CN110389279A - 一种串户排查仪及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种串户排查仪及控制方法，它包括主机和从机，所述主机与电能表出线端电连接；从机与用户端电连接；所述主机包括报文信号产生电路，报文信号产生电路与报文信号处理电路导线连接；报文信号处理电路与馈网防护电路导线连接；馈网防护电路与阻波电路导线连接；从机包括接收天线，接收天线与检波解调模块导线连接；检波解调模块与MCU主控模块导线连接；MCU主控模块与显示终端导线连接；解决了现有技术针对电能表串户检测通过电力线通信的方案，判断结论置信度不高；且没有考虑信号馈入线路时信号本身也会通过电网流入其他用户回路，从而影响检测结果正确性等技术问题。

Description

一种串户排查仪及控制方法

技术领域

本发明属于电表接线检测技术，尤其涉及一种串户排查仪及控制方法。

背景技术

为满足电力公司串户排查的需求，国内多家公司研发出串户排查的产品，但是排查方式多以入户排查的方式为主，主要是利用电力线通信的方案，仅在电力线一端注入高低电平另一端检测电平变化，或线路投切电容等改变线路物理参数，然后测量各电压、电流、功率因数等参数进行联合判断，判断结论置信度不高；另外这些方案没有考虑信号馈入线路时信号本身也会通过电网流入其他用户回路，从而影响检测结果正确性。

发明内容：

本发明要解决的技术问题：提供一种串户排查仪及控制方法，以解决现有技术针对电能表串户检测通过电力线通信的方案，仅在电力线一端注入高低电平另一端检测电平变化，或线路投切电容等改变线路物理参数，然后测量各电压、电流、功率因数等参数进行联合判断，判断结论置信度不高；且没有考虑信号馈入线路时信号本身也会通过电网流入其他用户回路，从而影响检测结果正确性等技术问题。

本发明技术方案：

一种串户排查仪，它包括主机和从机，所述主机与电能表出线端电连接；从机与用户端电连接；所述主机包括报文信号产生电路，报文信号产生电路与报文信号处理电路导线连接；报文信号处理电路与馈网防护电路导线连接；馈网防护电路与阻波电路导线连接；从机包括接收天线，接收天线与检波解调模块导线连接； 检波解调模块与MCU主控模块导线连接；MCU主控模块与显示终端导线连接。

检波解调模块包括低通滤波器，低通滤波器输出端与运算放大器连接，运算放大器输出端与T型功分器输入端连接；T型功分器一路输出端与功率检波器输入端连接；功率检波器输出端与MCU主控模块连接；T型功分器另一路输出端与宽带解调芯片输入端连接，宽带解调芯片输出端与MCU主控模块连接。

一种串户排查仪的控制方法，它包括：

步骤1、主机实现报文信号产生和取电馈网功能，编制报文，防止从机探测时检测到虚假信号，取电馈网则从电表端给主机获取工作电源，同时将产生的高频信号注入到入户线传入用户家中，主机采用差模电感阻波；电表端采用电磁阻波，以电阻耗能的形式消耗掉串入电网的信号；主机集成FPGA及D/A转换器，实现跳频载波信号发生并利用电流耦合原理将载波信号耦合到电力线中，完成载波信号注入；

步骤2、从机实现对沿着电力线传导到住户家中，经由天线效应辐射出的信号的探测，利用定向天线实现载波信号接收并进行实时处理，在从机采用检波解调模块，保证干扰信号无法混入电路，最后通过将测得的信号与标准信号对比，判断出现场户表关系。

本发明的有益效果：

本发明将主机与电能表出线端连接；通过主机产生报文信号产生和取电馈网功能，将产生的高频信号注入到入户线传入用户家中；从机与用户端连接，接收高频信号，并与标准信号进行比较从而判断出现场户表关系；简单可靠，解决了现有技术针对电能表串户检测通过电力线通信的方案，仅在电力线一端注入高低电平另一端检测电平变化，或线路投切电容等改变线路物理参数，然后测量各电压、电流、功率因数等参数进行联合判断，判断结论置信度不高；且没有考虑信号馈入线路时信号本身也会通过电网流入其他用户回路，从而影响检测结果正确性等技术问题。

附图说明：

图1为本发明系统结构框架图；

图2为本发明原理框图。

具体实施方式：

一种串户排查仪，它包括主机和从机，所述主机与电能表出线端连接；从机与用户端电连接；所述主机包括报文信号产生电路，报文信号产生电路与报文信号处理电路导线连接；报文信号处理电路与馈网防护电路导线连接；馈网防护电路与阻波电路导线连接；从机包括接收天线，接收天线与检波解调模块导线连接； 检波解调模块与MCU主控模块导线连接；MCU主控模块与显示终端导线连接。

检波解调模块包括低通滤波器，低通滤波器输出端与运算放大器连接，运算放大器输出端与T型功分器输入端连接；T型功分器一路输出端与功率检波器输入端连接；功率检波器输出端与MCU主控模块连接；T型功分器另一路输出端与宽带解调芯片输入端连接，宽带解调芯片输出端与MCU主控模块连接。

一种串户排查仪的控制方法，它包括：

步骤1、主机实现报文信号产生和取电馈网功能，编制报文，防止从机探测时检测到虚假信号，取电馈网则从电表端给主机获取工作电源，同时将产生的高频信号注入到入户线传入用户家中，主机采用差模电感阻波；电表端采用电磁阻波，以电阻耗能的形式消耗掉串入电网的信号；主机集成FPGA及D/A转换器，实现跳频载波信号发生并利用电流耦合原理将载波信号耦合到电力线中，完成载波信号注入；

步骤2、从机实现对沿着电力线传导到住户家中，经由天线效应辐射出的信号的探测，利用定向天线实现载波信号接收并进行实时处理，在从机采用检波解调模块，保证干扰信号无法混入电路，最后通过将测得的信号与标准信号对比，判断出现场户表关系。

主机部分主要实现报文信号产生和取电馈网功能，编制特定的报文，防止从机探测时检测到虚假信号，取电馈网则是从电表端给主机获取工作电源，同时将产生的高频信号注入到入户线传入用户家中，在主机电路上我们采用了差模电感阻波，防止信号在电路板上过度消耗，而在电表端我们则采用了电磁阻波，以电阻耗能的形式消耗掉串入电网的信号。信号发射机基于软件无线电架构，采用嵌入式开发平台设计，集成了高速FPGA及D/A转换器，实现跳频载波信号发生并利用电流耦合原理将载波信号耦合到电力线中，完成载波信号注入。

FPGA 基于xilinx的Spartan系列的可编程逻辑阵列作为主机的编码调制发生模块，在FPGA内部实现高速载频信号的发生与编码调制的数字化合成。

MCU模块基于TI的蓝牙芯片担负起主机MCU的功能，该处理器具有处理速度快，内部设有内置的A\D、D\A转换，而且具有丰富的外部资源，具有抗干扰能力强，稳定性高等优点，并且还可以提供蓝牙通信接口，方便进行数据交互处理；采用进口高速的数模转换芯片，把FPGA生成的数字化信号进行数模变换，获得高频的载频调制信号。

从机部分主要实现对沿着电力线传导到住户家中，经由天线效应辐射出的信号的准确探测，利用定向天线实现载波信号接收并进行实时处理，由于电路中采用了选频滤波，保证了其他干扰信号无法混入电路，而报文识别机制确保窄带信号内目标信号的唯一性，最后通过软件识别算法将测得的信号是否是目标信号以及信号强弱来最终判断现场户表关系。

检波解调模块为信号探测器主机接收通道，主要完成对主机发射出的编码信号的探测滤波、放大以及检波、解调处理；探测信号经天线接收进入检波/解调模块， 经过低通滤波滤除带外信号后，通过宽带运算放大器完成放大处理（增益30dB），后经T型功分网络分为两路，一路通过低通滤波进入功率检波器进行检波，检波值实时送入主控模块，用于后续数据记录及对比分析；另一路进入宽带解调芯片BL3361，由于串户排查仪-信号发生器产生的是高频PLC调制信号，信号探测器为实现对PLC信号的解调功能，特增加本振电路，使得本振信号与接收下来的信号首先进行混频操作，进而在BL3361中完成鉴频、滤波处理，将实时解调报文送入主控模块，主控模块根据解调报文内容，记录当前报文内容以及检波值，用作后续数据分析处理，作出是否串户的判据。

Claims (3)

1.一种串户排查仪，其特征在于：它包括主机和从机，所述主机与电能表出线端电连接；从机与用户端电连接；所述主机包括报文信号产生电路，报文信号产生电路与报文信号处理电路导线连接；报文信号处理电路与馈网防护电路导线连接；馈网防护电路与阻波电路导线连接；从机包括接收天线，接收天线与检波解调模块导线连接； 检波解调模块与MCU主控模块导线连接；MCU主控模块与显示终端导线连接。

2.根据权利要求1所述的一种串户排查仪及控制方法，其特征在于：检波解调模块包括低通滤波器，低通滤波器输出端与运算放大器连接，运算放大器输出端与T型功分器输入端连接；T型功分器一路输出端与功率检波器输入端连接；功率检波器输出端与MCU主控模块连接；T型功分器另一路输出端与宽带解调芯片输入端连接，宽带解调芯片输出端与MCU主控模块连接。

3.如权利要求1所述的一种串户排查仪的控制方法，它包括：

步骤1、主机实现报文信号产生和取电馈网功能，编制报文，防止从机探测时检测到虚假信号，取电馈网则从电表端给主机获取工作电源，同时将产生的高频信号注入到入户线传入用户家中，主机采用差模电感阻波；电表端采用电磁阻波，以电阻耗能的形式消耗掉串入电网的信号；主机集成FPGA及D/A转换器，实现跳频载波信号发生并利用电流耦合原理将载波信号耦合到电力线中，完成载波信号注入；

步骤2、从机实现对沿着电力线传导到住户家中，经由天线效应辐射出的信号的探测，利用定向天线实现载波信号接收并进行实时处理，在从机采用检波解调模块，保证干扰信号无法混入电路，最后通过将测得的信号与标准信号对比，判断出现场户表关系。