输出电流波形通过第一连线传送至使用者装置，使用者装置判断输出电流波形与电流特征波形相符，并根据相符的结果判断电流源与电流回路具电性连结。

通过上述所揭露的技术特征，本发明的电流回路检测系统及其电流回路检测方法，可判断电流源端的输出电流波形跟特征负载运作而产生的电流特征波形是否相符，若是，则表示电流源与电流回路间具电性连结关系。

在参阅图式及随后描述的实施方式后，此技术领域具有通常知识者便可了解本发明的其它目的，以及本发明的技术手段及实施方面。

附图说明

图1A本发明第一实施例的示意图；

图1B本发明第一实施例的电流源的电流波形示意图；

图1C本发明第一实施例的特征负载的电流波形示意图；

图1D本发明第一实施例的电流源的电流波形示意图；

图2本发明第二实施例的示意图；

图3本发明第三实施例的示意图；

图4A本发明第四实施例的示意图；

图4B本发明第四实施例的电流源的电流波形示意图；

图4C本发明第四实施例的特征负载的电流波形示意图；

图4D本发明第四实施例的电流源的电流波形示意图；

图5本发明第五实施例的电流回路检测方法的流程图；

图6本发明第六实施例的电流回路检测方法的流程图；以及

图7本发明第七实施例的电流回路检测方法的流程图。

主要组件符号说明：

1：电流回路检测系统       11：特征负载

112：电流特征波形         13：电流量测装置

15：使用者装置            40：电流回路

50：电流源                502、504：电流源的电流波形

4：电流回路检测系统       41：特征负载

412：电流特征波形         431、433、435：电流量测装置

45：使用者装置            60：电流回路

701、703、705：电流源

7010、7012、7030、7032、7050、7052：电流源的电流波形

L1、M1、M2、M3：第一连线  L2：第二连线

具体实施方式

以下将通过实施例来解释本发明内容。然而，本发明的实施例并非用以限制本发明需在如实施例所述的任何环境、应用或方式方能实施。因此，关于实施例的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以直接限制本发明。需说明者，以下实施例及图示中，与本发明非直接相关的组件已省略而未绘示。

首先，请参考图1A，其为本发明第一实施例的一电流回路检测系统1的示意图。电流回路检测系统1包含一特征负载11、一电流量测装置13以及一使用者装置15。特征负载11电性连结至一电流回路40，电流量测装置13电性连结至一电流源50，使用者装置15与电流量测装置13间具有一第一连线L1。其中，电流源50用以提供电流的设备，例如一变压器，电流回路40中具各种常态使用的电器用品，而各组件的功能及互动，将于下述的内容中详细说明。

请参考图1B，其为电流量测装置13所测得电流源50于稳定使用状况下的电流波形示意图。详言之，使用者可先利用使用者装置15，通过第一连线L1获得电流量测装置13量测电流源50于稳定使用时所提供的一输出电流波形502。

换句话说，当电流量测装置13电性连结至电流源50时，其可测量电流源50于稳定使用时的输出电流，并可通过第一连线L1将输出电流的输出电流波形502传送至使用者装置15，俾使用者得知电流源50于稳定使用时的电流波形。需特别说明者，就常态使用状况而言，电流源50输出的总电流于短时间内的变动应趋稳定，则此时使用者装置15所接收到电流源50输出的电流所具的输出电流波形502应近似一条直线。

接着请一并参考图1C，其为特征负载11于运作时产生的一电流特征波形112。具体而言，当电流源50端的测试环境设定完毕后，特征负载11便开始运作，并于运作时产生电流特征波形112。须特别说明者，特征负载11可于经过一预设时间后，基于电流特征波形112开始运作，其中，电流特征波形112形状的目的在于提供辨识，而于第一实施例中，电流特征波形112方波。然而，其并非用以限制电流特征波形112的形状，于其它实施方面中，电流特征波形112可为正弦波形、三角波形、脉波形及锯齿波形的其中之一，或任何具有辨识度的波形。

随后，于第一实施例中，当使用者欲得知电流源50与电流回路40间是否具有对应关系时，可经由电流量测装置13是否测得特征负载11的电流使用状况而知。请一并参考图1D，其为使用者装置13持续通过第一连线L1接收电流量测装置13所测量到的一输出电流波形504。

具体而言，使用者装置15于特征负载11开始运作之后，开始判断输出电流波形504与电流特征波形112是否相符(相似或相对应)。更进一步来说，当电流特征波形112为方波时，若测量到的输出电流波形504亦变化为相似的方波，则表示特征负载11于其所连结的电流回路40中所产生的电流特征波形112，规律地影响电流源50所输出的电流，使得电流源50的输出电流波形504相符于电流特征波形112，则使用者装置15便可据以判断电流源50与电流回路40具电性连结且位于同一电流回路中。

另一方面，若输出电流波形504与电流特征波形112并不相符，表示特征负载11所产生的电流特征波形并未影响电流源50所输出的输出电流，则可知电流源50与电流回路40间并不具电性连结关系，即两者处于不同电流回路中。

需特别说明者，由于电流源50与电流回路40间，于测试的最初并无法确认其对应关系，因此图示中以广义的电力线路作为两者间的媒介，其并非用以限制电流源50以及电流回路40的连结状态。另，使用者装置15可为个人计算器、智能型行动电话(Smart Phone)、个人数字助理(PDA，Personal Digital Assistant)或其它具计算及显示能力的装置。而第一连线L1的实施方式，可为无线通信(包括红外线、蓝芽、无线网络等)或有线通信。

请参考图2，其为本发明第二实施例的示意图。其中，第二实施例所使用的组件与第一实施例相同，其功能将不再赘述。须特别强调者，第二实施例与第一实施例的差别在于使用者装置15与特征负载11间具有一第二连线L2，亦即使用者装置15可通过第二连线L2与特征负载11进行通信。

进一步而言，第一实施例中，特征负载11于预设时间后自动运作。而于第二实施例中，使用者可利用使用者装置15，通过第二连线L2对特征负载11手动设定运作。再者，使用者可利用使用者装置15，通过第二连线L2决定特征负载11的特征波形112，使其为正弦波形、三角波形、脉波形及锯齿波形的其中之一，俾使用者得随环境状况选择易于辨识的波形。须特别说明者，第二连线L2的实施方式可为无线通信(包括红外线、蓝芽、无线网络等)或有线通信。

请参考图3，其为本发明第三实施例的示意图。其中，第三实施例所使用的组件与第一实施例相同，其功能亦不再赘述。须特别强调者，第三实施例与第一实施例的差别在于电流量测装置13与特征负载11间具有一第二连线L2’，亦即电流量测装置13可通过第二连线L2’与特征负载11通信，则使用者装置15便可利用电流量测装置13，通过第一连线L1以及第二连线L2’与特征负载11通信。

进一步而言，第一实施例中，特征负载11于预设时间后自动运作。而于第三实施例中，使用者可利用使用者装置15，通过电流量测装置13，经由第一连线L1以及第二连线L2’对特征负载11手动设定运作。再者，使用者亦可利用使用者装置15，通过电流量测装置13，经由第一连线L1以及第二连线L2’决定特征负载11的特征波形112，使其为正弦波形、三角波形、脉波形及锯齿波形的其中之一，俾使用者随环境状况选择易于辨识的波形。须特别说明者，第二连线L2’的实施方式可为无线通信(包括红外线、蓝芽、无线网络等)或有线通信。

本发明的电流回路检测系统亦可同时进行多组电流源与电流回路间对应关系的测量。请同时参考图4A，其为本发明第四实施例的一电流回路检测系统4的示意图。电流回路检测系统4包含一特征负载41、数个电流量测装置431、433、435以及一使用者装置45。特征负载41电性连结至一电流回路60，数个电流量测装置431、433、435分别电性连结至数个电流源701、703、705，使用者装置45与电流量测装置431、433、435间分别具有一第一连线M1、M2、M3。其中，电流源701、703、705用以提供电流的设备，例如变压器，电流回路60中具各种常态使用的电器用品，而各组件的功能及互动，将于下述的内容中详细说明。

请一并参考图4B，其为电流量测装置431、433、435分别测得电流源701、703、705于稳定使用状况下的电流波形示意图。详言之，使用者可先利用使用者装置45，分别通过第一连线M1、M2、M3，获得电流量测装置431、433、435量测电流源701、703、705于稳定使用时所提供的数个输出电流波形7010、7030、7050。类似地，第四实施例中的电流波形7010、7030、7050亦可因电流源701、703、705各别输出的稳定总电流而趋近直线。

接着请一并参考图4C，其为特征负载41于运作时产生的一电流特征波形412。具体而言，当电流源701、703、705端的测试环境设定完毕后，特征负载41便开始运作，并于运作时产生电流特征波形412。同样地，特征负载41可于经过一预设时间后，基于电流特征波形412开始运作，其中，电流特征波形412形状的目的在于提供辨识，而于第四实施例中，电流特征波形412方波。然而，其并非用以限制电流特征波形112的形状，于其它实施方面中，电流特征波形412可为正弦波形、三角波形、脉波形及锯齿波形的其中之一，或任何具有辨识性的波形。

随后，于第四实施例中，当使用者欲得知电流源701、703、705与电流回路60间的对应关系时，可经由电流量测装置431、433、435何者测得特征负载41的电流使用状况而知。请一并参考图4D，其为使用者装置30分别持续通过第一连线M1、M2、M3接收电流量测装置431、433、435所测量到的输出电流波形7012、7032、7052。

具体而言，使用者装置45于特征负载41开始运作之后，开始判断输出电流波形7012、7032、7052何者与电流特征波形412相符。而于第四实施例中，如图4D所绘示，与电流特征波形412相符的电流波形为输出电流波形7012，则表示特征负载41于其所连结的电流回路60中所产生的电流特征波形412，规律地影响电流源701所输出的电流，使得电流源701的输出电流波形7012相符于电流特征波形412，则使用者装置45便可据以于多组电流源中，判断电流源701与电流回路60具电性连结且位于同一电流回路中。

另一方面，由于输出电流波形7032、7052与电流特征波形412并不相符，则表示特征负载41所产生的电流特征波形并未影响电流源703、705所输出的输出电流，则可知电流源703、705与电流回路60间并不具电性连结关系，换言之，电流源703、705与电流回路60处于不同电流回路中。

本发明的一第五实施例为一电流回路检测方法，其流程图请参考图5。第五实施例的方法用于一电流回路检测系统(如第一实施例中所述的电流回路检测系统1)。该电流回路检测系统包括一特征负载、一电流量测装置以及一使用者装置。该电流量测装置与该使用者装置具有一第一连线。该电流回路检测方法的详细步骤如下所述。

首先，执行步骤501，使该特征负载电性连结至一电流回路。接着，执行步骤502，当经过一预设时间后，使该特征负载开始运作。其中，该特征负载于运作时产生一电流特征波形。执行步骤503，使该电流量测装置电性连结至一电流源，并将该电流源的一输出电流波形通过该第一连线传送至该使用者装置。须特别说明者，步骤502与步骤503的顺序可对调，换言之，可先执行步骤503，设定该电流源端的环境后，再执行步骤502，启动该特征负载的运作。

随后，执行步骤504，使该使用者装置判断该输出电流波形与该电流特征波形是否相符(相似或相对应)。若步骤504判断的结果为相符，则表示该特征负载于其所连结的该电流回路中产生的电流特征波形，规律地影响该电流源所输出的电流，使得该电流源的该输出电流波形相符(相似或相对应)于该电流特征波形，则执行步骤505，判断该电流源与该电流回路具电性连结，且位于同一电流回路中。

相反地，若步骤504判断的结果为不相符，则表示该特征负载于其所连结的该电流回路中产生的电流特征波形，并无影响该电流源所输出的电流，则执行步骤506，判断该电流源与该电流回路不具电性连结，且位于不同电流回路中。

本发明的一第六实施例为一电流回路检测方法，其流程图请参考图6。第六实施例的方法用于一电流回路检测系统(如第二实施例中所述的电流回路检测系统1)，同样地，该电流回路检测系统包括一特征负载、一电流量测装置以及一使用者装置。该电流量测装置与该使用者装置具有一第一连线，且该使用者装置与该特征负载间具有一第二连线。该电路回路检测方法的步骤如下所述。

首先，执行步骤601，使该特征负载电性连结至一电流回路。接着，执行步骤602，使该使用者装置通过该第二连线决定该特征负载的一电流特征波形，并使该特征负载基于该电流特征波形开始运作。执行步骤603，使该电流量测装置电性连结至一电流源，并将该电流源的一输出电流波形通过该第一连线传送至该使用者装置。须特别说明者，步骤602与步骤603的顺序亦可对调，换言之，可先执行步骤603，设定该电流源端的环境后，再执行步骤602，启动该特征负载的运作。

随后，执行步骤604，使该使用者装置判断该输出电流波形与该电流特征波形是否相符(相似或相对应)。若步骤604判断的结果为相符，则表示该特征负载于其所连结的该电流回路中产生的电流特征波形，规律地影响该电流源所输出的电流，使得该电流源的该输出电流波形相符(相似或相对应)于该电流特征波形，则执行步骤605，判断该电流源与该电流回路具电性连结，且位于同一电流回路中。

反之，若步骤604判断的结果为不相符，则表示该特征负载于其所连结的该电流回路中产生的电流特征波形，并无影响该电流源所输出的电流，则执行步骤606，判断该电流源与该电流回路不具电性连结，且位于不同电流回路中。

本发明的一第七实施例为一电流回路检测方法，其流程图请参考图7。第七实施例的方法用于一电流回路检测系统(如第三实施例中所述的电流回路检测系统1)，同样地，该电流回路检测系统包括一特征负载、一电流量测装置以及一使用者装置。该电流量测装置与该使用者装置具有一第一连线，且该电流量测装置与该特征负载间具有一第二连线。该电路回路检测方法的步骤如下所述。

首先，执行步骤701，使该特征负载电性连结至一电流回路。接着，执行步骤702，使该使用者装置经由该电流量测装置，并通过该第一连线及该第二连线决定该特征负载的一电流特征波形，并使该特征负载基于该电流特征波形开始运作。执行步骤703，使该电流量测装置电性连结至一电流源，并将该电流源的一输出电流波形通过该第一连线传送至该使用者装置。须特别说明者，步骤702与步骤703的顺序可对调，换言之，可先执行步骤703，设定该电流源端的环境后，再执行步骤702，启动该特征负载的运作。

随后，执行步骤704，使该使用者装置判断该输出电流波形与该电流特征波形是否相符(相似或相对应)。若步骤704判断的结果为相符，则表示该特征负载于其所连结的该电流回路中产生的电流特征波形，规律地影响该电流源所输出的电流，使得该电流源的该输出电流波形相符(相似或相对应)于该电流特征波形，则执行步骤705，判断该电流源与该电流回路具电性连结，且位于同一电流回路中。

反之，若步骤704判断的结果为不相符，则表示该特征负载于其所连结的该电流回路中产生的电流特征波形，并无影响该电流源所输出的电流，则执行步骤706，判断该电流源与该电流回路不具电性连结，且位于不同电流回路中。

综上所述，本发明的电流回路检测系统以及电流回路检测方法将可以低成本的方式，有效且正确地判断电流源与电流回路间的对应关系。如此一来，以往以人工检测及或以电力线通信网络测试仪器作为检测方法时所具有的缺点将可轻易克服，使得电流回路的检测更有效率地被完成。

惟上述实施例仅为例示性说明本发明的实施方面，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技艺的人士可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种用于一电流回路检测系统的电流回路检测方法，该电流回路检测系统包括一电流量测装置、一特征负载以及一使用者装置，该电流量测装置与该使用者装置具有一第一连线，该电流回路检测方法包含下列步骤：

(a)使该特征负载电性连结至一电流回路，其中该特征负载于运作时产生一电流特征波形；

(b)使该电流量测装置电性连结至一电流源，并将该电流源的一输出电流波形通过该第一连线传送至该使用者装置；

(c)使该使用者装置判断该输出电流波形与该电流特征波形相符；以及

(d)使该使用者装置根据步骤(c)的结果，判断该电流源与该电流回路具电性连结。

2.如权利要求1所述的电流回路检测方法，其特征在于，步骤(a)更包含下列步骤：

(a1)使该特征负载于一预设时间后，基于该电流特征波形开始运作。

3.如权利要求1所述的电路回流检测方法，其特征在于，该使用者装置与该特征负载间具有一第二连线，该使用者装置通过该第二连线决定该特征负载的该电流特征波形。

4.如权利要求1所述的电路回流检测方法，其特征在于，该电流量测装置与该特征负载间具有一第二连线，该使用者装置经由该电流量测装置，通过该第一连线以及该第二连线决定该特征负载的该电流特征波形。

5.如权利要求1所述的电流回路检测方法，其特征在于，该电流特征波形为方波形、正弦波形、三角波形、脉波形及锯齿波形其中之一。

6.一种电流回路检测系统，包含：

一特征负载，用以电性连结至一电流回路，其中该特征负载于运作时产生一电流特征波形；

一电流量测装置，用以电性连结至一电流源；以及

一使用者装置，与该电流量测装置间具有一第一连线；

其中，该电流量测装置将该电流源的一输出电流波形通过该第一连线传送至该使用者装置，该使用者装置判断该输出电流波形与该电流特征波形相符，并根据相符的结果判断该电流源与该电流回路具电性连结。

7.如权利要求6所述的电流回路检测系统，其特征在于，该特征负载于一预设时间后，以该电流特征波形开始运作。

8.如权利要求6所述的电流回路检测系统，其特征在于，该使用者装置与该特征负载间具有一第二连线，该使用者装置通过该第二连线决定该特征负载的该电流特征波形。

9.如权利要求6所述的电流回路检测系统，其特征在于，该电流量测装置与该特征负载间具有一第二连线，该使用者装置经由该电流量测装置，通过该第一连线以及该第二连线决定该特征负载的该电流特征波形。

10.如权利要求6所述的电流回路检测系统，其特征在于，该电流特征波形为方波形、正弦波形、三角波形、脉波形及锯齿波形其中之一。

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