CN108092695B - 一种电力线检测信号发送方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明给出一种电力线检测信号发送方法及装置，所述方法包括：在电力配送网第一位置使用声波耦合器向电力线注入声波形式的电力线检测信号；所述向电力线注入声波形式的电力线检测信号包括向电力线的导体和绝缘体中的至少一种注入沿电力线延伸方向传播的纵波或横波形式的电力线检测信号。可及时检测供电网终端负载连接关系的变化，提高线路负载统计和路损统计的准确性，具有实用性。
Description
技术领域
本发明涉及电力网监测领域，尤其涉及一种电力线检测信号发送方法及装置。
背景技术
电力网供电线路的路损是判断电网性能、发现线路故障的一个判断因素。在实际供电现场，由于覆盖同一个区域或一栋建筑供电的电力配送网会包含两个或两个以上的分属于不同的变电设备且在布设空间上相邻的树状结构供电子网，每个终端用户通过其连通的树状结构供电子网从特定的变电设备获取电能。在电力线维护、故障排除和电网改造的过程中，这些供电子网上的终端用户的受电通道会发生改变，其对应的变电设备也会发生变花，如果不能及时准确地发现这种终端用户对应的变电设备的变化和变化后的供电关系，会导致变电设备供电量统计的错误和导致线路损耗计算的错误。
确定一个变电站下的路损需要首先保障该变电站下真实终端用户负载的数量或位置，在现有的电网路损计算方法如下。
申请号为CN201410645553.2，发明名称为“一种配电网交流输电损耗计算与参数估计方法“公开的方法包括：配网线路损耗计算；基于配网线路损耗的计算结果，对象不同类型节点多时间断面参数进行估计。本发明所述配电网交流输电损耗计算与参数估计方法，可以克服现有技术中安全隐患大、维护不方便和网损大等缺陷，以实现安全隐患小、维护方便和网损小的优点。
申请号为CN201310155950.7，发明名称为“计算配电网络的线路损耗的方法和设备“讨论的配电网络包括至少一个分支线路和至少一个负荷点。所述方法包括：基于所述至少一个负荷点的功率测量值来调整该负荷点的参考负荷曲线，以产生所述至少一个负荷点的预测负荷曲线，所述参考负荷曲线是该负荷点消耗的功率相对于时间的曲线；以及基于所述至少一个负荷点的预测负荷曲线来计算配电网络的线路损耗。通过所述方法和设备，可以更准确地计算配电网络的线路损耗。
本发明给出一种电力线检测信号发送方法及装置，用于克服现有电力线输电损耗统计受线路负载接入位置改变的影响，现有电力线连通检测技术不能有效避免电力波形畸变对测量的干扰和不能可靠传输测量数据这些缺点中的至少一种。可及时检测供电网终端负载连接关系的变化，提高线路负载统计和路损统计的准确性，具有实用性。
发明内容
本发明给出一种电力线检测信号发送方法及装置，用于克服现有电力线输电损耗统计受线路负载接入位置改变的影响，现有电力线连通检测技术不能有效避免电力波形畸变对测量的干扰和不能可靠传输测量数据这些缺点中的至少一种。可及时检测供电网终端负载连接关系的变化，提高线路负载统计和路损统计的准确性，具有实用性。
本发明给出一种电力线检测信号发送方法,包括如下步骤：
在电力配送网第一位置使用声波耦合器向电力线注入声波形式的电力线检测信号；
所述向电力线注入声波形式的电力线检测信号包括向电力线的导体和绝缘体中的至少一种注入沿电力线延伸方向传播的纵波或横波形式的电力线检测信号。
本发明给出一种电力线检测信号发送装置,包含如下模块：
电力线检测信号发送模块，用于在电力配送网第一位置使用声波耦合器向电力线注入声波形式的电力线检测信号，包括声波耦合器子模块和声源子模块；
所述向电力线注入声波形式的电力线检测信号包括向电力线的导体和绝缘体中的至少一种注入沿电力线延伸方向传播的纵波或横波形式的电力线检测信号。
本发明实施例给出的方法及装置，可以克服现有电力线输电损耗统计受线路负载接入位置改变的影响，现有电力线连通检测技术不能有效避免电力波形畸变对测量的干扰和不能可靠传输测量数据这些缺点中的至少一种。可及时检测供电网终端负载连接关系的变化，提高线路负载统计和路损统计的准确性，具有实用性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。
附图说明
图1为本发明实施例给出的一种电力线检测信号发送方法流程图；
图2为本发明实施例给出的一种电力线检测信号发送装置组成示意图；
图3 为本发明实施例给出的一种电力线检测信号接收方法流程图；
图4为本发明实施例给出的一种电力线检测信号发送装置应用示意图。
实施例
本发明给出一种电力线检测信号发送方法及装置，用于克服现有电力线输电损耗统计受线路负载接入位置改变的影响，现有电力线连通检测技术不能有效避免电力波形畸变对测量的干扰和不能可靠传输测量数据这些缺点中的至少一种。可及时检测供电网终端负载连接关系的变化，提高线路负载统计和路损统计的准确性，具有实用性。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明实施例所述的电力配送网，用于向终端用户输送电能，包括变电站、变电站至终端用户的树形拓扑结构的输电线和电力表。
树状结构的根节点包含一个或多个祖节点，根节点至祖节点间由馈电线连通；祖节点包含一个或多个父节点，祖节点至父节点间由馈电线连通；父节点包含一个或多个子节点，父节点至子节点间由馈电线连通，子节点包含两个或两个以上的终端用户节点，子节点与终端用户节点间由馈电线连通。
覆盖同一个区域或一栋建筑供电的电力配送网，包含两个或两个以上的分属于不同的变电设备且在布设空间上相邻的树状结构供电子网，每个终端用户通过其连通的树状结构供电子网从特定的变电设备获取电能。在电力线维护、故障排除和电网改造的过程中，这些供电子网上的终端用户的受电通道会发生改变，其对应的变电设备也会发生变花，如果不能及时准确地发现这种终端用户对应的变电设备的变化和变化后的供电关系，会导致变电设备供电量统计的错误和导致线路损耗计算的错误。
下面结合附图，对本发明提供的电力线检测信号发送方法举例、装置举例加以说明。
实施例一，一种电力线检测信号发送方法举例
参见图1所示，本发明提供的一种电力线检测信号发送方法实施例,包括如下步骤：
步骤S110,在电力配送网第一位置使用声波耦合器向电力线注入声波形式的电力线检测信号；
所述向电力线注入声波形式的电力线检测信号包括向电力线的导体和绝缘体中的至少一种注入沿电力线延伸方向传播的纵波或横波形式的电力线检测信号。
所述向电力线的导体和绝缘体中的至少一种注入沿电力线延伸方向传播的纵波形式的电力线检测信号，包括：
使用声波耦合器将声源的振动耦合至电力线导体和电力线绝缘体中的至少一种，使声波振动方向与电力线延伸方向一致。
具体地，所述声波耦合器为纵波耦合器，该纵波耦合器包含振动输入端和振动输出端的振动传导体，该振动传导体的振动输入端接收声源的振动，该振动传导体的振动输出端将所述声源的振动耦合至电力线的导体和绝缘体中的至少一种，并且使振动幅度与导线的延伸方向一致。
具体地，所述振动传导体的振动输入端接收声源的振动，包括：
将振动传导体的振动输入端与声源紧耦合或实现硬性连接，并且，使声源的振动以纵波的形式从所述振动传导体的振动输入端传导至所述振动传导体的振动输出端。
具体地，所述振动传导体的振动输出端将所述声源的振动耦合至电力线的导体和绝缘体中的至少一种，并且使振动幅度与导线的延伸方向一致，包括：
将振动传导体的振动输出端与电力线的导体和绝缘体中的至少一种实现紧耦合或实现硬性连接，并且，使声源的振动以纵波的形式注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种。
具体地，所述纵波耦合器对应的声源为压电振动发生器、电磁振动发生器中的任一种。
具体地，所述压电振动发生器为压电陶瓷振动发生器。
具体地，所述电磁振动发生器为音圈电机振动发生器、振动电机、振动棒和电磁阀中的任一种。
所述向电力线的导体和绝缘体中的至少一种注入沿电力线延伸方向传播的横波形式的电力线检测信号，包括：
使用声波耦合器将声源的振动耦合至电力线导体和电力线绝缘体中的至少一种，使声波振动方向与电力线延伸方向垂直或近似垂直。
具体地，所述声波耦合器为横波耦合器，该横波耦合器包含振动输入端和振动输出端的振动传导体，该振动传导体的振动输入端接收声源的振动，该振动传导体的振动输出端将所述声源的振动耦合至电力线的导体和绝缘体中的至少一种，并且使振动幅度与导线的延伸方向垂直或近似垂直。
具体地，所述振动传导体的振动输入端接收声源的振动，包括：
将振动传导体的振动输入端与声源紧耦合或实现硬性连接，并且，使声源的振动以纵波的形式从所述振动传导体的振动输入端传导至所述振动传导体的振动输出端。
具体地，所述振动传导体的振动输出端将所述声源的振动耦合至电力线的导体和绝缘体中的至少一种，并且使振动幅度与导线的延伸方向垂直或近似垂直，包括：
将振动传导体的振动输出端与电力线的导体和绝缘体中的至少一种实现紧耦合或实现硬性连接，并且，使声源的振动以横波的形式注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种。
具体地，所述横波耦合器对应的声源为压电振动发生器、电磁振动发生器中的任一种。
具体地，所述压电振动发生器为压电陶瓷振动发生器。
具体地，所述电磁振动发生器为音圈电机振动发生器、振动电机、振动棒和电磁阀中的任一种。
本实施例给出的方法，其中，
所述声波耦合器用于：
在电力配送网第一位置将声源产生的声波形式的电力线检测信号注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种；或
在电力配送网第一位置将声源产生的声波形式的电力线检测信号注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种，并且在电力配送网第二位置从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取由电力配送网第一位置注入的声波形式的电力线检测信号；
所述声源包括压电振动发生器或电磁振动发生器。
具体地，所述压电振动发生器为压电陶瓷振动发生器。
具体地，所述电磁振动发生器为音圈电机振动发生器、振动电机、振动棒和电磁阀中的任一种。
具体地，所述声波耦合器包括纵波耦合器或横波耦合器中的任一种。
具体地，所述在电力配送网第一位置将声源产生的声波形式的电力线检测信号注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种，包括：
在电力配送网第一位置以持续的方式将声源产生的声波形式的电力线检测信号注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种；或
在电力配送网第一位置以断续的方式将声源产生的声波形式的电力线检测信号注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种。
具体地，所述在电力配送网第一位置以断续的方式将声源产生的声波形式的电力线检测信号注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种，包括在指定的时间窗口内发送预定波形的电力线检测信号。
进一步地，所述在指定的时间窗口内发送预订波形的电力线检测信号，包括：
在指定的起始时刻发送预定波形的电力线检测信号；或
以与无线电同步信号同步的方式发送预定波形的电力线检测信号。
具体地，所述以与无线电同步信号同步的方式发送预定波形的电力线检测信号的方法，包括：
以接收到无线电同步信号发送节点发送的无线电同步信号的时刻作为基准时刻发送预定波形的电力线检测信号，所述无线电同步节点为与电力配送网中包括第一位置在内的多个位置对应的无线电节点；或
以无线电同步信号发送节点发送无线电同步信号的时刻作为基准时刻发送预定波形的电力线检测信号，所述无线电同步节点为与电力配送网第一位置对应的无线电节点。
具体地，所述在电力配送网第二位置从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取由电力配送网第一位置注入的声波形式的电力线检测信号，包括：
使用同一个声波耦合器以时分方式用于声波发射和用于声波接收。
本实施例给出的方法，其中，
所述声波形式的电力线检测信号用于承载如下至少一种信息：
电力配送网变压器识别信息；
声波耦合器识别信息；
第一位置识别信息；以及
声波沿导线的传播时延信息。
具体地，所述电力配送网变压器识别信息用于识别向特定电表箱供电的变压器。
具体地，所述声波耦合器识别信息用于识别发送该识别信息的特定声波耦合器。
具体地，所述第一位置识别信息用于识别与该位置对应的特定声波耦合器。
具体地，所述声波沿导线的传播时延信息，包括声波在第一位置和第二位置间的传播时延信息，用于估计第一位置与第二位置间的距离。
进一步地，使用第一位置与第二位置间的距离确定电力配送网的电联通关系或拓扑结构。
本实施例给出的方法，还包括电力线检测信号发送控制方法，具体包括如下至少一种步骤：
控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的时刻；
控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的时间窗口；
控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的幅度；以及
控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的波形参数。
具体地，所述控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的时刻，包括：
使用有线信道向第一位置的声波形式的电力线检测信号发送单元发送将声波注入电力线的时刻指示信息；或
使用无线信道向第一位置的电力线检测信号发送单元和第二位置的电力线检测信号接收单元发送声波注入电力线的时刻的指示信息。
具体地，所述控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的时间窗口，包括：
使用有线信道向第一位置的声波形式的电力线检测信号发送单元发送将声波注入电力线的时间窗口位置的指示信息；或
使用无线信道向第一位置的电力线检测信号发送单元和第二位置的电力线检测信号接收单元发送声波注入电力线的时间窗口位置的指示信息。
具体地，所述控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的幅度，包括：
使用有线或无线信道向第一位置的电力线检测信号发送单元发送注入电力线的声波形式的电力线检测信号的幅度或功率指示信息。
具体地，所述控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的波形参数，包括：
使用有线信道向第一位置的声波形式的电力线检测信号发送单元发送注入电力线的声波波形参数指示信息；或
使用无线信道向第一位置的电力线检测信号发送单元和第二位置的电力线检测信号接收单元发送注入电力线的声波波形参数指示信息；
所述声波波形参数包括声波频率、声波持续时间、声波重复次数和对声波的调制方式中的至少一种参数。
本实施例给出的方法，还包括电力线检测信号接收方法,包括：
在电力配送网第二位置使用声波耦合器从电力线提取声波形式的电力线检测信号；
所述从电力线提取声波形式的电力线检测信号包括从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取沿电力线延伸方向传播的纵波或横波形式的电力线检测信号。
本实施例给出的方法，还包括电力配送网电联通关系确定方法，具体包括如下至少一种步骤：
使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置和第二位置间的电联通关系；
使用由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定第一位置与第二位置间的电连接是否正常；
使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置与第二位置间的电力线长度。
具体地，所述第一位置和第二位置间的电联通关系为如下至少一种：
属于电力配送网内同级分枝层内的位置；
不属于电力配送网内同级分枝层内的位置；
属于电力配送网内同一个变电站内的位置；以及
不属于电力配送网内同一个变电站内的位置。
具体地，所述使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置和第二位置间的电联通关系，包括：
判断从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号的强度是否大于预定的声波强度检测门限，若是，则将第二位置对应的电力线确定为第一位置对应的电力线的供电分枝线路；若否，则将第二位置对应的电力线确定为不是第一位置对应的电力线的供电分枝线路；
其中，所述声波强度检测门限为小于-30dBm的数值。
所述使用由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定第一位置与第二位置间的电连接是否正常，包括：
判断从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号的强度是否比该位置以往提取的电力线检测信号的强度小K dB,若是，则将第二位置对应的电力线确定为出现电连接故障；若否，则将第二位置对应的电力线确定为电连接正常；
其中，K取大于3的实数。
所述使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置与第二位置间的电力线长度，包括：
使用声波信号的发射时刻和达到时刻确定声波信号在第一位置和第二位置间的传播时延并且使用该传播时延和声波的传播速度确定第一位置和第二位置间的电力线长度；和/或
使用在不同时间区间得到的所述第一位置与第二位置间的电力线长度确定电力线拓扑关系的变化。
具体地，所述使用声波信号的发射时刻和达到时刻确定声波信号在第一位置和第二位置间的传播时延，包括：
使用第一位置对应的无线节点发射的无线电信号到达第二位置对应的无线节点的时刻作为声波信号的发射时刻，使用通过第二位置对应的接收耦合器提出到的所述声波信号的到达时间作为声波的到达时刻，将所述声波信号的到达时刻与发射时刻间的时间差值作为声波信号在第一位置和第二位置间的传播时延。
作为使用第一位置对应的无线节点发射的无线电信号的到达第二位置对应的无线节点的时刻作为声波信号的发射时刻的一种具体实现方式，忽略第一位置对应的无线节点发射的无线电信号至第二位置对应的无线节点的传播时间；
进一步地，忽略第一位置对应的无线节点发射无线电信号的射频通道传输时延以及忽略第二位置对应的无线节点接收无线电信号的射频通道传输时延。
具体地，所述使用在不同时间区间得到的所述第一位置与第二位置间的电力线长度确定电力线拓扑关系的变化，包括：
判断第一时间区间内得到的所述第一位置与第二位置间的电力线长度值与第二时间区间内得到的所述第一位置与第二位置间的电力线长度值之间的误差是否大于预定的电力线长度变化门限，若是，则判为在第一位置与第二位置间的电力线的连接关系发生改变，若否，则判为在第一位置与第二位置间的电力线的连接关系未发生改变；
其中，电力线长度变化门限大于等于1米。
本实施例给出的方法，其中，
确定电力线连通关系的操作，进一步包括如下步骤：
使用声波形式的连通关系测量信号获取其在第一位置至第二、第三位置、...第N位置间的传播时延t2、t3...tN；
使用传播时延t2、t3...tN和声波信号在电力线中的传播速度确定第一位置至第二、第三位置、...第N位置间的距离；
按照距离从小到大依次排列第一位置至第二、第三位置、...第N位置上测量得到的声波信号的幅度A1、A2...AN；
使用曲线拟合法对幅度A1、A2...AN进行平滑滤波。
其中，N取大于等于3的自然数；
使用使用曲线拟合法对幅度A1、A2...AN进行平滑滤波的目的是消除声波在电力线上的反射叠加产生的幅度衰落，获取第一位置至第二、第三位置、...第N位置上声波信号的幅度的估计值。
实施例二，一种电力线检测信号发送装置举例
参见图2所示，本发明提供的一种电力线检测信号发送装置实施例,包括：
电力线检测信号发送模块220，用于在电力配送网第一位置使用声波耦合器向电力线注入声波形式的电力线检测信号，包括声波耦合器子模块和声源子模块；
所述向电力线注入声波形式的电力线检测信号包括向电力线的导体和绝缘体中的至少一种注入沿电力线延伸方向传播的纵波或横波形式的电力线检测信号。
所述向电力线的导体和绝缘体中的至少一种注入沿电力线延伸方向传播的纵波形式的电力线检测信号，包括：
使用声波耦合器将声源的振动耦合至电力线导体和电力线绝缘体中的至少一种，使声波振动方向与电力线延伸方向一致。
具体地，所述声波耦合器为纵波耦合器，该纵波耦合器包含振动输入端和振动输出端的振动传导体，该振动传导体的振动输入端接收声源的振动，该振动传导体的振动输出端将所述声源的振动耦合至电力线的导体和绝缘体中的至少一种，并且使振动幅度与导线的延伸方向一致。
具体地，所述振动传导体的振动输入端接收声源的振动，包括：
将振动传导体的振动输入端与声源紧耦合或实现硬性连接，并且，使声源的振动以纵波的形式从所述振动传导体的振动输入端传导至所述振动传导体的振动输出端。
具体地，所述振动传导体的振动输出端将所述声源的振动耦合至电力线的导体和绝缘体中的至少一种，并且使振动幅度与导线的延伸方向一致，包括：
将振动传导体的振动输出端与电力线的导体和绝缘体中的至少一种实现紧耦合或实现硬性连接，并且，使声源的振动以纵波的形式注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种。
具体地，所述纵波耦合器对应的声源为压电振动发生器、电磁振动发生器中的任一种。
具体地，所述压电振动发生器为压电陶瓷振动发生器。
具体地，所述电磁振动发生器为音圈电机振动发生器、振动电机、振动棒和电磁阀中的任一种。
所述向电力线的导体和绝缘体中的至少一种注入沿电力线延伸方向传播的横波形式的电力线检测信号，包括：
使用声波耦合器将声源的振动耦合至电力线导体和电力线绝缘体中的至少一种，使声波振动方向与电力线延伸方向垂直或近似垂直。
具体地，所述声波耦合器为横波耦合器，该横波耦合器包含振动输入端和振动输出端的振动传导体，该振动传导体的振动输入端接收声源的振动，该振动传导体的振动输出端将所述声源的振动耦合至电力线的导体和绝缘体中的至少一种，并且使振动幅度与导线的延伸方向垂直或近似垂直。
具体地，所述振动传导体的振动输入端接收声源的振动，包括：
将振动传导体的振动输入端与声源紧耦合或实现硬性连接，并且，使声源的振动以纵波的形式从所述振动传导体的振动输入端传导至所述振动传导体的振动输出端。
具体地，所述振动传导体的振动输出端将所述声源的振动耦合至电力线的导体和绝缘体中的至少一种，并且使振动幅度与导线的延伸方向垂直或近似垂直，包括：
将振动传导体的振动输出端与电力线的导体和绝缘体中的至少一种实现紧耦合或实现硬性连接，并且，使声源的振动以横波的形式注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种。
具体地，所述横波耦合器对应的声源为压电振动发生器、电磁振动发生器中的任一种。
具体地，所述压电振动发生器为压电陶瓷振动发生器。
具体地，所述电磁振动发生器为音圈电机振动发生器、振动电机、振动棒和电磁阀中的任一种。
本实施例给出的装置，其中，
所述电力线检测信号发送模块220包含的声波耦合器子模块，用于执行如下操作：
在电力配送网第一位置将声源产生的声波形式的电力线检测信号注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种；或
在电力配送网第一位置将声源产生的声波形式的电力线检测信号注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种，并且在电力配送网第二位置从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取由电力配送网第一位置注入的声波形式的电力线检测信号；
所述声源包括压电振动发生器或电磁振动发生器。
具体地，所述压电振动发生器为压电陶瓷振动发生器。
具体地，所述电磁振动发生器为音圈电机振动发生器、振动电机、振动棒和电磁阀中的任一种。
具体地，所述声波耦合器包括纵波耦合器或横波耦合器中的任一种。
具体地，所述在电力配送网第一位置将声源产生的声波形式的电力线检测信号注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种，包括：
在电力配送网第一位置以持续的方式将声源产生的声波形式的电力线检测信号注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种；或
在电力配送网第一位置以断续的方式将声源产生的声波形式的电力线检测信号注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种。
具体地，所述在电力配送网第一位置以断续的方式将声源产生的声波形式的电力线检测信号注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种，包括在指定的时间窗口内发送预定波形的电力线检测信号。
进一步地，所述在指定的时间窗口内发送预订波形的电力线检测信号，包括：
在指定的起始时刻发送预定波形的电力线检测信号；或
以与无线电同步信号同步的方式发送预定波形的电力线检测信号。
具体地，所述以与无线电同步信号同步的方式发送预定波形的电力线检测信号的方法，包括：
以接收到无线电同步信号发送节点发送的无线电同步信号的时刻作为基准时刻发送预定波形的电力线检测信号，所述无线电同步节点为与电力配送网中包括第一位置在内的多个位置对应的无线电节点；或
以无线电同步信号发送节点发送无线电同步信号的时刻作为基准时刻发送预定波形的电力线检测信号，所述无线电同步节点为与电力配送网第一位置对应的无线电节点。
具体地，所述在电力配送网第二位置从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取由电力配送网第一位置注入的声波形式的电力线检测信号，包括：
使用同一个声波耦合器以时分方式用于声波发射和用于声波接收。
本实施例给出的装置，其中，
电力线检测信号发送模块220发送的声波形式的电力线检测信号用于承载如下至少一种信息：
电力配送网变压器识别信息；
声波耦合器识别信息；
第一位置识别信息；以及
声波沿导线的传播时延信息。
具体地，所述电力配送网变压器识别信息用于识别向特定电表箱供电的变压器。
具体地，所述声波耦合器识别信息用于识别发送该识别信息的特定声波耦合器。
具体地，所述第一位置识别信息用于识别与该位置对应的特定声波耦合器。
具体地，所述声波沿导线的传播时延信息，包括声波在第一位置和第二位置间的传播时延信息，用于估计第一位置与第二位置间的距离。
进一步地，使用第一位置与第二位置间的距离确定电力配送网的电联通关系或拓扑结构。
本实施例给出的装置，还包括电力线检测信号发送控制模块250，该模块对电力线检测信号发送模块进行控制，具体用于执行包括如下至少一种操作步骤：
控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的时刻；
控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的时间窗口；
控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的幅度；以及
控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的波形参数。
具体地，所述控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的时刻，包括：
使用有线信道向第一位置的声波形式的电力线检测信号发送单元发送将声波注入电力线的时刻指示信息；或
使用无线信道向第一位置的电力线检测信号发送单元和第二位置的电力线检测信号接收单元发送声波注入电力线的时刻的指示信息。
具体地，所述控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的时间窗口，包括：
使用有线信道向第一位置的声波形式的电力线检测信号发送单元发送将声波注入电力线的时间窗口位置的指示信息；或
使用无线信道向第一位置的电力线检测信号发送单元和第二位置的电力线检测信号接收单元发送声波注入电力线的时间窗口位置的指示信息。
具体地，所述控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的幅度，包括：
使用有线或无线信道向第一位置的电力线检测信号发送单元发送注入电力线的声波形式的电力线检测信号的幅度或功率指示信息。
具体地，所述控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的波形参数，包括：
使用有线信道向第一位置的声波形式的电力线检测信号发送单元发送注入电力线的声波波形参数指示信息；或
使用无线信道向第一位置的电力线检测信号发送单元和第二位置的电力线检测信号接收单元发送注入电力线的声波波形参数指示信息；
所述声波波形参数包括声波频率、声波持续时间、声波重复次数和对声波的调制方式中的至少一种参数。
本实施例给出的装置，还包括电力线检测信号接收模块230,该模块用于执行如下操作：
在电力配送网第二位置使用声波耦合器从电力线提取声波形式的电力线检测信号；
所述从电力线提取声波形式的电力线检测信号包括从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取沿电力线延伸方向传播的纵波或横波形式的电力线检测信号。
本实施例给出的装置，还包括电力配送网电联通关系确定模块240，该模块具体执行如下至少一种操作步骤：
使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置和第二位置间的电联通关系；
使用由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定第一位置与第二位置间的电连接是否正常；
使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置与第二位置间的电力线长度。
具体地，所述第一位置和第二位置间的电联通关系为如下至少一种：
属于电力配送网内同级分枝层内的位置；
不属于电力配送网内同级分枝层内的位置；
属于电力配送网内同一个变电站内的位置；以及
不属于电力配送网内同一个变电站内的位置。
具体地，所述使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置和第二位置间的电联通关系，包括：
判断从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号的强度是否大于预定的声波强度检测门限，若是，则将第二位置对应的电力线确定为第一位置对应的电力线的供电分枝线路；若否，则将第二位置对应的电力线确定为不是第一位置对应的电力线的供电分枝线路；
其中，所述声波强度检测门限为小于-30dBm的数值。
所述使用由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定第一位置与第二位置间的电连接是否正常，包括：
判断从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号的强度是否比该位置以往提取的电力线检测信号的强度小K dB,若是，则将第二位置对应的电力线确定为出现电连接故障；若否，则将第二位置对应的电力线确定为电连接正常；
其中，K取大于3的实数。
所述使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置与第二位置间的电力线长度，包括：
使用声波信号的发射时刻和达到时刻确定声波信号在第一位置和第二位置间的传播时延并且使用该传播时延和声波的传播速度确定第一位置和第二位置间的电力线长度；和/或
使用在不同时间区间得到的所述第一位置与第二位置间的电力线长度确定电力线拓扑关系的变化。
具体地，所述使用声波信号的发射时刻和达到时刻确定声波信号在第一位置和第二位置间的传播时延，包括：
使用第一位置对应的无线节点发射的无线电信号到达第二位置对应的无线节点的时刻作为声波信号的发射时刻，使用通过第二位置对应的接收耦合器提出到的所述声波信号的到达时间作为声波的到达时刻，将所述声波信号的到达时刻与发射时刻间的时间差值作为声波信号在第一位置和第二位置间的传播时延。
作为使用第一位置对应的无线节点发射的无线电信号的到达第二位置对应的无线节点的时刻作为声波信号的发射时刻的一种具体实现方式，忽略第一位置对应的无线节点发射的无线电信号至第二位置对应的无线节点的传播时间；
进一步地，忽略第一位置对应的无线节点发射无线电信号的射频通道传输时延以及忽略第二位置对应的无线节点接收无线电信号的射频通道传输时延。
具体地，所述使用在不同时间区间得到的所述第一位置与第二位置间的电力线长度确定电力线拓扑关系的变化，包括：
判断第一时间区间内得到的所述第一位置与第二位置间的电力线长度值与第二时间区间内得到的所述第一位置与第二位置间的电力线长度值之间的误差是否大于预定的电力线长度变化门限，若是，则判为在第一位置与第二位置间的电力线的连接关系发生改变，若否，则判为在第一位置与第二位置间的电力线的连接关系未发生改变；
其中，电力线长度变化门限大于等于1米。
本实施例给出的装置，其中，
确定电力线连通关系的操作，进一步包括如下步骤：
电力线检测信号发送模块和电力线检测信号接收模块使用声波形式的电力线检测信号获取其在第一位置至第二、第三位置、...第N位置间的传播时延t2、t3...tN；
电联通关系确定模块240使用传播时延t2、t3...tN和声波信号在电力线中的传播速度确定第一位置至第二、第三位置、...第N位置间的距离；
电联通关系确定模块240按照距离从小到大依次排列第一位置至第二、第三位置、...第N位置上测量得到的声波信号的幅度A1、A2...AN；
电联通关系确定模块240使用曲线拟合法对幅度A1、A2...AN进行平滑滤波。
其中，N取大于等于3的自然数；
使用使用曲线拟合法对幅度A1、A2...AN进行平滑滤波的目的是消除声波在电力线上的反射叠加产生的幅度衰落，获取第一位置至第二、第三位置、...第N位置上声波信号的幅度的估计值。
本实施例给出的装置，参见图2所示，电力线检测信号发送控制模块250通过主控无线传输模块210向电力线检测信号发送模块220和电力线检测信号接收模块230发送控制信息，控制电力线检测信号发送模块220的发送方式和电力线检测信号接收模块230的接收方式，该控制信息通过主控无线传输模块210的天线211发送至电力线检测信号发送模块220的天线221和电力线检测信号接收模块230的天线231，电力线检测信号发送模块220根据主控无线传输模块210发送的控制信息向第一位置处的电力线261注入声波形式的电力线检测信号，电力线检测信号接收模块230根据主控无线传输模块210发送的控制信息从第二位置处的电力线262提取声波形式的电力线检测信号；通常，电力线261与电力线262之间存在电连接。
实施例三，一种电力线检测信号接收方法举例
参见图3所示，本发明提供的一种电力线检测信号接收方法实施例,包括如下步骤：
步骤S310,在电力配送网第二位置使用声波耦合器从电力线提取声波形式的电力线检测信号；
所述从电力线提取声波形式的电力线检测信号包括从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取沿电力线延伸方向传播的纵波或横波形式的电力线检测信号。
所述从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取沿电力线延伸方向传播的纵波形式的电力线检测信号，包括：
使用声波耦合器将电力线导体和电力线绝缘体中的至少一种的振动耦合至振动传感器。
具体地，所述声波耦合器为纵波耦合器，该纵波耦合器为包含振动输入端和振动输出端的振动传导体，该振动传导体的振动输入端接收电力线的振动，该振动传导体的振动输出端将所述电力线的振动耦合至振动传感器，振动传感器将电力线的振动转换为电信号。
具体地，所述振动传导体的振动输入端接收电力线的振动，包括：
将振动传导体的振动输入端与电力线紧耦合或实现硬性连接，并且，使电力线的振动以纵波的形式从所述振动传导体的振动输入端传导至所述振动传导体的振动输出端。
具体地，振动传导体的振动输出端将所述电力线的导体和绝缘体中的至少一种振动耦合至振动传感器，包括：
将振动传导体的振动输出端与振动传感器实现紧耦合或实现硬性连接。
具体地，所述振动传感器为压电振动传感器、电磁振动传感器中的任一种。
具体地，所述压电振动传感器为压电陶瓷传感器。
具体地，所述电磁振动传感器为音圈电机振动传感器或微电子机械系统（MEMS:Micro-Electro-Mechanical-Systems)。
所述从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取沿电力线延伸方向传播的横波形式的电力线检测信号，包括：
使用声波耦合器将电力线导体和电力线绝缘体中的至少一种的横波振动振动耦合至振动传感器。
具体地，所述声波耦合器为横波耦合器，该横波耦合器为包含振动输入端和振动输出端的振动传导体，该振动传导体的振动输入端接收沿电力线长度方向传播的横波振动，该振动传导体的振动输出端将所述横波振动耦合至振动传感器。
具体地，所述振动传导体的振动输入端接收电力线的振动，包括：
将振动传导体的振动输入端与电力线紧耦合或实现硬性连接，并且，使声源的振动以纵波的形式从所述振动传导体的振动输入端传导至所述振动传导体的振动输出端。
具体地，所述振动传导体的振动输出端将所述电力线的振动耦合至振动传感器，包括：
将振动传导体的振动输出端与振动传感器实现紧耦合或实现硬性连接。
具体地，所述振动传感器为压电振动传感器、电磁振动传感器中的任一种。
具体地，所述压电振动传感器为压电陶瓷传感器。
具体地，所述电磁振动传感器为音圈电机振动传感器或微电子机械系统（MEMS:Micro-Electro-Mechanical-Systems)。
本实施例给出的方法，其中，
所述声波耦合器用于：
在电力配送网第二位置从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取声波形式的电力线检测信号；或
在电力配送网第二位置将声源产生的声波形式的电力线检测信号注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种，并且在电力配送网第二位置从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取声波形式的电力线检测信号。
具体地，所述声波耦合器包括纵波耦合器或横波耦合器中的任一种。
具体地，所述在电力配送网第二位置从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取声波形式的电力线检测信号，包括：
在电力配送网第二位置以持续的方式从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取声波形式的电力线检测信号；或
在电力配送网第二位置以断续的方式从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取声波形式的电力线检测信号。
具体地，所述在电力配送网第二位置以持续的方式从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取声波形式的电力线检测信号，包括在指定的时间窗口内提取预定波形的电力线检测信号。
进一步地，所述在指定的时间窗口内提取预订波形的电力线检测信号，包括：
在指定的起始时刻提取预定波形的电力线检测信号；或
以与无线电同步信号同步的方式提取预定波形的电力线检测信号。
具体地，所述以与无线电同步信号同步的方式提取预定波形的电力线检测信号的方法，包括：
以接收到无线电同步信号发送节点发送的无线电同步信号的时刻作为基准时刻提取预定波形的电力线检测信号，所述无线电同步节点为与电力配送网中包括第二位置在内的多个位置对应的无线电节点；或
以无线电同步信号发送节点发送无线电同步信号的时刻作为基准时刻提取预定波形的电力线检测信号，所述无线电同步节点为与电力配送网第一位置对应的无线电节点。
具体地，在电力配送网第二位置从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取由电力配送网第一注入的声波形式的电力线检测信号，包括：
使用同一个声波耦合器以时分方式用于声波发射和用于声波接收。
本实施例给出的方法，其中，
所述声波形式的电力线检测信号用于承载如下至少一种信息：
电力配送网变压器识别信息；
声波耦合器识别信息；
第一位置识别信息；以及
声波沿导线的传播时延信息。
具体地，所述电力配送网变压器识别信息用于识别向特定电表箱供电的变压器。
具体地，所述声波耦合器识别信息用于识别发送该识别信息的特定声波耦合器。
具体地，所述第一位置识别信息用于识别与该位置对应的特定声波耦合器。
具体地，所述声波沿导线的传播时延信息，包括声波在第一位置和第二位置间的传播时延信息，用于估计第一位置与第二位置间的距离。
进一步地，使用第一位置与第二位置间的距离确定电力配送网的电联通关系或拓扑结构。
具体地，所述第一位置和第二位置间的电联通关系或拓扑结构为如下至少一种：
属于电力配送网内同级分枝层内的位置；
不属于电力配送网内同级分枝层内的位置；
属于电力配送网内同一个变电站内的位置；以及
不属于电力配送网内同一个变电站内的位置。
本实施例给出的方法，还包括电力线检测信号接收控制方法，具体包括如下至少一种步骤：
通过无线信道发送声波形式的电力线检测信号注入电力线的时刻；
通过无线信道发送声波形式的电力线检测信号注入电力线的时间窗口；
通过无线信道发送声波形式的电力线检测信号注入电力线的幅度；以及
通过无线信道发送声波形式的电力线检测信号注入电力线的波形参数。
具体地，所述通过无线信道发送声波形式的电力线检测信号注入电力线的时刻，包括：
通过位于第二位置的无线接收机接收声波在第一位置注入电力线的时刻的指示信息。
具体地，所述通过无线信道发送声波形式的电力线检测信号注入电力线的时间窗口，包括：
通过位于第二位置的无线接收机接收声波在第一位置注入电力线的时间窗口位置的指示信息。
具体地，所述通过无线信道发送声波形式的电力线检测信号注入电力线的幅度，包括：
通过位于第二位置的无线接收机接收声波在第一位置注入电力线的幅度或功率指示信息。
具体地，所述通过无线信道发送声波形式的电力线检测信号注入电力线的波形参数，包括：
通过位于第二位置的无线接收机接收声波在第一位置注入电力线的声波波形参数指示信息。
所述声波波形参数包括声波频率、声波持续时间、声波重复次数和对声波的调制方式中的至少一种参数。
本实施例给出的方法，还包括电力线检测信号发送方法,具体包括：
在电力配送网第一位置使用声波耦合器向电力线注入声波形式的电力线检测信号；
所述向电力线注入声波形式的电力线检测信号包括向电力线的导体和绝缘体中的至少一种注入沿电力线延伸方向传播的纵波或横波形式的电力线检测信号。
本实施例给出的方法，还包括电力配送网电联通关系确定方法，具体包括如下至少一种步骤：
使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置和第二位置间的电联通关系；
使用由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定第一位置与第二位置间的电连接是否正常；
使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置与第二位置间的电力线长度。
具体地，所述第一位置和第二位置间的电联通关系为如下至少一种：
属于电力配送网内同级分枝层内的位置；
不属于电力配送网内同级分枝层内的位置；
属于电力配送网内同一个变电站内的位置；以及
不属于电力配送网内同一个变电站内的位置。
具体地，所述使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置和第二位置间的电联通关系，包括：
判断从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号的强度是否大于预定的声波强度检测门限，若是，则将第二位置对应的电力线确定为第一位置对应的电力线的供电分枝线路；若否，则将第二位置对应的电力线确定为不是第一位置对应的电力线的供电分枝线路；
其中，所述声波强度检测门限为小于-30dBm的数值。
所述使用由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定第一位置与第二位置间的电连接是否正常，包括：
判断从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号的强度是否比该位置以往提取的电力线检测信号的强度小K dB,若是，则将第二位置对应的电力线确定为出现电连接故障；若否，则将第二位置对应的电力线确定为电连接正常；
其中，K取大于3的实数。
所述使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置与第二位置间的电力线长度，包括：
使用声波信号的发射时刻和达到时刻确定声波信号在第一位置和第二位置间的传播时延并且使用该传播时延和声波的传播速度确定第一位置和第二位置间的电力线长度；和/或
使用在不同时间区间得到的所述第一位置与第二位置间的电力线长度确定电力线拓扑关系的变化。
具体地，所述使用声波信号的发射时刻和达到时刻确定声波信号在第一位置和第二位置间的传播时延，包括：
使用第一位置对应的无线节点发射的无线电信号到达第二位置对应的无线节点的时刻作为声波信号的发射时刻，使用通过第二位置对应的接收耦合器提出到的所述声波信号的到达时间作为声波的到达时刻，将所述声波信号的到达时刻与发射时刻间的时间差值作为声波信号在第一位置和第二位置间的传播时延。
作为使用第一位置对应的无线节点发射的无线电信号的到达第二位置对应的无线节点的时刻作为声波信号的发射时刻的一种具体实现方式，忽略第一位置对应的无线节点发射的无线电信号至第二位置对应的无线节点的传播时间；
进一步地，忽略第一位置对应的无线节点发射无线电信号的射频通道传输时延以及忽略第二位置对应的无线节点接收无线电信号的射频通道传输时延。
具体地，所述使用在不同时间区间得到的所述第一位置与第二位置间的电力线长度确定电力线拓扑关系的变化，包括：
判断第一时间区间内得到的所述第一位置与第二位置间的电力线长度值与第二时间区间内得到的所述第一位置与第二位置间的电力线长度值之间的误差是否大于预定的电力线长度变化门限，若是，则判为在第一位置与第二位置间的电力线的连接关系发生改变，若否，则判为在第一位置与第二位置间的电力线的连接关系未发生改变；
其中，电力线长度变化门限大于等于1米。
本实施例给出的方法，其中，
确定电力线连通关系的具体操作与实施例一给出的步骤相同，在此不再赘述。
实施例四，一种电力线检测信号接收装置举例
参见图2所示，本发明提供的一种电力线检测信号接收装置实施例,包括：
电力线检测信号接收模块230，用于在电力配送网第二位置使用声波耦合器从电力线提取声波形式的电力线检测信号，包括声波耦合器和振动传感器；
所述从电力线提取声波形式的电力线检测信号包括从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取沿电力线延伸方向传播的纵波或横波形式的电力线检测信号。
所述从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取沿电力线延伸方向传播的纵波形式的电力线检测信号，包括：
使用声波耦合器将电力线导体和电力线绝缘体中的至少一种的振动耦合至振动传感器。
具体地，所述声波耦合器为纵波耦合器，该纵波耦合器为包含振动输入端和振动输出端的振动传导体，该振动传导体的振动输入端接收电力线的振动，该振动传导体的振动输出端将所述电力线的振动耦合至振动传感器，振动传感器将电力线的振动转换为电信号。
具体地，所述振动传导体的振动输入端接收电力线的振动，包括：
将振动传导体的振动输入端与电力线紧耦合或实现硬性连接，并且，使电力线的振动以纵波的形式从所述振动传导体的振动输入端传导至所述振动传导体的振动输出端。
具体地，振动传导体的振动输出端将所述电力线的导体和绝缘体中的至少一种振动耦合至振动传感器，包括：
将振动传导体的振动输出端与振动传感器实现紧耦合或实现硬性连接。
具体地，所述振动传感器为压电振动传感器、电磁振动传感器中的任一种。
具体地，所述压电振动传感器为压电陶瓷传感器。
具体地，所述电磁振动传感器为音圈电机振动传感器或微电子机械系统（MEMS:Micro-Electro-Mechanical-Systems)。
所述从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取沿电力线延伸方向传播的横波形式的电力线检测信号，包括：
使用声波耦合器将电力线导体和电力线绝缘体中的至少一种的横波振动振动耦合至振动传感器。
具体地，所述声波耦合器为横波耦合器，该横波耦合器为包含振动输入端和振动输出端的振动传导体，该振动传导体的振动输入端接收沿电力线长度方向传播的横波振动，该振动传导体的振动输出端将所述横波振动耦合至振动传感器。
具体地，所述振动传导体的振动输入端接收电力线的振动，包括：
将振动传导体的振动输入端与电力线紧耦合或实现硬性连接，并且，使声源的振动以纵波的形式从所述振动传导体的振动输入端传导至所述振动传导体的振动输出端。
具体地，所述振动传导体的振动输出端将所述电力线的振动耦合至振动传感器，包括：
将振动传导体的振动输出端与振动传感器实现紧耦合或实现硬性连接。
具体地，所述振动传感器为压电振动传感器、电磁振动传感器中的任一种。
具体地，所述压电振动传感器为压电陶瓷传感器。
具体地，所述电磁振动传感器为音圈电机振动传感器或微电子机械系统（MEMS:Micro-Electro-Mechanical-Systems)。
本实施例给出的装置，其中，
所述电力线检测信号接收模块230包含的声波耦合器用于执行如下操作：
在电力配送网第二位置从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取声波形式的电力线检测信号；或
在电力配送网第二位置将声源产生的声波形式的电力线检测信号注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种，并且在电力配送网第二位置从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取声波形式的电力线检测信号。
具体地，所述声波耦合器包括纵波耦合器或横波耦合器中的任一种。
具体地，所述在电力配送网第二位置从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取声波形式的电力线检测信号，包括：
在电力配送网第二位置以持续的方式从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取声波形式的电力线检测信号；或
在电力配送网第二位置以断续的方式从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取声波形式的电力线检测信号。
具体地，所述在电力配送网第二位置以持续的方式从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取声波形式的电力线检测信号，包括在指定的时间窗口内提取预定波形的电力线检测信号。
进一步地，所述在指定的时间窗口内提取预订波形的电力线检测信号，包括：
在指定的起始时刻提取预定波形的电力线检测信号；或
以与无线电同步信号同步的方式提取预定波形的电力线检测信号。
具体地，所述以与无线电同步信号同步的方式提取预定波形的电力线检测信号的方法，包括：
以接收到无线电同步信号发送节点发送的无线电同步信号的时刻作为基准时刻提取预定波形的电力线检测信号，所述无线电同步节点为与电力配送网中包括第二位置在内的多个位置对应的无线电节点；或
以无线电同步信号发送节点发送无线电同步信号的时刻作为基准时刻提取预定波形的电力线检测信号，所述无线电同步节点为与电力配送网第一位置对应的无线电节点。
具体地，在电力配送网第二位置从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取由电力配送网第一注入的声波形式的电力线检测信号，包括：
使用同一个声波耦合器以时分方式用于声波发射和用于声波接收。
本实施例给出的装置，其中，
电力线检测信号接收模块230提取的声波形式的电力线检测信号承载如下至少一种信息：
电力配送网变压器识别信息；
声波耦合器识别信息；
第一位置识别信息；以及
声波沿导线的传播时延信息。
具体地，所述电力配送网变压器识别信息用于识别向特定电表箱供电的变压器。
具体地，所述声波耦合器识别信息用于识别发送该识别信息的特定声波耦合器。
具体地，所述第一位置识别信息用于识别与该位置对应的特定声波耦合器。
具体地，所述声波沿导线的传播时延信息，包括声波在第一位置和第二位置间的传播时延信息，用于估计第一位置与第二位置间的距离。
进一步地，使用第一位置与第二位置间的距离确定电力配送网的电联通关系或拓扑结构。
具体地，所述第一位置和第二位置间的电联通关系或拓扑结构为如下至少一种：
属于电力配送网内同级分枝层内的位置；
不属于电力配送网内同级分枝层内的位置；
属于电力配送网内同一个变电站内的位置；以及
不属于电力配送网内同一个变电站内的位置。
本实施例给出的装置，还包括电力线检测信号发送控制模块250，该模块用于执行如下至少一种操作步骤：
通过无线信道发送声波形式的电力线检测信号注入电力线的时刻；
通过无线信道发送声波形式的电力线检测信号注入电力线的时间窗口；
通过无线信道发送声波形式的电力线检测信号注入电力线的幅度；以及
通过无线信道发送声波形式的电力线检测信号注入电力线的波形参数。
具体地，所述通过无线信道发送声波形式的电力线检测信号注入电力线的时刻，包括：
通过位于第二位置的无线接收机接收声波在第一位置注入电力线的时刻的指示信息。
具体地，所述通过无线信道发送声波形式的电力线检测信号注入电力线的时间窗口，包括：
通过位于第二位置的无线接收机接收声波在第一位置注入电力线的时间窗口位置的指示信息。
具体地，所述通过无线信道发送声波形式的电力线检测信号注入电力线的幅度，包括：
通过位于第二位置的无线接收机接收声波在第一位置注入电力线的幅度或功率指示信息。
具体地，所述通过无线信道发送声波形式的电力线检测信号注入电力线的波形参数，包括：
通过位于第二位置的无线接收机接收声波在第一位置注入电力线的声波波形参数指示信息。
所述声波波形参数包括声波频率、声波持续时间、声波重复次数和对声波的调制方式中的至少一种参数。
本实施例给出的装置，还包括电力线检测信号发送模块220,该模块用于执行如下操作：
在电力配送网第一位置使用声波耦合器向电力线注入声波形式的电力线检测信号；
所述向电力线注入声波形式的电力线检测信号包括向电力线的导体和绝缘体中的至少一种注入沿电力线延伸方向传播的纵波或横波形式的电力线检测信号。
本实施例给出的装置，还包括电力配送网电联通关系确定模块240，该模块用于执行如下至少一种步骤：
使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置和第二位置间的电联通关系；
使用由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定第一位置与第二位置间的电连接是否正常；
使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置与第二位置间的电力线长度。
具体地，所述第一位置和第二位置间的电联通关系为如下至少一种：
属于电力配送网内同级分枝层内的位置；
不属于电力配送网内同级分枝层内的位置；
属于电力配送网内同一个变电站内的位置；以及
不属于电力配送网内同一个变电站内的位置。
具体地，所述使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置和第二位置间的电联通关系，包括：
判断从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号的强度是否大于预定的声波强度检测门限，若是，则将第二位置对应的电力线确定为第一位置对应的电力线的供电分枝线路；若否，则将第二位置对应的电力线确定为不是第一位置对应的电力线的供电分枝线路；
其中，所述声波强度检测门限为小于-30dBm的数值。
所述使用由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定第一位置与第二位置间的电连接是否正常，包括：
判断从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号的强度是否比该位置以往提取的电力线检测信号的强度小K dB,若是，则将第二位置对应的电力线确定为出现电连接故障；若否，则将第二位置对应的电力线确定为电连接正常；
其中，K取大于3的实数。
所述使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置与第二位置间的电力线长度，包括：
使用声波信号的发射时刻和达到时刻确定声波信号在第一位置和第二位置间的传播时延并且使用该传播时延和声波的传播速度确定第一位置和第二位置间的电力线长度；和/或
使用在不同时间区间得到的所述第一位置与第二位置间的电力线长度确定电力线拓扑关系的变化。
具体地，所述使用声波信号的发射时刻和达到时刻确定声波信号在第一位置和第二位置间的传播时延，包括：
使用第一位置对应的无线节点发射的无线电信号到达第二位置对应的无线节点的时刻作为声波信号的发射时刻，使用通过第二位置对应的接收耦合器提出到的所述声波信号的到达时间作为声波的到达时刻，将所述声波信号的到达时刻与发射时刻间的时间差值作为声波信号在第一位置和第二位置间的传播时延。
作为使用第一位置对应的无线节点发射的无线电信号的到达第二位置对应的无线节点的时刻作为声波信号的发射时刻的一种具体实现方式，忽略第一位置对应的无线节点发射的无线电信号至第二位置对应的无线节点的传播时间；
进一步地，忽略第一位置对应的无线节点发射无线电信号的射频通道传输时延以及忽略第二位置对应的无线节点接收无线电信号的射频通道传输时延。
具体地，所述使用在不同时间区间得到的所述第一位置与第二位置间的电力线长度确定电力线拓扑关系的变化，包括：
判断第一时间区间内得到的所述第一位置与第二位置间的电力线长度值与第二时间区间内得到的所述第一位置与第二位置间的电力线长度值之间的误差是否大于预定的电力线长度变化门限，若是，则判为在第一位置与第二位置间的电力线的连接关系发生改变，若否，则判为在第一位置与第二位置间的电力线的连接关系未发生改变；
其中，电力线长度变化门限大于等于1米。
本实施例给出的装置，其中，
确定电力线连通关系的具体操作与实施例三给出的步骤相同，在此不再赘述。
下面结合一种应用场景，参见图4所示，对本实施例给出的装置200的布设方式和执行的操作进行说明。
在一个供电区域内存在第一变电装置490和第二变电装置460，第一变电装置490通过实现表示的电力线向负载471、473和474供电，第二变电装置460通过虚线表示的电力线向负载472、475和476供电。
图4中，第一位置位于第一变电装置490至分枝节点491的电力线261上，在第一位置处安装了电力线检测信号发送模块220a;
第二位置位于第一变电装置490的供电线路中从分枝节点491至负载471的电力线262上，在第二位置处安装了电力线检测信号接收模块230a；
第三位置位于第二变电装置460至分枝节点461的电力线上，在第三位置处安装了电力线检测信号发送模块220b；
第四位置位于第二变电装置460分枝节点461至负载472的电力线上，在第四位置处安装了电力线检测信号接收模块230b；
第五位置位于第二变电装置460分枝节点461至负载476的电力线上，在第五位置处安装了电力线检测信号接收模块230c。
本发明实施例提供的方法及装置可以全部或者部分地使用电子技术、无线电传输技术和互联网技术实现；本发明实施例提供的方法，可以全部或者部分地通过软件指令和/或者硬件电路来实现；本发明实施例提供的装置包含的模块或单元，可以采用电子元器件实现。
以上所述，只是本发明的较佳实施方案而已，并非用来限定本发明的保护范围。任何本发明所述领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的保护范围以所附权利要求的界定范围为准。
本发明给出测距方法及装置，克服了现有电力线输电损耗统计受线路负载接入位置改变的影响，现有电力线连通检测技术不能有效避免电力波形畸变对测量的干扰和不能可靠传输测量数据这些缺点中的至少一种。可及时检测供电网终端负载连接关系的变化，提高线路负载统计和路损统计的准确性，具有实用性。
Claims (10)
1.一种电力线检测信号发送方法，包括：
在电力配送网第一位置使用声波耦合器向电力线注入声波形式的电力线检测信号；
所述向电力线注入声波形式的电力线检测信号包括向电力线的导体和绝缘体中的至少一种注入沿电力线延伸方向传播的纵波或横波形式的电力线检测信号；
确定电力配送网电联通关系，具体包括如下至少一种步骤：
使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置和第二位置间的电联通关系；
使用由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定第一位置与第二位置间的电连接是否正常；以及
使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置与第二位置间的电力线长度；
所述使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置与第二位置间的电力线长度，包括：
使用声波信号的发射时刻和达到时刻确定声波信号在第一位置和第二位置间的传播时延并且使用该传播时延和声波的传播速度确定第一位置和第二位置间的电力线长度；和/或
使用在不同时间区间得到的所述第一位置与第二位置间的电力线长度确定电力线拓扑关系的变化。
2.如权利要求1所述的方法，其中，
所述声波耦合器用于：
在电力配送网第一位置将声源产生的声波形式的电力线检测信号注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种；或,
在电力配送网第一位置将声源产生的声波形式的电力线检测信号注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种，并且在电力配送网第二位置从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取由电力配送网第一位置注入的声波形式的电力线检测信号；
所述声源包括压电振动发生器或电磁振动发生器。
3.如权利要求1所述的方法，其中，
所述声波形式的电力线检测信号用于承载如下至少一种信息：
电力配送网变压器识别信息；
声波耦合器识别信息；
第一位置识别信息；以及
声波沿导线的传播时延信息。
4.如权利要求1所述的方法，还包括电力线检测信号发送控制方法，具体包括如下至少一种步骤：
控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的时刻；
控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的时间窗口；
控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的幅度；以及
控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的波形参数。
5.如权利要求1所述的方法，还包括电力线检测信号接收方法,包括：
在电力配送网第二位置使用声波耦合器从电力线提取声波形式的电力线检测信号；
所述从电力线提取声波形式的电力线检测信号包括从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取沿电力线延伸方向传播的纵波或横波形式的电力线检测信号。
6.一种电力线检测信号发送装置，包括：
电力线检测信号发送模块，电力配送网电联通关系确定模块；其中，
电力线检测信号发送模块，用于在电力配送网第一位置使用声波耦合器向电力线注入声波形式的电力线检测信号，包括声波耦合器子模块和声源子模块；
所述向电力线注入声波形式的电力线检测信号包括向电力线的导体和绝缘体中的至少一种注入沿电力线延伸方向传播的纵波或横波形式的电力线检测信号；
电力配送网电联通关系确定模块，用于执行如下至少一种操作步骤：
使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置和第二位置间的电联通关系；
使用由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定第一位置与第二位置间的电连接是否正常；以及
使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置与第二位置间的电力线长度；
所述使用从电力配送网第二位置提取的由该电力配送网第一位置注入电力线的声波形式的电力线检测信号确定所述第一位置与第二位置间的电力线长度，包括：
使用声波信号的发射时刻和达到时刻确定声波信号在第一位置和第二位置间的传播时延并且使用该传播时延和声波的传播速度确定第一位置和第二位置间的电力线长度；和/或
使用在不同时间区间得到的所述第一位置与第二位置间的电力线长度确定电力线拓扑关系的变化。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，
所述电力线检测信号发送模块包含的声波耦合器子模块，用于执行如下操作：
在电力配送网第一位置将声源产生的声波形式的电力线检测信号注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种；或
在电力配送网第一位置将声源产生的声波形式的电力线检测信号注入电力线的导体和绝缘体中的至少一种，并且在电力配送网第二位置从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取由电力配送网第二一位置注入的声波形式的电力线检测信号；
所述声源包括压电振动发生器或电磁振动发生器。
8.根据权利要求6所述的装置，其中，
所述电力线检测信号发送模块发送的声波形式的电力线检测信号用于承载如下至少一种信息：
电力配送网变压器识别信息；
声波耦合器识别信息；
第一位置识别信息；以及
声波沿导线的传播时延信息。
9.根据权利要求6所述的装置，还包括电力线检测信号发送控制模块，该模块对电力线检测信号发送模块进行控制，具体用于执行包括如下至少一种操作步骤：
控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的时刻；
控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的时间窗口；
控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的幅度；以及
控制声波形式的电力线检测信号注入电力线的波形参数。
10.根据权利要求6所述的装置，还包括电力线检测信号接收模块,该模块用于执行如下操作：
在电力配送网第二位置使用声波耦合器从电力线提取声波形式的电力线检测信号；
所述从电力线提取声波形式的电力线检测信号包括从电力线的导体和绝缘体中的至少一种提取沿电力线延伸方向传播的纵波或横波形式的电力线检测信号。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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