CN104597339B - 具有语音装置的智能台区识别仪及识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有语音装置的台区识别仪及识别方法，本发明的目的在于克服目前台区识别仪常见的信号串扰和传输距离短的问题，解决仪器使用不方便不安全的问题。本发明包括连接有话筒和扬声器的音频单元与载波主处理单元相连接；载波主处理单元与模拟前端收发单元相连接；模拟前端收发单元与线路驱动单元相连接；线路驱动单元与串扰抑制单元相连，串扰抑制单元与线路安全耦合单元相连接。USB口与充放电管理单元和接口转换单元相连，可以用来充电和更新文件，本发明具有语音装置的台区识别仪主分机之间可进行通话通过语音清晰度辨别线路归属。本发明判别准确，使用安全，操作简单，无须现场取电，产品体积小，携带方便，成本低廉。

Description

具有语音装置的智能台区识别仪及识别方法

技术领域

本发明涉及一种确定配电变压器和用户电表相位对应关系的装置，具体的说是涉及一种具有电力营销领域的智能台区识别仪及识别方法。

背景技术

台区识别仪是电力营销部门专用仪器，以往城郊地区和农村地区电网建设混乱，电线乱拉，台帐也不清楚，所以需要该仪器确定配电变压器和用户电表对应关系。

基于FSK载波通讯技术的台区识别仪由于FSK载波通讯原理的固有特性这种台式识别仪有其缺陷主要表现在如下两大方面：首先识别距离的不确定性问题对于同一条线路的不同时段有时可以接收到载波信号有时却无法收到其主要原因在于低压电网的不同时段用户对电网产生的噪声的强度不同不同时段用户载荷不同造成的线路阻抗不同从而造成载波信号的严重衰减无法稳定的远距离传输使得基于载波通讯原理的台区识别仪无法可靠稳定识别；识别准确性问题台区变压器存在共高压、共地、共电缆沟的特点FSK高频载波信号容易产生信号串线、串开关、串台区。其次脉冲电流方式台区识别仪的缺陷识别信号问题由于瞬间电流的宽频特性而难以识别信号的大小不能解决信号在开关间串扰的问题；瞬间电流过大问题该方式的台区识别仪使用时产生的电流高达一百多安可能造成设备和人身安全事故。

传统的台区用户识别仪采用传统的电力载波通信方式，如中国专利文献CN102680842A公开的一种台区自动识别测试仪及其识别方法。该发明的目的是提供一种台区自动识别测试仪及其识别方法，在延长通信距离的同时，能够准确识别用户所属台区。其技术方案是:在变压器低压输出端装有主控端，以及位于电力线用户端装有若干个服务端。主控端和服务端分别通过耦合电路与电力线连接以实现与载波信号的耦合分离，主控端用于接收外界输入台区信息，同时将包含有台区信息的地载波信号耦合到电力线上，服务端将电力线上的载波信号分离出来，并对信号分析判断，将与该服务端处于同一台区的主控端所发台区信息传输至与该服务端对应的用户端电表箱，同时服务端可作为中继器，将载波信号转发出去实现接续传递。其中继算法采用可信值管理的办法，转发时采用时间片和声的方式。该发明有三个明显缺点，一是通信电路设计没有针对解决共高压共地平行走线共电缆沟的情况下，产生的信号串扰问题，主控端发出信号，多个服务端都有可能接收到，中继转发更容易引入新的干扰，这样就容易造成误判；二是电力载波信号是高频信号，信道环境衰减大，干扰噪声严重，距离长干扰大的用户难以识别；三是电路结构复杂，软件未作抗干扰识别设计，电表箱信号回传到供电局主站更是让使用不方便，增加额外成本，现场需要多人操作，ZIGBEE在建筑物内传输距离往往只有几十米，信号中继可靠性差；

另一种传统的台区用户识别是采用脉冲识别，如中国专利文献CN101603995，公开的一种电缆检测装置及其实现检测的方法，该发明采用可控开关元件，如固态继电器，晶闸管，IGBT等，通过在动力线路的用户端或末端连续瞬间接通关断，在线路中产生连续的瞬间脉冲电流，并通过追踪脉冲电流实现电缆检测。该发明的缺点一是判别准确率很低，因为手持检测器采集到的信号强度，很大程度与手持采集器与电缆之间的距离有很大关系，台区识别仪测试区域中，电缆要么空中走线，要么电缆沟走线，要么沿墙壁走线，手持检测器难以贴近电缆测试，而多根电缆并排一起的时候，几根电缆测到的信号强度基本一致，难以区分电缆归属；二是通信电路设计没有针对解决共高压共地平行走线共电缆沟的情况下，产生的信号串扰问题，脉冲方式会产生明显的窄带干扰噪声和突发噪声，而且会影响到很宽的带宽，因而更容易造成信号串扰；三是其手持脉冲检测器中电磁感应天线设计困难，灵敏度过低则接受不到信号，灵敏度过高则会收到多个信号难以判别，手持检测器未对射频接收信号作滤波放大设计，制作符合指标要求的手持检测器成本昂贵；四是使用不便，用手持检测器跟踪确定电缆走向需要耗费时间。一天也跟踪不了多少电缆，效率不高；

另一种台区用户识别方法及台区用户识别仪，如中国专利文献CN103063967A。公开的台区用户识别方法和台区用户识别仪，该发明是将用户识别仪夹在被识别用户线路上，当被识别用户线路的供电状态从一种状态改变为另一种状态时，用户识别仪判断并记录供电状态改变的时刻数据，将被识别的用户线路进行断电和复电，记录断电和复电时刻，将用户识别仪记录的供电状态改变时刻与人工记录的断电或复电时刻进行比较，若两者相符，则被识别用户属于设定台区，否则就不是。该发明缺点一是操作难以实施，电力公司对于停电送电有严格安全规定，电力公司绝不允许为了识别台区就同一区域多次停送电，用户居民也难以接受家里多次停送电，二是通信电路设计没有针对解决共高压共地平行走线共电缆沟的情况下，产生的信号串扰问题；

另一种低压台区识别方法及台区识别仪，如中国专利文献CN103698643A。

该发明是向电网注入强供电电压脉冲序列的发射端，通过检测电压脉冲序列识别台区的接收端。其方法是在发射端将包括起始码，地址码，相位码，地址反码和相位反码信息的二进制编码以电压脉冲序列方式注入到电网中，单个电压脉冲的宽度为20微秒～500微秒，幅值为5V`50V。同时使用IGBT功率管委电网发送电压脉冲，其最大瞬间电流为40A。发射方式采用过零点发送。

该发明的最大缺点是几乎无法实施，因为在电网注入可能高达50伏以及瞬间电流为40A的脉冲，会严重影响电网的安全运行和用户电能质量，瞬间的电压波动和大电流会烧毁用户电表和家电设备，严重的情况会导致整个小区停电，除非试验，大规模推广使用时一定会遭到电力公司拒绝。同时该发明通信电路设计没有针对解决共高压共地平行走线共电缆沟的情况下，产生的信号串扰问题。

综合以上背景专利技术，可以知道台区识别仪的难点在于三共干扰造成的误判别问题，以及传输距离不够的问题。同时识别仪在使用上的安全方便也需要得到解决。

综合以上专利，尽管具有独特新颖性，但是其电路设计没有针对信号串扰产生的根本原因做分析设计，都只是更换通信方式被动应对信号串扰问题(即共地共高压共电缆沟干扰)，因而无法从根本上解决误判别问题。同时以上专利的通信方式都不足以克服恶劣的电力载波通道环境，都不能彻底解决传输距离短的问题，因而存在误判别的情况，在线路距离长和线路负荷大的情况下，通信传输距离只有几百米，造成无法判别的情况。其使用上也存在诸多不便，甚至存在影响安全难以使用的问题。

以往的台区识别仪的电磁兼容设计，仅对常见的电磁兼容指标如快速瞬变脉冲群抗扰度等作设计，以为解决这些常见电磁兼容测试指标通过型式试验就足够了，所以出现信号串扰问题后，都没有再从电磁兼容的角度去考虑分析解决问题，而都是采取更换不同的电路和测试方法来被动应付信号串扰问题，其结果不但没有从根本上解决问题，反而造成成本上升和使用不便。解决一般信号信息处理领域里出现的问题，光采用本领域的技术手段是不够的，还要采用电磁场领域的技术去分析信号串扰问题的形成原因，采取合适信号串扰抑制手段，才能突破以往技术路线，从根本上解决信号串扰问题，取得意想不到的效果。

信号串扰问题长期存在于电力营销类仪表中，如智能电表，抄表采集器，集中器等，在现场出现台区串扰严重，一个集中器可能上报数倍于本区的表，造成数据混乱，可见信号串扰是个长期悬而未决的技术问题。

现有的区识别仪采用的fsk和脉冲方式其技术缺陷分析如下:

Fsk调制方式适用于传输速率低传输距离短的通信方式抗干扰性差且容易产生自干扰。

过零点检测调制方式的缺点是需要将正弦波转换成方波，然后进行过零点检测，在波形变换过程中，由于信号不稳定及噪声等因素，在零点附近会发生抖动，这样就容易把这些抖动误判成零，因而造成误差，影响后级电路。

采用脉冲方式则容易产生宽频段的窄带干扰噪声和突发噪声，电力线自身本来就存在50Hz工频信号在从峰值到零点处产生的脉冲同时线路上用电设备的随机接入和断开也产生脉冲信号脉冲干扰的宽频特性使其更容易造成三共干扰。高频电压脉冲信号具有很大的dv/di，di/dt，形成很强的电磁干扰，频率可从几KHZ到就几十MHZ，脉冲干扰会严重影响通信质量脉冲干扰的强度最大可达到40DB因而存在安全隐患。

需要特别说明的是FSK加脉冲电流方式作为成熟技术被多数台区识别仪厂家采用，实际使用的时候，多个接收端都能收到脉冲信号，测试人员根据比较收到的多个脉冲信号强度来确定归属对应关系，这种做法在线路较长甚至线路老化的情况下，就容易出现判别失误。

电力载波通道通信环境恶劣，阻抗变化大，时变性强，存在频率选择性衰减大，干扰多(包括稳态背景噪声，窄带干扰噪声，突发噪声，周期脉冲噪声等)所以上述专利采用的通信调制方式不足应对恶劣的电力载波信道环境信号在传输过程中失真严重，线路负载大情况下，其传输距离只有几百米。所以必须采取适用于电力载波恶劣通信环境的通信方式和芯片。

随着电力载波通信技术发展电力载波调制方式由原先的FSK，PSK，音频注入，工频调制，过零点检测方式，发展到扩频通信方式(DSS直接扩频序列，FH调频，TH跳时，交叉混合扩频，CHRIP宽带线性调频，OFDM正交频分复用等。扩频载波设备将在电力载波设备应用占有越来越重要地位。

当前主流载波通信技术都是扩频通信技术，扩频通信技术是以牺牲带宽换取高信噪比因而能很好的适应恶劣的电力载波通道环境，解决通信距离和串扰的问题。OFDM技术具有抗多径干扰抗信道衰减高频谱利用率分散功率噪声等优点是非常适合采用于电力载波通信环境的。本发明载波主处理单元采用美信公司的MAX2990载波芯片开发,配合美信公司的模拟收发前端MAX2991使用。

发明内容

针对上述现有技术中的不足本发明提供一种判别准确，使用安全，结构简单携带方便成本低廉的具有语音装置的智能台区识别仪。

本发明所采取的技术方案是：

一种具有语音装置的台区识别仪，包括连接有话筒和扬声器的音频处理单元，音频处理单元与基于OFDM技术的载波主处理单元相连接；载波主处理单元与模拟前端收发单元相连接；存储单元与载波主处理单元相连；模拟前端收发单元与线路驱动放大单元相连接；线路驱动放大单元与串扰抑制单元相连接，串扰抑制单元与线路安全耦合单元相连接，通用串行总线接口单元与通信接口转换单元相连，接口转换单元与载波主处理单元相连，通用串行总线接口单元与充放电管理单元相连，充放电管理单元与电池单元相连，电池单元与供电单元相连。

一种具有语音装置的台区识别仪，基于OFDM技术的载波主处理单元与模拟前端收发单元相连接；模拟前端收发单元与线路驱动放大单元相连接；线路驱动放大单元与串扰抑制单元相连，串扰抑制单元与线路安全耦合单元相连接，通用串行总线接口单元与通信接口转换单元相连，通信接口转换单元与载波主处理单元相连，通用串行总线接口单元与充放电管理单元相连接，充放电管理单元与电池单元相连接，电池单元与供电单元相连接。

一种具有语音装置的台区识别仪，包括连接有扬声器的音频处理单元，音频单元与基于OFDM技术的载波主处理单元相连接；载波主处理单元与模拟前端收发单元相连接；存储单元与载波主处理单元相连；模拟前端收发单元与线路驱动放大单元相连接；线路驱动放大单元与串扰抑制单元相连，串扰抑制单元与线路安全耦合单元相连接，通用串行总线接口单元与通信接口转换单元相连，接口转换单元与载波主处理单元相连，通用串行总线接口单元与充放电管理单元相连，充放电管理单元与电池单元相连，电池单元与供电单元相连。

一种具有语音装置的的智能台区识别仪的变压器的归属识别方法，包括如下步骤：

首先给具有语音装置的的智能台区识别仪充电；

将具有语音装置的智能台区识别仪分别连接在不同的变压器出线端以及用户电表进线处；

两端测试人员使用具有语音装置的智能台区识别仪自带的话筒耳机通话；

若用户电表进线处测试人员能够从耳机听到对端测试人员的发声，则判定两端为归属对应关系，否则就不是归属对应关系。

一种具有语音装置的的智能台区识别仪的变压器的归属识别方法，包括如下步骤：

测试人员通过笔记本电脑或平板电脑通过USB口下载音乐文件到存储单元；

将具有语音装置的智能台区识别仪分别连接在不同的变压器出线端；

不同的变压器出线端连接的具有语音装置的智能台区识别仪循环播放不同的固定音乐文件；

用户电表进线处同样连接有具有语音装置的的智能台区识别仪；

根据扬声器播放的音乐类型即可判别该电表进线与变压器的归属对应关系。

一种具有语音装置的的智能台区识别仪的变压器的归属识别方法，包括如下步骤：

首先给具有语音装置的的智能台区识别仪充电；

同时测试人员通过USB口下载音乐文件到存储单元，然后将多台具有语音装置的智能台区识别仪分别连接在不同的变压器出线端；

不同的变压器出线端连接的具有语音装置的智能台区识别仪循环播放不同的固定音乐文件；

用户电表进线处同样连接有本发明根据扬声器播放的音乐类型即可判别该电表进线与变压器的归属对应关系。

本发明相对现有技术的有益效果：

本发明具有语音装置的智能台区识别仪成对使用采用了串扰抑制单元和线路驱动放大电路的差分输入设计从串扰产生源头消除了电磁干扰，彻底解决了信号串扰问题，因而消除了误判别的情况。同时采用OFDM调制技术可以有效应对恶劣的电力载波通信环境有效的解决了以往调制方式带来的判别距离不够的问题。

台区识别仪设置有话筒和扬声器两台智能台区识别仪之间可进行通话通过语音清晰度辨别线路归属提高判定的准确性取消了键盘和显示屏，降低制造成本结构更为紧凑体积最多只有同类产品的一半，携带更加方便，台区识别仪可通过USB口充电，因而现场无须取电。

本发明具有语音装置的智能台区识别仪采用OFDM调制技术可以有效应对恶劣的电力载波通信环境有效的解决了以往调制方式带来的判别距离不够的问题，线路驱动放大电路的差分输入设计和串扰抑制单元在源头上消除了共地共高压共电缆沟干扰，彻底解决了信号串扰问题，因而大幅度提高判别准确率。同时仪器减少了元器件取消了现有仪器的键盘和显示屏，降低制造成本结构更为紧凑体积最多只有同类产品的一半，携带更加方便，台区识别仪可通过USB口充电，因而现场无须取电。

使用时通过载波通信芯片的接口与笔记本电脑或平板电脑相连接；一端的笔记本或平板电脑发出的音乐信号或语音信号经过台区识别仪进行传递，另一端的笔记本接或平板电脑收到音乐信号或语音信号即可准确判定相应的相序提高判定精度防止误判。

本发明具有语音装置的智能台区识别仪成对使用采用OFDM调制技术可以有效应对恶劣的电力载波通信环境有效的解决了以往调制方式带来的判别距离不够的问题，线路驱动放大电路的差分输入设计和串扰抑制单元在源头上消除了共地共高压共电缆沟干扰，彻底解决了信号串扰问题，因而大幅度提高判别准确率。同时仪器减少了元器件取消了现有仪器的键盘和显示屏，降低制造成本结构更为紧凑体积最多只有同类产品的一半，携带更加方便，台区识别仪可通过USB口充电，因而现场无须取电。

附图说明

图1是本发明具有语音装置的智能台区识别仪的第一实施例连接结构示意图；

图2是本发明具有语音装置的智能台区识别仪的第二实施例连接结构示意图；

图3是本发明具有语音装置的智能台区识别仪的第三实施例连接结构示意图；

图4是本发明具有语音装置的智能台区识别仪的安全耦合单元电路图；

图5是本发明具有语音装置的智能台区识别仪的串扰抑制单元电路图；

图6是本发明具有语音装置的智能台区识别仪的驱动放大电路单元电路图；

图7是本发明具有语音装置的智能台区识别仪的驱动放大电路单元电路框图。

附图中主要部件符号说明：

图中：

1、火线 2、零线

3、压敏电阻 4、保险丝

5、高频扼流圈 6、滤波器电容

7、桥式整流电路 8、高通滤波电容

9、隔离变压器 10、第二电阻

11、第三二极管 12、第二瞬态抑制二极管

13、第四二极管 14、第四二极管

15、光电隔离电路 16、第六二极管

17、第三电阻 18、第一电阻

19、第一高频旁路电容 20、第五高频旁路电容

21、第一电感 22、第二电容

23、第三电感 24、第二电感

25、第三电容 26、第四电感

27、第四电容 28、输入电源正极

29、输入电源负极 30、输出电源正极

31、输出电源负极。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明：

本发明具有语音装置的智能台区识别仪单人即可操作，工作效率得以大幅提升。

本发明采用maxim公司MAX2990芯片设计该芯片使用OFDM技术开发数据传输速率可达100kbps，频段为90KHZ-490KHZ。max2990是专用电力载波通信芯片配合模拟前端收发器MAX2991一起使用可以达到无缝链接max2990符合国际电力线通信标准ARIB支持语音通信视频加密等功能，是电力载波专用芯片。

模拟前端收发器为美信公司MAX2991，MAX2991提供收发通路，发送通路由数字IIR滤波器，数模转换器及后续低通滤波器，前置线路驱动器组成，接收通路用于信号增强，滤波和接收信号数字化。接收器由低通何高通滤波器，两级自动增益控制及模数转换器组成。

本发明采用线路驱动放大电路的差分输入设计和干扰抑制单元从源头上彻底消除了差模干扰和共模干扰电流的产生，从而彻底解决了信号串扰问题，也就消除了误判别的出现。

如图6，本发明驱动放大电路单元电路图。

第一级是共射级放大，第二级和第三极都由射级跟随器组成，第一级是直接耦合，第二级是电容耦合，第三级经过线路安全耦合单元到电力线上。

模拟前端收发器MAX2991输出的是差分信号，因而提高电路的抗共模干扰能力。

图6中电阻R1与输入正极/电阻R2/三极管Q1基极/12伏电源相连,电阻R2与输入正极/电阻R4/接地端相连,电阻R4与三极管Q1发射极/电阻R2/接地端相连,电阻R3与12伏电源/电阻R5/三极管Q1集电极相连,电阻R5与电阻R3/三极管Q1集电极/三极管Q2基极相连,电阻R7与三极管Q2发射极/接地端/电容C1相连,电阻R6与12伏电源和三极管Q2集电极相连，电容C1与电阻R8相连，电阻R8与二极管D9正极/D3正极/D2负极相连，二极管D1正极与电阻R9/复合三极管Q3基极相连，复合三极管Q3集电极与12伏电源和电阻R9相连，电阻R11与复合三极管Q3发射极/电阻R12/信号输出端OUT+相连,二极管D1负极与二极管D2正极相连,二极管D3负极与二极管D4正极相连，二极管D4负极与复合三极管Q4基极/电阻R10相连，电阻R10与复合三极管Q4发射极/接地端相连，电阻R13与输入负极/电阻R14/三极管Q5基极/12伏电源相连,电阻R14与输入正极/电阻R16/接地端相连,电阻R16与三极管Q5发射极/电阻R14/接地端相连,电阻R15与12伏电源/电阻R24/三极管Q5集电极相连,电阻R24与电阻R15/三极管Q5集电极/三极管Q6基极相连,电阻R18与三极管Q2发射极/接地端/电容C2相连,电阻R17与12伏电源和三极管Q6集电极相连，电容C2与电阻R19相连，电阻R19与二极管D10正极/D7正极/D6负极相连，二极管D5正极与电阻R20/复合三极管Q7基极相连，复合三极管Q7集电极与12伏电源和电阻R20相连，电阻R22与复合三极管Q7发射极/电阻R23/信号输出端OUT-相连,二极管D5负极与二极管D6正极相连,二极管D7负极与二极管D8正极相连，二极管D8负极与复合三极管Q8基极/电阻R21相连，电阻R21与复合三极管Q8发射极/接地端相连；二极管D9与二极管D10负极相连。

如图4，本发明安全耦合单元电路图。

安全耦合单元:包括隔离强电弱电的隔离变压器；

防止过流保护的电路滤除电网噪声干扰的电路。

电路中的耦合电容一端连接电力线另一端与耦合线圈相连。

在接入的火线和零线之间连接一个压敏电阻MOV3(ERZ-V07D471)。

从MOV3输出信号有2个通路，一路是通过低通滤波器(由自恢复保险丝F1(LVR008S)，高频扼流圈L6，耐压值为250伏的电容C1组成)的隔断其高频信号后，将工频信号送至整流电路然后进入电源电路

另一路是通过高通滤波器(由电容C2以及T2构成)将信号送至载波芯片接收端口，其中电阻R1和R2用于系统断电后消耗电容C1中储存电量以保护该电容。

D6(IN404)以及光电隔离电路U1组成过零检测电路当MOV3两端电压正半周期时D6(IN404)导通驱动全耦合器件U1工作当MOV3两端电压为负半周时D6截止U1不工作，U1提供linesync信号给载波芯片；D1，D2，D3，D4(GBLC05C)为瞬态抑制二极管能够在两端高电压时迅速表现出低电阻这就可以防止雷击。

本发明采用的串扰抑制单元:主要用来滤除识别仪产生的电磁干扰(主要是差模干扰和共模干扰)，这样就从源头上消除了电磁干扰，一台识别仪的电磁信号就不会从共地等途径传播出去，这样就能消除误判别现象。

如图5所示，串扰抑制单元电路图：

电路中C1，C5是高频旁路电容，用于滤除两输入电源线间的差模干扰，L1与c2，C4；L2与C3，C4组成共模干扰滤波电路，可过滤非对称的共模干扰，电感L3，L4作为隔离变压器，其初次级匝数相等，极性相反，交流电流产生的磁通相反，可以相互抵消，因而能有效抑制共模干扰。

存储单元:采用芯片型号为8051-f231

音频单元:音频芯片audio codec使用常见的Realtek公司出品的ALC885。

附图1本发明具有语音装置的智能台区识别仪的第一实施例，一种具有语音装置的台区识别仪，包括连接有话筒和扬声器的音频处理单元，音频处理单元与基于OFDM技术的载波主处理单元相连接；载波主处理单元与模拟前端收发单元相连接；存储单元与载波主处理单元相连；模拟前端收发单元与线路驱动放大单元相连接；线路驱动放大单元与串扰抑制单元相连接，串扰抑制单元与线路安全耦合单元相连接，通用串行总线接口单元与通信接口转换单元相连，接口转换单元与载波主处理单元相连，通用串行总线接口单元与充放电管理单元相连，充放电管理单元与电池单元相连，电池单元与供电单元相连。

USB接口与接口转换单元相连接，接口转换单元与载波主处理单元相连接，载波主处理单元与存储单元相连接。

线路安全耦合单元，包括用于隔离强电弱电的隔离变压器和防止过流保护电路以及滤除电网噪声干扰电路。

所述线路安全耦合单元的火线与零线之间跨接压敏电阻；火线通过保险丝与高频扼流圈的第一输入端相连接；零线与高频扼流圈的第二输入端相连接；

高频扼流圈的第一输出端与第二输出端之间跨接滤波器电容；

高频扼流圈的第一输出端和第二输出端与桥式整流电路输入端相连接；桥式整流电路输出端为智能台区识别仪电源电路提供端；

火线通过高通滤波电容与隔离变压第一输入端和第二瞬态抑制二极管的负极和二极管的负极相连接；第二瞬态抑制二极管正极与第四二极正极相连相连接；第三二极管的正极与第一瞬态抑制二极管正极相连接；第一瞬态抑制二极管负极与第四二极管负极相连接；第一瞬态抑制二极管负极和第四二极管负极与零线和隔离变压第二输入端相连接；

零线与光电隔离电路输入端相连接；光电隔离电路输出端与第六二极管负极相连接；第六二极管正极与第三电阻相连接；第三电阻与第一电阻相连接；第一电阻与第二电阻相连接；第二电阻与隔离变压第一输入端相连接。

所述串扰抑制单元的输入电源正极和输入电源负极之间设置有第一高频旁路电容C1；

输出电源正极和输出电源负极之间设置有第五高频旁路电容C5；

输入电源正极与第一电感相连接；第一电感与第二电容和第三电感相连接；第三电感与输出电源正极相连接；

输入电源负极与第二电感相连接；第二电感与第三电容和第四电感相连接，第四电感与输出电源负极相连接；第三电容与第二电容和第四电容相连接，第四电容与公共接地端相连接。

所述线路驱动放大单元由三级放大器组成，即：第一级共射级放大器；第二级和第三极是射级跟随器；第一级是直接耦合放大，第二级是电容耦合放大，第三级经过线路安全耦合单元连接到电力线上。

本发明具有语音装置的智能台区识别仪成对使用，采用OFDM调制技术可以有效应对恶劣的电力载波通信环境，有效的解决了以往调制方式带来的判别距离不够的问题。线路驱动放大电路的差分输入设计和串扰抑制单元在源头上消除了共地共高压共电缆沟干扰，彻底解决了信号串扰问题，因而解决了误判别问题。

台区识别仪设置有话筒和扬声器，两台智能台区识别仪之间可进行通话，通过语音清晰度辨别线路归属，提高判定的准确性，取消了键盘和显示屏，降低制造成本，结构更为紧凑，携带更加方便，台区识别仪可通过USB口充电，因而现场无须取电。

实际使用时本发明通过其耦合电路(测试钳)夹在变压器出线并有测试人员通过话筒说话另一台识别装置由另一测试人员夹在用户电表进线处，若识别装置扬声器能清楚传出对端测试人员的说话声，则该进线与变压器出线为同一回路。如果扬声器不能清楚传出对端测试人员的说话声，则该进线与变压器出线不是同一回路。

附图2本发明具有语音装置的智能台区识别仪的第二实施例，一种具有语音装置的台区识别仪，基于OFDM技术的载波主处理单元与模拟前端收发单元相连接；模拟前端收发单元与线路驱动放大单元相连接；线路驱动放大单元与串扰抑制单元相连，串扰抑制单元与线路安全耦合单元相连接，通用串行总线接口单元与通信接口转换单元相连，通信接口转换单元与载波主处理单元相连，通用串行总线接口单元与充放电管理单元相连接，充放电管理单元与电池单元相连接，电池单元与供电单元相连接。

USB接口与接口转换单元相连接，接口转换单元与载波主处理单元相连接，载波主处理单元与用于存储音乐文件的存储单元相连接。

线路安全耦合单元，包括用于隔离强电弱电的隔离变压器和防止过流保护电路以及滤除电网噪声干扰电路。

所述线路安全耦合单元的火线与零线之间跨接压敏电阻；火线通过保险丝与高频扼流圈的第一输入端相连接；零线与高频扼流圈的第二输入端相连接；

高频扼流圈的第一输出端与第二输出端之间跨接滤波器电容；

高频扼流圈的第一输出端和第二输出端与桥式整流电路输入端相连接；桥式整流电路输出端为智能台区识别仪电源电路提供端；

火线通过高通滤波电容与隔离变压第一输入端和第二瞬态抑制二极管的负极和二极管的负极相连接；第二瞬态抑制二极管正极与第四二极正极相连相连接；第三二极管的正极与第一瞬态抑制二极管正极相连接；第一瞬态抑制二极管负极与第四二极管负极相连接；第一瞬态抑制二极管负极和第四二极管负极与零线和隔离变压第二输入端相连接；

零线与光电隔离电路输入端相连接；光电隔离电路输出端与第六二极管负极相连接；第六二极管正极与第三电阻相连接；第三电阻与第一电阻相连接；第一电阻与第二电阻相连接；第二电阻与隔离变压第一输入端相连接。

所述串扰抑制单元的输入电源正极和输入电源负极之间设置有第一高频旁路电容C1；

输出电源正极和输出电源负极之间设置有第五高频旁路电容C5；

输入电源正极与第一电感相连接；第一电感与第二电容和第三电感相连接；第三电感与输出电源正极相连接；

输入电源负极与第二电感相连接；第二电感与第三电容和第四电感相连接，第四电感与输出电源负极相连接；第三电容与第二电容和第四电容相连接，第四电容与公共接地端相连接。

所述线路驱动放大单元由三级放大器组成，即：第一级共射级放大器；第二级和第三极是射级跟随器；第一级是直接耦合放大，第二级是电容耦合放大，第三级经过线路安全耦合单元连接到电力线上。

本发明具有语音装置的智能台区识别仪，采用OFDM调制技术，可以有效应对恶劣的电力载波通信环境，有效的解决了以往调制方式带来的判别距离不够的问题，线路驱动放大电路的差分输入设计和干扰抑制单元在源头上消除了共地共高压共电缆沟干扰,彻底解决了信号串扰问题,因而大幅度提高判别准确率.减少了元器件，取消了现有仪器的键盘和显示屏，使用时通过载波通信芯片的接口与笔记本电脑或平板电脑相连接；一端的笔记本或平板电脑发出的波形信号或语音信号经过台区识别仪载波进行传递，另一端的笔记本接或平板电脑收到波形信号或语音信号，即可准确判定相应的相序，提高判定精度，防止误判。取消了键盘和显示屏，降低制造成本，结构更为紧凑，携带更加方便,台区识别仪可通过USB口充电,因而现场无须取电。

使用时通过载波通信芯片的接口与笔记本电脑或平板电脑相连接；一端的笔记本或平板电脑发出的语音信号经过台区识别仪载波进行传递，另一端的笔记本接或平板电脑收到语音信号，即可准确判定相应的相序，提高判定精度，防止误判。

相对于第一实施例，识别仪取消了话筒扬声器和音频处理单元，而改为使用笔记本电脑自带的话筒耳机和音频处理单元，从而简化台区识别仪结构。

附图3本发明具有语音装置的智能台区识别仪的第三实施例，一种具有语音装置的台区识别仪，包括连接有扬声器的音频处理单元，音频单元与基于OFDM技术的载波主处理单元相连接；载波主处理单元与模拟前端收发单元相连接；存储单元与载波主处理单元相连；模拟前端收发单元与线路驱动放大单元相连接；线路驱动放大单元与串扰抑制单元相连，串扰抑制单元与线路安全耦合单元相连接，通用串行总线接口单元与通信接口转换单元相连，接口转换单元与载波主处理单元相连，通用串行总线接口单元与充放电管理单元相连，充放电管理单元与电池单元相连，电池单元与供电单元相连。

USB接口与接口转换单元相连接，接口转换单元与载波主处理单元相连接，载波主处理单元与用于存储音乐文件的存储单元相连接。

线路安全耦合单元，包括用于隔离强电弱电的隔离变压器和防止过流保护电路以及滤除电网噪声干扰电路。

USB接口与充放电管理单元相连接，充放电管理单元与电池相连接，电池与供电单元相连接。

使用前测试人员通过台区识别仪的USB口给多台识别仪分别下载不同的音乐文件.将多台下载好音乐的智能台区识别仪分别连接在不同的变压器出线端,连接的本发明具有语音装置的智能台区识别仪循环播放不同的音乐文件.用户电表进线处同样连接有1台本发明台区识别仪。测试人员根据扬声器传输的音乐类型判别该电表进线与变压器的归属对应关系如果听到的是A主机的音乐则电表进线为A变压器依次类推。

识别仪取消了键盘和显示屏,降低制造成本,结构更为紧凑,携带更加方便,取消了对讲机单人即可操作提高了工作效率降低人工成本。台区识别仪可通过USB口充电,因而现场无须取电。

本发明的线路驱动放大单元三级放大和共模设计可以消除信号串扰；串扰抑制单元可以有效滤除共模干扰和差模干扰，克服信号串扰问题，提高判别准确性，本发明具有语音装置的智能台区识别仪成对使用。

本发明采用线路驱动放大电路的差分输入设计和干扰抑制单元从源头上彻底消除了差模干扰和共模干扰电流的产生，从而彻底解决了信号串扰问题，也就消除了误判别的出现。

所述线路安全耦合单元的火线1与零线2之间跨接压敏电阻3；火线1通过保险丝4与高频扼流圈5的第一输入端相连接；零线2与高频扼流圈5的第二输入端相连接；

高频扼流圈5的第一输出端与第二输出端之间跨接滤波器电容6；

高频扼流圈5的第一输出端和第二输出端与桥式整流电路7输入端相连接；桥式整流电路7输出端为智能台区识别仪电源电路提供端；

火线1通过高通滤波电容8与隔离变压9第一输入端和第二瞬态抑制二极管10的负极和第三二极管11的负极相连接；第二瞬态抑制二极管12正极与第四二极管13正极相连相连接；第三二极管11的正极与第一瞬态抑制二极管14正极相连接；第一瞬态抑制二极管14负极与第四二极管13负极相连接；第一瞬态抑制二极管14负极和第四二极管13负极与零线2和隔离变压9第二输入端相连接；

零线2与光电隔离电路15输入端相连接；光电隔离电路15输出端与第六二极管16负极相连接；第六二极管16正极与第三电阻17相连接；第三电阻17与第一电阻18相连接；第一电阻18与第二电阻10相连接；第二电阻10与隔离变压9第一输入端相连接。

所述串扰抑制单元的输入电源正极28和输入电源负极29之间设置有第一高频旁路电容19；

输出电源正极30和输出电源负极31之间设置有第五高频旁路电容20；

输入电源正极28与第一电感21相连接；第一电感21与第二电容22和第三电感23相连接；第三电感23与输出电源正极30相连接；

输入电源负极29与第二电感24相连接；第二电感24与第三电容25和第四电感26相连接，第四电感26与输出电源负极31相连接；第三电容25与第二电容22和第四电容27相连接，第四电容27与公共接地端相连接。

所述线路驱动放大单元由三级放大器组成，即：第一级共射级放大器；第二级和第三极是射级跟随器；第一级是直接耦合放大，第二级是电容耦合放大，第三级经过线路安全耦合单元连接到电力线上。

一种具有语音装置的的智能台区识别仪的变压器的归属识别方法，包括如下步骤：

首先给具有语音装置的的智能台区识别仪充电；

将具有语音装置的智能台区识别仪分别连接在不同的变压器出线端以及用户电表进线处；

两端测试人员使用具有语音装置的智能台区识别仪自带的话筒耳机通话；

若用户电表进线处测试人员能够从耳机听到对端测试人员的发声，则判定两端为归属对应关系，否则就不是归属对应关系。

一种具有语音装置的的智能台区识别仪的变压器的归属识别方法，包括如下步骤：

测试人员通过笔记本电脑或平板电脑通过USB口下载音乐文件到存储单元；

将具有语音装置的智能台区识别仪分别连接在不同的变压器出线端；

不同的变压器出线端连接的具有语音装置的智能台区识别仪循环播放不同的固定音乐文件；

用户电表进线处同样连接有具有语音装置的的智能台区识别仪；

根据扬声器播放的音乐类型即可判别该电表进线与变压器的归属对应关系。

一种具有语音装置的的智能台区识别仪的变压器的归属识别方法，包括如下步骤：

首先给具有语音装置的的智能台区识别仪充电；

同时测试人员通过USB口下载音乐文件到存储单元，然后将多台具有语音装置的智能台区识别仪分别连接在不同的变压器出线端；

不同的变压器出线端连接的具有语音装置的智能台区识别仪循环播放不同的固定音乐文件；

用户电表进线处同样连接有本发明根据扬声器播放的音乐类型即可判别该电表进线与变压器的归属对应关系。

本发明相对现有技术的有益效果：

本发明具有语音装置的智能台区识别仪成对使用采用了串扰抑制单元和线路驱动放大电路的差分输入设计从串扰产生源头消除了电磁干扰，彻底解决了信号串扰问题，因而消除了误判别的情况。同时采用OFDM调制技术可以有效应对恶劣的电力载波通信环境有效的解决了以往调制方式带来的判别距离不够的问题。

台区识别仪设置有话筒和扬声器两台智能台区识别仪之间可进行通话通过语音清晰度辨别线路归属提高判定的准确性取消了键盘和显示屏，降低制造成本结构更为紧凑体积最多只有同类产品的一半，携带更加方便，台区识别仪可通过USB口充电，因而现场无须取电。

本发明具有语音装置的智能台区识别仪采用OFDM调制技术可以有效应对恶劣的电力载波通信环境有效的解决了以往调制方式带来的判别距离不够的问题，线路驱动放大电路的差分输入设计和串扰抑制单元在源头上消除了共地共高压共电缆沟干扰，彻底解决了信号串扰问题，因而大幅度提高判别准确率。同时仪器减少了元器件取消了现有仪器的键盘和显示屏，降低制造成本结构更为紧凑体积最多只有同类产品的一半，携带更加方便，台区识别仪可通过USB口充电，因而现场无须取电。

使用时通过载波通信芯片的接口与笔记本电脑或平板电脑相连接；一端的笔记本或平板电脑发出的音乐信号或语音信号经过台区识别仪进行传递，另一端的笔记本接或平板电脑收到音乐信号或语音信号即可准确判定相应的相序提高判定精度防止误判。

本发明具有语音装置的智能台区识别仪成对使用采用OFDM调制技术可以有效应对恶劣的电力载波通信环境有效的解决了以往调制方式带来的判别距离不够的问题，线路驱动放大电路的差分输入设计和串扰抑制单元在源头上消除了共地共高压共电缆沟干扰，彻底解决了信号串扰问题，因而大幅度提高判别准确率。同时仪器减少了元器件取消了现有仪器的键盘和显示屏，降低制造成本结构更为紧凑体积最多只有同类产品的一半，携带更加方便，台区识别仪可通过USB口充电，因而现场无须取电。

Claims (1)

1.一种具有语音装置的智能台区识别仪的变压器的归属识别方法，包括连接有话筒和扬声器的音频处理单元，音频处理单元与基于OFDM技术的载波主处理单元相连接；载波主处理单元与模拟前端收发单元相连接；存储单元与载波主处理单元相连；模拟前端收发单元与线路驱动放大单元相连接；线路驱动放大单元与串扰抑制单元相连接，串扰抑制单元与线路安全耦合单元相连接，通用串行总线接口单元与通信接口转换单元相连，接口转换单元与载波主处理单元相连，通用串行总线接口单元与充放电管理单元相连，充放电管理单元与电池单元相连，电池单元与供电单元相连；

其特征在于包括如下步骤：

首先给具有语音装置的智能台区识别仪充电；

将具有语音装置的智能台区识别仪分别连接在不同的变压器出线端以及用户电表进线处；

两端测试人员使用具有语音装置的智能台区识别仪自带的话筒耳机通话；

若用户电表进线处测试人员能够从耳机听到对端测试人员的发声，则判定两端为归属对应关系，否则就不是归属对应关系；

载波主处理单元与用于存储音乐文件的存储单元相连接；

线路安全耦合单元，包括用于隔离强电弱电的隔离变压器和防止过流保护电路以及滤除电网噪声干扰电路；

所述线路安全耦合单元的火线与零线之间跨接压敏电阻；火线通过保险丝与高频扼流圈的第一输入端相连接；零线与高频扼流圈的第二输入端相连接；

高频扼流圈的第一输出端与第二输出端之间跨接滤波器电容；

高频扼流圈的第一输出端和第二输出端与桥式整流电路输入端相连接；桥式整流电路输出端为智能台区识别仪电源电路提供端；

火线通过高通滤波电容与隔离变压第一输入端和第二瞬态抑制二极管的负极和二极管的负极相连接；第二瞬态抑制二极管正极与第四二极正极相连相连接；第三二极管的正极与第一瞬态抑制二极管正极相连接；第一瞬态抑制二极管负极与第四二极管负极相连接；第一瞬态抑制二极管负极和第四二极管负极与零线和隔离变压第二输入端相连接；

零线与光电隔离电路输入端相连接；光电隔离电路输出端与第六二极管负极相连接；第六二极管正极与第三电阻相连接；第三电阻与第一电阻相连接；第一电阻与第二电阻相连接；第二电阻与隔离变压第一输入端相连接；

所述串扰抑制单元的输入电源正极和输入电源负极之间设置有第一高频旁路电容C1；

输出电源正极和输出电源负极之间设置有第五高频旁路电容C5；

输入电源正极与第一电感相连接；第一电感与第二电容和第三电感相连接；

第三电感与输出电源正极相连接；输入电源负极与第二电感相连接；第二电感与第三电容和第四电感相连接，第四电感与输出电源负极相连接；第三电容与第二电容和第四电容相连接，第四电容与公共接地端相连接；

所述线路驱动放大单元由三级放大器组成，即：第一级共射级放大器；第二级和第三极是射级跟随器；第一级是直接耦合放大，第二级是电容耦合放大，第三级经过线路安全耦合单元连接到电力线上。