CN108683437B - 基于宽带载波的台区识别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于宽带载波的台区识别方法，主要应用于在宽带电力线载波通信环境下的集抄方案中。本发明提供一种基于宽带载波的台区识别方法，包括以下步骤：S1、将位于同一变压器下、同一网络内的集中器和电表进行时钟同步；S2、集中器下发台区划分命令；S3、电表侦听到两个以上集中器id，且台区划分命令由信号较弱的一个集中器下发，则执行步骤S4；否则，放弃台区划分任务；S4、电表判断前述信号较弱且下发台区划分命令的集中器的过零点时间与自身过零点时间的偏差是否异常。该方法在集抄现场不需要添加任何辅助设备就可以实现高精确度的台区划分功能。

Description

基于宽带载波的台区识别方法
技术领域
本发明涉及一种基于宽带载波的台区识别方法，主要应用于在宽带电力线载波通信环境下的集抄方案中。
背景技术
目前台区城建布局混乱，线路走向复杂，有些线路被违建覆盖；旧小区地埋线，由于种种原因导致户变关系不十分明确，随着时间的推移，户变关系的归属越来越差；台区档案管理混乱，台区户变关系不准确。以上原因都造成电表和变压器的关系混乱，迫切需要一种方法，实现电表和变压器关联关系划分。
当前台区识别方法主要是：(1)现场安装电能表时，通过台区识别仪去监控每个从节点的台区，通过人工汇总到到系统数据库，人工添加台区信息到主站。(2)在窄带载波方案中，通过电力线载波信号强度和中继深度等信号值来判断电表和变压器关系。
上述方案(1)在电能表安装时，需要在集中器位置持续放置台区识别仪的主端，在安装电能表时，每个电能表位置需要检测台区信息并汇总，人工工作繁琐，并存在汇总错误问题，造成后期线损异常排查时，需要将整个台区节点统一测试一遍，存在排查困难，工作量大等问题。上述方案(2)通过窄带载波的信号值来判断，因为现场存在多只变压器都安装在同一个房间，信号串扰严重，造成通过信号强度值判断时很容易出现误判。
发明内容
本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种基于宽带载波的台区识别方法，在集抄现场不需要添加任何辅助设备就可以实现高精确度的台区划分功能。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，
基于宽带载波的台区识别方法，包括以下步骤：
S1、将位于同一变压器下、同一网络内的集中器和电表进行时钟同步；
S2、集中器下发台区划分命令；
S3、电表侦听到两个以上集中器id，且台区划分命令由信号较弱的一个集中器下发，则执行步骤S4；否则，放弃台区划分任务；
S4、电表判断前述信号较弱且下发台区划分命令的集中器的过零点时间与自身过零点时间的偏差是否异常，若在设定时间内异常次数达到或超过6次，则判定自己与前述信号较弱且下发台区划分命令的集中器处于不同台区；否则判定自己与前述信号较弱且下发台区划分命令的集中器处于同一台区。
作为优选，所述将位于同一变压器下、同一网络内的集中器和电表进行时钟同步，具体为：
所有电表和集中器分别发出一个输出脉冲，获取过零点的时间；
集中器宽带载波模块在A相位过零点时主动发送broadcast beacon.request帧，该帧中携带有集中器编号、集中器过零点信号偏差值；
电表宽带载波模块收到集中器发送的broadcast beacon.request帧，并根据自身过零点的时间和broadcast beacon.request帧中的信息，计算出自己所在的相位值，实现整个网络内的时钟同步。
作为优选，所述计算出自己所在的相位值，具体为：
采用公式Pd＝(Rx_counter-Tx_Counter)/3计算出相位值，式中，Pd为相位值Rx_counter为接收端的过零点时间，Tx_Counter为发送端的过零点时间。
作为优选，所述将位于同一变压器下、同一网络内的集中器和电表进行时钟同步，还包括：
在变压器下安装基于宽带载波通信的集中器和电表，并保证设备正常运行；其中每个变压器下安装一个唯一编号的集中器，且集中器编号和变压器编号一一对应。
作为优选，所述设定时间范围为15分钟-24小时。
作为优选，所述识别方法还包括：
S5、电表将台区划分结论上报集中器，由集中器上报主站。
作为优选，所述步骤S2中，集中器接收到主站主动下发的台区划分命令时，下发台区划分命令。
作为优选，所述集中器宽带载波模块每秒钟最多发送4次broadcastbeacon.request帧。
作为优选，所述偏差值大于0.23毫秒时，视为异常。
作为优选，所述输出脉冲宽度为总周期的5％，所述总周期为一个电力线上的一个完整正弦波。
本发明与现有技术相比有如下优点和效果：本方案能够节省传统电能表安装时的人工统计，并去掉人工添加档案到主站系统的步骤，降低人工成本的同时能够保证台区信息准确性。现场出现线损异常时可以只去集中器位置安装并测试，不需要去电能表从节点去逐个测试排查，降低排查难度。
附图说明
图1是本发明台区识别方法流程示意图。
图2是本发明台区划分流程示意图。
图3是本发明过零检测电路的特性图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细的介绍。
本发明台区识别原则：相同变压器下的过零点偏差波动是同时刻发生的，工频周期的变化绝对幅度不一定相同但相对变化率是相同的；不同变压器下由于负载不同，多个过零时刻的变化率不可能完全相同；节点检测到的本台区的信噪比值和外台区的存在差异。
本发明利用路由三相过零电路分别采集本身及节点过零周期，并同时采集节点信噪比值(信噪比就是信号强度值，必须检查到信号强度值弱的集中器下发的台区划分命令才会进行台区划分)，根据数据分析比对，得出节点的不同特性表现，将与本台区路由表现相同的节点归为一个台区，与之不同的节点归为外台区，最终得出本台区节点信息，实现台区划分。
如图1、图2所示，一种基于宽带载波的台区识别方法，包括以下步骤：
S1、将位于同一变压器下、同一网络内的集中器和电表进行时钟同步；
S2、集中器下发台区划分命令；
S3、电表侦听到两个以上集中器id，且台区划分命令由信号较弱的一个集中器下发，则执行步骤S4；否则，放弃台区划分任务；如果只能听到一个集中器id，或者台区划分命令并非由信号较弱的一个集中器下发，则放弃台区划分判断工作；
S4、电表开始计算集中器的过零点的偏差波动和自身过零点的偏差波动，判断前述信号较弱且下发台区划分命令的集中器的过零点时间与自身过零点时间的偏差是否异常，一般偏差值大于0.23毫秒时，视为异常；若在设定时间内异常次数达到或超过6次，则判定自己与前述信号较弱且下发台区划分命令的集中器处于不同台区；否则判定自己与前述信号较弱且下发台区划分命令的集中器处于同一台区；即，设定时间内如果检测到6次过零点偏差异常的电表节点上报集中器台区异常，没有上报的电表视为同台区的电表，台区划分过程结束。
作为优选，所述将位于同一变压器下、同一网络内的集中器和电表进行时钟同步，具体为：
在变压器下安装基于宽带载波通信的集中器和电表，并保证设备正常运行；其中每个变压器下安装一个唯一编号的集中器，且集中器编号和变压器编号一一对应；
所有电表和集中器都带有过零检测电路(其特性如图3所示)，所有电表和集中器分别发出一个输出脉冲，获取过零点的时间(交流电在正弦波过零点时发一个脉冲，主要是要找到过零点的时间点)；所述输出脉冲宽度为总周期的5％，所述总周期为一个电力线上的一个完整正弦波；
集中器宽带载波模块在A相位过零点时主动发送broadcast beacon.request帧，且每秒钟发送多次，最多不超过4次/秒；该帧中携带有集中器编号、集中器过零点信号偏差值；
电表宽带载波模块收到集中器发送的broadcast beacon.request帧，并根据自身过零点的时间和broadcast beacon.request帧中的信息，采用公式Pd＝(Rx_counter-Tx_Counter)/3计算出自己所在的相位值，实现整个网络内的时钟同步，式中，Pd为相位值，Rx_counter为接收端的过零点时间，Tx_Counter为发送端的过零点时间。集中器宽带载波模块会发出自己的基准时间，电表宽带载波模块收到后都及时调整自己的基准时间，使自己的基准时间和集中器的基准时间相同，从而实现整个网络内所有模块的时钟同步，所有模块的时钟保持相同，此时集中器的过零点时间和电表的过零点时间都可以知道，如果两个过零点时间有偏差就可以判断出来，以便为判断集中器和电表的过零点偏差时间提供基础。
作为优选，所述设定时间范围为15分钟-24小时，即至少需要经过15分钟，才能将结论上报集中器；同样24小时内必须将结论上报集中器。
作为优选，所述识别方法还包括：
S5、电表将台区划分结论上报集中器，由集中器上报主站。
作为优选，所述步骤S2中，集中器接收到主站主动下发的台区划分命令时，下发台区划分命令。

Claims (10)

1.一种基于宽带载波的台区识别方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、将位于同一变压器下、同一网络内的集中器和电表进行时钟同步；
S2、集中器下发台区划分命令；
S3、电表侦听到两个以上集中器id，且台区划分命令由信号较弱的一个集中器下发，则执行步骤S4；否则，放弃台区划分任务；
S4、电表判断前述信号较弱且下发台区划分命令的集中器的过零点时间与自身过零点时间的偏差是否异常，若在设定时间内异常次数达到或超过6次，则判定自己与前述信号较弱且下发台区划分命令的集中器处于不同台区；否则判定自己与前述信号较弱且下发台区划分命令的集中器处于同一台区。
2.根据权利要求1所述的基于宽带载波的台区识别方法，其特征在于，所述将位于同一变压器下、同一网络内的集中器和电表进行时钟同步，具体为：
所有电表和集中器分别发出一个输出脉冲，获取过零点的时间；
集中器宽带载波模块在A相位过零点时主动发送broadcast beacon.request帧，该帧中携带有集中器编号、集中器过零点信号偏差值；
电表宽带载波模块收到集中器发送的broadcast beacon.request帧，并根据自身过零点的时间和broadcast beacon.request帧中的信息，计算出自己所在的相位值，实现整个网络内的时钟同步。
3.根据权利要求2所述的基于宽带载波的台区识别方法，其特征在于，所述计算出自己所在的相位值，具体为：
采用公式Pd＝(Rx_counter-Tx_Counter)/3计算出相位值，式中，Pd为相位值，Rx_counter为接收端的过零点时间，Tx_Counter为发送端的过零点时间。
4.根据权利要求2所述的基于宽带载波的台区识别方法，其特征在于，所述将位于同一变压器下、同一网络内的集中器和电表进行时钟同步，还包括：
在变压器下安装基于宽带载波通信的集中器和电表，并保证设备正常运行；其中每个变压器下安装一个唯一编号的集中器，且集中器编号和变压器编号一一对应。
5.根据权利要求1所述的基于宽带载波的台区识别方法，其特征在于：所述设定时间范围为15分钟-24小时。
6.根据权利要求1所述的基于宽带载波的台区识别方法，其特征在于：所述识别方法还包括：
S5、电表将台区划分结论上报集中器，由集中器上报主站。
7.根据权利要求1所述的基于宽带载波的台区识别方法，其特征在于：所述步骤S2中，集中器接收到主站主动下发的台区划分命令时，下发台区划分命令。
8.根据权利要求2所述的基于宽带载波的台区识别方法，其特征在于：所述集中器宽带载波模块每秒钟最多发送4次broadcast beacon.request帧。
9.根据权利要求1所述的基于宽带载波的台区识别方法，其特征在于：所述偏差值大于0.23毫秒时，视为异常。
10.根据权利要求2所述的基于宽带载波的台区识别方法，其特征在于：所述输出脉冲宽度为总周期的5％，所述总周期为一个电力线上的一个完整正弦波。
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