CN108183727A - 用电信息干扰信号滤波装置、用电信息采集系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电网技术领域，本发明实施例提供的用电信息干扰信号滤波装置、用电信息采集系统及方法，包括阻抗稳定电路和滤波电路，阻抗稳定电路的输出端与滤波电路的输入端连接，阻抗稳定电路的输入端接入用电设备，滤波电路的输出端接入用电采集设备；阻抗稳定电路包括：第一电容、第二电容和阻抗电感；第二电容和阻抗电感串联，串联后的第二电容和阻抗电感与第一电容并联，第一电容的两端为阻抗稳定电路的输入端，串联后的第二电容和阻抗电感的两端为阻抗稳定电路的输出端。本发明实施例能够整定用电信息采集过程中的电力线阻抗不稳定问题，提高采集的用电信息的准确性。

Description

用电信息干扰信号滤波装置、用电信息采集系统及方法

技术领域

本发明属于电网技术领域，尤其涉及一种用电信息干扰信号滤波装置、用电信息采集系统及方法。

背景技术

电网用电信息包括用电量、电表异常、干扰以及停电等信息，对这些信息的采集有助于对居民用电的远程管理。

目前传统的获取用电信息的方法为采用采集设备周期性通过电力线采集用电设备的用电信息，但是由于用设备多种多样，如变频家电、可控硅整流电子产品和大功率电机、冲击设备的存在导致用电设备阻抗不一致，导致用于传输用电信息的电力线阻抗不稳定，影响采集的用电信息的准确性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种用电信息干扰信号滤波装置、用电信息采集系统及方法，整定传输用电信息的电力线的阻抗，使其稳定在一定范围内，保证采集的用电信息的准确性。

本发明实施例的第一方面，提供了一种用电信息干扰信号滤波装置，包括：

阻抗稳定电路和滤波电路，所述阻抗稳定电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述阻抗稳定电路的输入端接入用电设备，所述滤波电路的输出端接入用电采集设备；

所述阻抗稳定电路包括：第一电容、第二电容和阻抗电感；所述第二电容和所述阻抗电感串联，串联后的所述第二电容和所述阻抗电感与所述第一电容并联，所述第一电容的两端为所述阻抗稳定电路的输入端，串联后的所述第二电容和所述阻抗电感的两端为所述阻抗稳定电路的输出端。

进一步地，所述滤波电路包括：第一电阻、第三电容、第二电阻、第四电容和稳压二极管；所述第二电阻和所述第四电容并联，所述第一电阻的一端与所述第三电容的一端串联，所述第三电容的另一端与所述第二电阻和所述第四电容并联后的第一连接端连接，所述第一电阻的另一端与所述稳压二极管的一端连接，所述稳压二极管的另一端与所述第二电阻和所述第四电容并联后的第二连接端连接，所述稳压二极管的两端为所述带通滤波电路的输入端，所述第二电阻和所述第四电容并联后的第一连接端和第二连接端为所述带通滤波电路的输出端，所述带通滤波电路的输出端接入采集设备。

进一步地，所述阻抗稳定电路的输出端通过低压电力线与所述用电设备连接，所述滤波电路的输出端通过低压电力线与所述采集设备连接。

进一步地，所述阻抗稳定电路的输出端通过低压电力线与所述用电设备连接，所述滤波电路的输出端通过低压电力线与所述采集设备连接。

进一步地，所述低压电力线包括相线和中性线；所述第一电容和第二电容的连接点接入所述相线，所述第一电容与所述阻抗电感的连接点接入所述中性线；所述稳压二极管与所述第一电阻连接点为所述带通滤波电路的第一输入端；所述稳压二极管的另一端为所述带通滤波电路的第二输入端；所述第一输入端接入所述第一电容和第二电容的连接点；所述第二输入端接入所述第一电容与所述阻抗电感的连接点。

进一步地，所述低压电力线为220V配电线。

本发明实施例的第二方面，提供了一种用电信息采集系统，包括上述的用电信息干扰信号滤波装置，以及采集设备和主站；

所述用电信息干扰信号滤波装置的输入端与所述用电设备连接，所述用电信息干扰信号滤波装置的输出端与所述采集设备连接，所述采集设备与所述主站连接。

进一步地，所述系统还包括与所述采集设备连接的频谱分析仪。

进一步地，所述采集设备为电表或集中器。

进一步地，所述主站为服务器。

本发明实施例的第三方面，提供了一种应用上述的用电信息采集系统的用电信息采集方法，包括：

所述采集设备每隔预设周期发送用电信息采集命令到所述用电设备；

所述用电设备发送用电信息到所述阻抗稳定电路；

所述阻抗稳定电路将所述用电信息载波的阻抗整定为1～50Ω；

所述滤波电路对整定后的所述用电信息载波进行高频和低频干扰信号的滤波处理，并发送所述滤波处理后的用电信息载波到所述采集设备；

所述采集设备将所述滤波处理后的用电信息载波进行分析得到用电信息；

所述采集设备将所述用电信息发送到所述主站。

本发明实施例与现有技术相比的有益效果是：本发明实施例提供的用电信息干扰信号滤波装置、用电信息采集系统及方法，包括阻抗稳定电路和滤波电路，阻抗稳定电路的输出端与滤波电路的输入端连接，阻抗稳定电路的输入端接入用电设备，滤波电路的输出端接入用电采集设备；阻抗稳定电路包括：第一电容、第二电容和阻抗电感；第二电容和阻抗电感串联，串联后的第二电容和阻抗电感与第一电容并联，第一电容的两端为阻抗稳定电路的输入端，串联后的第二电容和阻抗电感的两端为阻抗稳定电路的输出端。本发明实施例能够整定用电信息采集过程中的电力线阻抗不稳定问题，提高采集的用电信息的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明一实施例提供的一种用电信息干扰信号滤波装置的结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的一种用电信息干扰信号滤波装置的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的一种用电信息采集系统的结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的一种应用上述的用电信息采集系统的用电信息采集方法的流程示意图。

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，以便透彻理解本发明实施例。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发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

参考图1，图1为本发明一实施例提供的一种用电信息干扰信号滤波装置的结构示意图。本实施例的用电信息干扰信号滤波装置100包括：

阻抗稳定电路10和滤波电路20。阻抗稳定电路10的输出端102与滤波电路20的输入端201连接，阻抗稳定电路10的输入端101接入用电设备(图中未示出)，滤波电路20的输出端202接入用电采集设备(图中未示出)。用电设备包括家庭普通用电设备以及变频家电、可控硅整流电子产品和大功率电机、冲击设备等。电采集设备用于采集并记录用电设备的用电信息。

阻抗稳定电路10包括：第一电容11、第二电容12和阻抗电感13。第二电容12和阻抗电感串联13，串联后的第二电容12和阻抗电感13与第一电容11并联。第一电容11的两端为阻抗稳定电路的输入端101，串联后的第二电容12和阻抗电感13的两端为阻抗稳定电路的输出端102。

滤波电路20可以是任何形式的滤波电路，如低通滤波电路、高通滤波电路和带通滤波电路。

从本实施例可知，本实施例的用电信息干扰信号滤波装置包括阻抗稳定电路和滤波电路，阻抗稳定电路的输出端与滤波电路的输入端连接，阻抗稳定电路的输入端接入用电设备，滤波电路的输出端接入用电采集设备；阻抗稳定电路包括：第一电容、第二电容和阻抗电感；第二电容和阻抗电感串联，串联后的第二电容和阻抗电感与第一电容并联，第一电容的两端为阻抗稳定电路的输入端，串联后的第二电容和阻抗电感的两端为阻抗稳定电路的输出端。本发明实施例能够整定用电信息采集过程中的电力线阻抗不稳定问题，提高采集的用电信息的准确性。

参考图2，图2为本发明另一实施例提供的一种用电信息干扰信号滤波装置的结构示意图。进一步地，在上述实施例的基础上，滤波电路20包括：第一电阻21、第三电容22、第二电阻23、第四电容24和稳压二极管25。第二电阻23和第四电容24并联，第一电阻21的一端与第三电容22的一端串联，第三电容22的另一端与第二电阻23和第四电容24并联后的第一连接端26连接，第一电阻21的另一端与稳压二极管25的一端连接，稳压二极管25的另一端与第二电阻23和第四电容24并联后的第二连接端27连接。稳压二极管25的两端为带通滤波电路20的输入端201，第二电阻23和第四电容24并联后的第一连接端26和第二连接端27为带通滤波电路的输出端202，带通滤波电路20的输出端接入采集设备(图中未示出)。

从本实施例可知，通过滤波电路20不仅可以滤除用电信息中的高频干扰信号，还能滤除电信息中的低频干扰信号，保证采集的用电信息的准确性。同时稳压二极管起到了稳定采集电路的电压的作用。

进一步地，参考图1，阻抗稳定电路10的输出端101通过低压电力线30与用电设备连接，滤波电路20的输出端通过低压电力线30与采集设备连接。采用低压电力线连接用电设备和采集设备，可以降低成本。

进一步地，参考图1和图2，低压电力线包括相线301和中性线302。第一电容11和第二电容12的连接点接入相线301，第一电容11与阻抗电感13的连接点接入中性线302；稳压二极管25与第一电阻21连接点为带通滤波电路20的第一输入端2011；稳压二极管25的另一端为带通滤波电路20的第二输入端2012；第一输入端2011接入第一电容11和第二电容12的连接点；第二输入端2012接入第一电容11与阻抗电感13的连接点。通过相线和中性线进一步降低用电信息采集成本。

进一步地，低压电力线为220V配电线。

参考图3，图3为本发明一实施例提供的一种用电信息采集系统的结构示意图。本实施例的用电信息采集系统包括：上述的实施例的用电信息干扰信号滤波装置100，采集设备200和主站300。用电信息干扰信号滤波装置100的输入端与用电设备400连接，用电信息干扰信号滤波装置100的输出端与采集设备200连接，采集设备200与主站300连接。

其中，用电设备400包括普通用电设备以及变频家电、可控硅整流电子产品和大功率电机、冲击设备等。采集设备200用于采集用电设备400的用电信息。采集设备200可以是电表或集中器。主站300可以为服务器。

进一步地，参考图3，用电信息采集系统还包括与所述采集设,200连接的频谱分析仪500。频谱分析仪500用于直观显示用电信息的波形情况，方便技术人员对用电信息的分析。

参考图4，图4为本发明一实施例提供的一种应用上述的用电信息采集系统的用电信息采集方法的流程示意图。本实施例的方法详述如下：

S401：采集设备每隔预设周期发送用电信息采集命令到用电设备。

本实施例中，预设周期可根据需求进行设置，例如1min。

S402：用电设备发送用电信息到阻抗稳定电路。

S403：阻抗稳定电路将用电信息载波的阻抗整定为1～50Ω。

S404：滤波电路对整定后的用电信息载波进行高频和低频干扰信号的滤波处理，并发送滤波处理后的用电信息载波到采集设备。

S405：采集设备将滤波处理后的用电信息载波进行分析得到用电信息。

本实施例中，用电信息包括用电量以及电表异常、干扰以及停电等信息。

S406：采集设备将用电信息发送到主站。

本实施例中，主站可以将用电信息进行分析整理，生成图表信息。

从本实施例可知，通过应用上述的用电信息采集系统的用电信息采集方法，通过采集设备每隔预设周期发送用电信息采集命令到用电设备，用电设备发送用电信息到阻抗稳定电路，阻抗稳定电路将用电信息载波的阻抗整定为1～50Ω，滤波电路对整定后的用电信息载波进行高频和低频干扰信号的滤波处理，并发送滤波处理后的用电信息载波到采集设备，采集设备将滤波处理后的用电信息载波进行分析得到用电信息，用电信息包括用电量以及电表异常、干扰以及停电等信息，采集设备将用电信息发送到主站。本发明实施例能够整定用电信息采集过程中的电力线阻抗不稳定问题，提高采集的用电信息的准确性；同时滤波电路不仅可以滤除用电信息中的高频干扰信号，还能滤除电信息中的低频干扰信号，保证采集的用电信息的准确性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的终端和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用电信息干扰信号滤波装置，其特征在于，包括：阻抗稳定电路和滤波电路，所述阻抗稳定电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述阻抗稳定电路的输入端接入用电设备，所述滤波电路的输出端接入用电采集设备；

所述阻抗稳定电路包括：第一电容、第二电容和阻抗电感；所述第二电容和所述阻抗电感串联，串联后的所述第二电容和所述阻抗电感与所述第一电容并联，所述第一电容的两端为所述阻抗稳定电路的输入端，串联后的所述第二电容和所述阻抗电感的两端为所述阻抗稳定电路的输出端。

2.根据权利要求1所述的用电信息干扰信号滤波装置，其特征在于，所述滤波电路包括：第一电阻、第三电容、第二电阻、第四电容和稳压二极管；所述第二电阻和所述第四电容并联，所述第一电阻的一端与所述第三电容的一端串联，所述第三电容的另一端与所述第二电阻和所述第四电容并联后的第一连接端连接，所述第一电阻的另一端与所述稳压二极管的一端连接，所述稳压二极管的另一端与所述第二电阻和所述第四电容并联后的第二连接端连接，所述稳压二极管的两端为所述带通滤波电路的输入端，所述第二电阻和所述第四电容并联后的第一连接端和第二连接端为所述带通滤波电路的输出端，所述带通滤波电路的输出端接入采集设备。

3.根据权利要求2所述的用电信息干扰信号滤波装置，其特征在于，所述阻抗稳定电路的输出端通过低压电力线与所述用电设备连接，所述滤波电路的输出端通过低压电力线与所述采集设备连接。

4.根据权利要求3所述的用电信息干扰信号滤波装置，其特征在于，所述低压电力线包括相线和中性线；

所述第一电容和第二电容的连接点接入所述相线，所述第一电容与所述阻抗电感的连接点接入所述中性线；

所述稳压二极管与所述第一电阻连接点为所述带通滤波电路的第一输入端；

所述稳压二极管的另一端为所述带通滤波电路的第二输入端；

所述第一输入端接入所述第一电容和第二电容的连接点；所述第二输入端接入所述第一电容与所述阻抗电感的连接点。

5.根据权利要求4所述的用电信息干扰信号滤波装置，其特征在于，所述低压电力线为220V配电线。

6.一种用电信息采集系统，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的用电信息干扰信号滤波装置，以及采集设备和主站；

所述用电信息干扰信号滤波装置的输入端与所述用电设备连接，所述用电信息干扰信号滤波装置的输出端与所述采集设备连接，所述采集设备与所述主站连接。

7.根据权利要求6所述的用电信息采集系统，其特征在于，还包括与所述采集设备连接的频谱分析仪。

8.根据权利要求6所述的用电信息采集系统，其特征在于，所述采集设备为电表或集中器。

9.根据权利要求6所述的用电信息采集系统，其特征在于，所述主站为服务器。

10.一种应用权利要求6至9任一项所述的用电信息采集系统的用电信息采集方法，其特征在于，包括：

所述采集设备每隔预设周期发送用电信息采集命令到所述用电设备；

所述用电设备发送用电信息到所述阻抗稳定电路；

所述阻抗稳定电路将所述用电信息载波的阻抗整定为1～50Ω；

所述滤波电路对整定后的所述用电信息载波进行高频和低频干扰信号的滤波处理，并发送所述滤波处理后的用电信息载波到所述采集设备；

所述采集设备将所述滤波处理后的用电信息载波进行分析得到用电信息；

所述采集设备将所述用电信息发送到所述主站。