CN104251946A - 远方手持终端及其电力线识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种远方手持终端，该终端包含：信号捕获接口，其电性连接电力线，采集电力线载波信号；信号处理模块，其输入端电路连接信号捕获接口的输出端，接收信号捕获接口输出的电力线载波信号，进行信号解调和解码后输出相线识别码信息；数字处理模块，其输入端电路连接信号处理模块的输出端，接收相线识别码信息记录该信号的强度，并对不同电力线检测得出的信号强度进行比对，输出电力线识别结果。本发明通过在电力线上引入电力线载波信号，由远方手持终端进行采集和识别，通过电力线载波信号的不同，识别电力线，操作效率高，同时提高识别的准确性。

Description

远方手持终端及其电力线识别方法

技术领域

本发明涉及一种电气领域的电力线识别技术，具体涉及一种远方手持终端及其电力线识别方法。

背景技术

在低压供电线路中，一般采用架空线和电缆线从变压器台区向居民和住宅楼供电。在实际的接进户线操作中，由于城市建筑和市政规划缘故，接进户线大多分批次安装，并且跨越的时间段较长。从而造成用户用电信息和保留的档案混乱，变压器台区实际负荷的用电客户与电力营销系统中的用户信息有出入的现象。从而大大影响了对单个台区线损的考核和事故抢修停电操作。但是由于架空线和地下电缆大多被建筑物所遮挡，有些走线凌乱，无法通过观察确定接进户线所属变压器台区，特别是几个台区的交界处，存在交叉现象。对供电企业营销和电力事故抢修带来诸多不便，为此，用电管理部门经常需要普查各类台区的用户资料，包括用户是由哪台变压器供电，由哪个母线分支供电，由哪相供电，实现台区精细化管理，为降耗减损提供真实准确的基础数据。

目前，为解决检测问题，采用了台区用户识别仪、台区用户查询仪、营业普查仪等。台区识别、线路分支识别采用传统的“拉闸验电”的方法确定用户的变压器台区和相线属性存在很多弊端，而传统的台区用户识别仪采用电力载波通信方式和工频通信方式。但是传统的这两种方式都有其自身的缺陷，无法准确识别台区用户由哪个母线分支供电或哪相供电。主要体现如下问题或缺点：

1）在共高压、共地、及共电缆沟情况下会造成误判。由于传统台区识别仪仅仅采用电力载波信号进行用户识别，而载波信号会通过变压器传输到高压侧，再通过高压线传输到相邻变压器，造成“串线”现象既“共高压串线”。同样原因，若相邻变压器有共地情况，载波信号也会串线到相邻变压器既“共地串线”。若相邻变压器的低压电缆走同一电缆沟，电力载波信号会通过电缆间的耦合电容传播到其它变压器上，既“共电缆沟串线”。由于共高压串线、共地串线、共电缆沟串线等情况的存在，仅仅采用电力载波信号的传统台区识别仪经常会造成误判。

2）对于距离长、干扰大的线路无法识别。城区电力公变台区的供电半径在500米到 2000 米之间，所以台区识别仪测量距离应不小于2000米。电力载波信号是高频信号，衰减严重，无法远距离传输，使得传统台区识别仪无法识别距离长、线路干扰大的用户。 

综上，单一载波体现或工频通信方式无法保证准确识别。

发明内容

本发明提供一种远方手持终端及其电力线识别方法，能够锁定不通的频点并且解析出载波通信数据，解析出当前相线所属的变电站和相线，方便快捷的测试出电力用户所对应的供电变压器台区。

为实现上述目的，本发明提供一种远方手持终端，其特点是，该终端包含：

信号捕获接口，其电性连接电力线，采集电力线载波信号；

信号处理模块，其输入端电路连接信号捕获接口的输出端，接收信号捕获接口输出的电力线载波信号，进行信号解调和解码后输出相线识别码信息；

数字处理模块，其输入端电路连接信号处理模块的输出端，接收相线识别码信息记录该信号的强度，并对不同电力线检测得出的信号强度进行比对，输出电力线识别结果。

上述远方手持终端还包含有电源管理模块，其分别电路连接所述信号处理模块和数字处理模块，并对信号处理模块和数字处理模块供电。

上述信号处理模块包含：

一次接收滤波模块，其输入端电路连接信号捕获接口输出端；

信号频率跟随模块，其输入端电路连接一次接收滤波模块的输出端；

高阶数字滤波模块，其输入端电路连接信号频率跟随模块输出端；

锁频锁相信号检测模块，其与所述高阶数字滤波模块输双相连接；

数据解析与解码模块，其输入端电路连接锁频锁相信号检测模块的输出端；输出端电路连接数字处理模块。

上述远方手持终端还包含耦合器，其电路连接所述信号捕获接口输入端，从电力线上捕获电力线载波信号。

上述耦合器采用电容式耦合方式，跨接于相线与地线两端。

一种上述的远方手持终端的电力线识别方法，其特点是，该方法包含：

远方手持终端分别采集各条电力线中的电力线载波信号并进行信息号处理；将各条电力线采集的电力线载波信号的强度进行比对，根据强度的不同对电力线进行识别。

上述远方手持终端采集各条电力线中的电力线载波信号及信号处理包含：

信号捕获接口通过耦合采集电力线中的电力线载波信号传输至信号处理模块；

信号处理模块对电力线载波信号进行信号解调和解码后得到相线识别码信息并输出。

上述信号处理模块对电力线载波信号依次进行滤波、锁频、锁相、数字滤波、解码、解调处理。

上述数字处理模块接收到各个电力线的相线识别码信息，分别记录该相线识别码信息的强度并进行比对，根据强度判定被测的各个电力线所属的相位。

上述电力线中的电力线载波信号，是由外接的台区识别载波信号发送装置注入电力线，对不同电力线注入电力线载波信号的时间之间设有一个间隔时间。

本发明远方手持终端及其电力线识别方法和现有技术的电力线识别技术相比，其优点在于，本发明通过在电力线上引入电力线载波信号，分别由本发明的远方手持终端进行采集和识别，通过电力线载波信号的不同，实现对杂乱环境下难以分辨的电力线便捷的进行识别，和现有技术通过人眼识别相比，操作效率高，同时提高识别的准确性。

附图说明

图1为本发明远方手持终端的系统结构图。

具体实施方式

以下结合附图，进一步说明本发明的具体实施例。

本发明公开一种用于识别电力线及相位的远方手持终端，远方手持终端是部署与相线测试点的终端设备，需要根据站所识别仪发送的载波信号分辨出当前测试点属于的台区和相线，并准确的汇报给操作人员。

如图1所示，该远方手持终端包含：信号捕获接口1，输入端电路连接信号捕获接口1输出端的信号处理模块2，输入端电路连接信号处理模块输出端的数字处理模块3，以及分别电路连接信号处理模块2和数字处理模块3的电源管理模块4。

信号捕获接口1电性连接电力线，采集电力线载波信号，输出至电源管理模块2。优选的，信号捕获接口1输入端电路连接有耦合器，通过耦合器采集电力线的电力线载波信号，耦合器采用电容式耦合方式，跨接于相线与地线两端。

信号处理模块2接收信号捕获接口输出的电力线载波信号，进行信号解调和解码后输出相线识别码信息。

信号处理模块2包含：输入端电路连接信号捕获接口1输出端的一次接收滤波模块21，输入端电路连接一次接收滤波模块输出端的信号频率跟随模块22，输入端电路连接信号频率跟随模块输出端的高阶数字滤波模块23，与高阶数字滤波模块双向连接锁频锁相信号检测模块24，输入端电路连接锁频锁相信号检测模块输出端的数据解析与解码模块25，数据解析与解码模块25的输出端电路连接数字处理模块3。本实施例中，信号处理模块2可采用数字信号处理的FPGA芯片，将拾取到的信号经过滤波、锁频、锁相、数字滤波、解码、解调等过程后，输出当前接收信号的实际数据和信号、噪音质量。

数字处理模块3接收相线识别码信息记录该信号的强度，并对不同电力线检测得出的信号强度进行比对，通过数据输出接口输出电力线识别结果，或者通过运行错误指示接口输出错误指示。本实施例中，数据处理部分为MCU，对捕获到的信号质量和数据进行解析比对，分析出当前的监测结果，并通过合适的人机交互接口输出到终端的人机界面上。远方手持终端设有连接数字处理模块3输出端的显示设备，作为人机交互界面，显示数字处理模块3的输出和比对结果。

远方终端的软件流程部署于FPGA内和MCU内，其中主要有以下功能模块：

数字信号处理部分内包括：数字信号滤波、信号频率分析、频点跟踪和锁频锁相模块、解调解码算法、EVB信号噪音强度分析和接收数据处理接口等内容。

MCU处理模块内包括：信号分析与信号管理模块、信号与相信解析比对算法、信号与相线特征数据库和人机管理接口。

电源管理模块4用于对信号处理模块和数字处理模块供电。

本发明还公开了一种远方手持终端的电力线识别方法，该方法包含以下步骤：

步骤1、由外接的台区识别载波信号发送装置向各条电力线注入电力线载波信号，对不同电力线注入电力线载波信号的时间之间设有一个间隔时间。

步骤2、信号捕获接口通过耦合采集电力线中的电力线载波信号传输至信号处理模块。

步骤3、信号处理模块对电力线载波信号进行信号解调和解码后得到相线识别码信息并输出。信号处理模块对电力线载波信号依次进行滤波、锁频、锁相、数字滤波、解码、解调处理。

步骤4、数字处理模块接收到电力线的相线识别码信息，记录该相线识别码信息的强度。

步骤5、重复上述步骤2至4，分别对各条电力线进行检测，数字处理模块将各相线识别码信息的强度进行比对，根据强度判定被测的各个电力线所属的相位。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种远方手持终端，其特征在于，该终端包含：

信号捕获接口，其电性连接电力线，采集电力线载波信号；

信号处理模块，其输入端电路连接所述信号捕获接口的输出端，接收信号捕获接口输出的电力线载波信号，进行信号解调和解码后输出相线识别码信息；

数字处理模块，其输入端电路连接所述信号处理模块的输出端，接收相线识别码信息记录该信号的强度，并对不同电力线检测得出的信号强度进行比对，输出电力线识别结果。

2.如权利要求1所述的远方手持终端，其特征在于，该终端还包含有电源管理模块，其分别电路连接所述信号处理模块和数字处理模块，并对信号处理模块和数字处理模块供电。

3.如权利要求1所述的远方手持终端，其特征在于，所述信号处理模块包含：

一次接收滤波模块，其输入端电路连接所述信号捕获接口输出端；

信号频率跟随模块，其输入端电路连接所述一次接收滤波模块的输出端；

高阶数字滤波模块，其输入端电路连接所述信号频率跟随模块输出端；

锁频锁相信号检测模块，其与所述高阶数字滤波模块输双相连接；

数据解析与解码模块，其输入端电路连接所述锁频锁相信号检测模块的输出端；输出端电路连接数字处理模块。

4.如权利要求1所述的远方手持终端，其特征在于，该终端还包含耦合器，其电路连接所述信号捕获接口输入端，从电力线上捕获电力线载波信号。

5.如权利要求4所述的远方手持终端，其特征在于，所述耦合器采用电容式耦合方式，跨接于相线与地线两端。

6.一种如权利要求1至5中任意一项权利要求所述的远方手持终端的电力线识别方法，其特征在于，该方法包含：

远方手持终端分别采集各条电力线中的电力线载波信号并进行信息号处理；将各条电力线采集的电力线载波信号的强度进行比对，根据强度的不同对电力线进行识别。

7.如权利要求6所述的电力线识别方法，其特征在于，所述远方手持终端采集各条电力线中的电力线载波信号及信号处理包含：

信号捕获接口通过耦合采集电力线中的电力线载波信号传输至信号处理模块；

信号处理模块对电力线载波信号进行信号解调和解码后得到相线识别码信息并输出。

8.如权利要求7所述的电力线识别方法，其特征在于，所述信号处理模块对电力线载波信号依次进行滤波、锁频、锁相、数字滤波、解码、解调处理。

9.如权利要求7所述的电力线识别方法，其特征在于，所述数字处理模块接收到各个电力线的相线识别码信息，分别记录该相线识别码信息的强度并进行比对，根据强度判定被测的各个电力线所属的相位。

10.如权利要求6所述的电力线识别方法，其特征在于，所述电力线中的电力线载波信号，是由外接的台区识别载波信号发送装置注入电力线，对不同电力线注入电力线载波信号的时间之间设有一个间隔时间。