CN112152318B - 一种低压台区拓扑快速识别方法 - Google Patents

一种低压台区拓扑快速识别方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种低压台区拓扑快速识别方法，包括以下步骤：步骤1：选择测试模式；步骤2：布置识别仪主机和识别仪从机；步骤3：设置PDA手持终端；步骤4：设置识别仪主机和识别仪从机，通过4G通信模块与主站服务器建立联系；步骤5：PDA手持终端将“开始触发识别指令”上传给主站服务器；步骤6：主站服务器下发“触发指令”给识别仪从机，下发“捕捉指令”给识别仪主机；步骤7：识别仪从机接收“触发指令”后触发，产生特征波形；步骤8：识别仪主机对特征波形进行捕获，并将结果上传给主站服务器，主站服务器根据捕获结果生成低压台区的拓扑结构并下发给PDA手持终端，并通过显示器实时显示。本发明能够解决低压台区拓扑关系不明确的问题。

Description

一种低压台区拓扑快速识别方法
技术领域
本发明涉及一种低压台区拓扑快速识别方法，属于智能电网、智能用电技术领域。
背景技术
随着我国经济的快速发展，居民住宅小区的日益增多，很多的新、旧小区都存在建档混乱，台区拓扑不明确的问题。目前由于很多低压台区缺乏准确线路拓扑关系图，导致线路出现故障时，难以精准排查问题，排查效率低，周期长成本高，浪费了大量的人力、物力、财力，最终还不能有效解决问题。现行技术下的普遍做法通过很多都是依赖生产部门提供台区建设时保存下来的台区拓扑资料，但是从生产部门处获取台区建设时的拓扑信息，通常情况下这种原始的档案由于各种负荷调整和挂牌错误等原因，这种原始拓扑关系信息可靠性无法保证。
导致低压台区拓扑关系错误的原因，主要有三个原因：(1)低压台区建设期间用户电表档案错误，造成低压台区拓扑错误；(2)对台区重视不足，在建设过程中只记录部分台区信息，造成一些低压台区拓扑信息缺失；(3)当低压台区出现故障时，在巡检抢修中调整接线时没有记录或记录错误造成低压台区拓扑错误。
为解决上述问题，很多电力设备制造企业已经开始了一些关于完善台区建档、明确台区拓扑关系的研究和实践应用。但是目前市场上的各类台区拓扑识别仪，普通都存在识别率低，设别效果不理想的情况，根本原因在于各类拓扑识别仪从机的触发方式存在各种限制和缺陷，导致主机捕获识别率低，严重影响用户的体验。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种低压台区拓扑快速识别方法，其具体技术方案如下：本发明的一种低压台区拓扑快速识别方法，包括以下步骤：
步骤1：选择测试模式；
步骤2：根据测试模式，布置识别仪主机和识别仪从机；
步骤3：设置PDA手持终端，通过4G通信与主站服务器建立联系；
步骤4：通过4G通信模块使识别仪主机和识别仪从机分别与主站服务器建立联系；
步骤5：PDA手持终端将“开始触发识别指令”上传给主站服务器；
步骤6：主站服务器解析指令成功后，下发“触发指令”给识别仪从机，同时下发“捕捉指令”给识别仪主机；
步骤7：识别仪从机接收“触发指令”后触发，引起用户负载的功率变化，产生线路功率变化的特征波形；
步骤8：识别仪主机按照识别仪从机触发的特征波形进行一次以上的捕获，并将捕获结果上传给主站服务器，主站服务器根据捕获结果生成低压台区的拓扑结构；
步骤9：主站服务器将低压台区的拓扑结构下发给PDA手持终端，PDA手持终端将低压台区的拓扑结构通过显示器实时显示。
进一步的，步骤1中的测试模式包括“户-变”测试模式和“户-线-变”测试模式，先进行“户-变”测试模式，在“户-变”测试模式的拓扑完成后，再进行“户-线-变”测试模式；
所述“户-变”测试模式中，步骤2中的识别仪主机布置在集中器处，通过鳄鱼夹连接在出线排的A相、B相、C相、零线上给识别仪主机供电并作为相电压输入信号，通过带有开口的小电流互感器测试集中器的输入电流，识别仪从机布置在用户表箱处；
所述“户-线-变”测试模式中，步骤2中的识别仪主机布置在出线柜处，出线柜给识别仪主机供电并作为相电压输入信号，通过带有开口的大电流互感器测试出线柜的出线电流，识别仪从机仍布置在用户表箱处。
进一步的，步骤3中，打开PDA手持终端中的应用APP，扫描或输入集中器或出线柜的资产编号并记录对应信息；扫描用户表箱的资产编号并详细记录用户表箱的位置信息，通过4G通信上传至主站服务器；步骤5中，PDA手持终端将识别仪主机和识别仪从机均添加完成后，勾选步骤1选定的测试模式，然后点击“开始触发识别”，上传指令给主站服务器。
进一步的，步骤7中，识别仪从机接收“触发指令”，等待几秒钟后打开、关闭数个周期的负载电阻R1，制造触发功率波形；步骤8中，识别仪主机根据采集到的电流、电压参数，计算出当前功率，在一段时间内，一旦当前功率波形与识别仪从机制造的触发功率波形相吻合时，即认为识别仪主机捕获成功，否则捕获不成功。
进一步的，如果识别仪主机一次捕获不成功，则进行再次捕获，三次以上捕获均不成功则认为识别仪从机所连接的用户表箱不在识别仪主机所测试的拓扑结构下。
进一步的，还包括步骤10：将识别仪从机更换至另外待测的用户表箱，重复步骤3至步骤9，完成整个低压台区的拓扑测试。
进一步的，所述识别仪从机包括从机触发电路，所述从机触发电路包括MCU脉冲控制电路、三极管开关电路和固态继电器JD1，所述MCU脉冲控制电路的触发信号输出端通过所述三极管开关电路与固态继电器JD1的弱电端相连，固态继电器JD1的强电端通过负载电阻R1与待测台区的AC220V相电压相连；所述三极管开关电路包括NPN型三极管Q1，MCU脉冲控制电路的触发信号输出端TR1-PC8通过电阻R36与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的基极还通过相互并联的电阻R38和电容C41接地，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极通过相串联的电阻R40和发光二极管LED20与+5V电源相连；三极管Q1的集电极与固态继电器JD1弱电端的负极相连，固态继电器JD1弱电端的正极与+5V电源相连。
进一步的，所述识别仪主机包括AC380V电压接口、电流互感器接口、电压采集电路、电压滤波电路、电流采集电路、电流滤波电路、电源模块、主机MCU和主机4G通信模块，其中，AC380V电压接口与所述电压采集电路的输入端相连，所述电压采集电路的输出端与所述电压滤波电路的输入端相连，所述电压滤波电路的输出端与主机MCU的电压信号输入端相连，且电压滤波电路的输出端通过所述电源模块向主机各单元提供电源；所述电流采集电路的输入端与电流互感器接口连接，所述电流采集电路的输出端与所述电流滤波电路的输入端相连，所述电流滤波电路的输出端与主机MCU的电流信号输入端相连；所述主机MCU的信号输出端通过所述主机4G通信模块与主站服务器信号连接；所述主机MCU的信号输出端还与所述液晶显示器相连。
进一步的，所述电流互感器接口设有三组且均为PBK插座，其中两组电流互感器接口分别通过PAG护套插头连接线1与相应的电流互感器转接盒2相连，每组电流互感器转接盒2分别接入三个钳形互感器的出线电流；所述电流滤波电路中，各路电压输入信号及电流输入信号均采用二阶RC滤波。
进一步的，所述主机MCU的PA0端口至PA2端口分别与滤波后的电压信号输入端相连，所述主机MCU的PA2至PA7端口、PB0端口、PB1端口、PC0端口以及PC1端口分别与滤波后的电流信号输入端相连。
本发明的有益效果是：
1、PDA手持终端将“开始触发识别指令”发送给主站服务器，主站服务器解析“开始触发识别指令”成功后，下发“触发指令”给识别仪从机，下发“捕捉指令”给识别仪主机准备捕获；识别仪从机安装于用户表箱处，接收“触发指令”后触发，引起用户负载的功率变化，产生线路功率变化的特征波形；将识别仪主机安装在集中器或出线柜附近，用电流互感器测试集中器或出线柜的电流；识别仪主机按照从机触发的特征波形进行识别，识别完成后把识别结果上传给主站服务器，主站服务器记录数据并把识别结果下发给PDA手持终端，PDA手持终端把对应拓扑实时显示；多次测试完成整个低压台区的拓扑。
2、MCU脉冲控制电路根据主站的指令发出特定的脉冲波形，使触发信号输出端TR1-PC8输出高电平或低电平，默认状态下，触发信号输出端TR1-PC8为低电平，三极管Q1截止，发光二极管LED20灭，固态继电器JD1强电端断开，负载电阻R1不起作用。当触发信号输出端TR1-PC8输出高电平时，三极管Q1导通，发光二极管LED20亮，固态继电器JD1强电端闭合，AC220V作用在负载电阻R1上，产生特定的功率脉冲波形，等待主机成功捕获到功率脉冲波形后，结束测试。
3、固态继电器JD1可以快速实现负载电阻R1的开关控制，满足负载波形的生成，触发效率高，负载电阻R1触发后，主机易捕获信号。
4、负载电阻R1在固态继电器JD1开启时，利用其纯阻性的原理，充当一个阻性负载，根据不同的功率要求，可以调整负载电阻R1的阻值，便于识别仪主机可靠识别。
5、保险丝F2起到保护电路和负载电阻模块的作用，在电流过大时熔断，从而保护固态继电器JD1和负载电阻R1。温控开关SW1能实时监测负载电阻R1的温度，默认状态是闭合，当负载电阻R1的温度超过其动作值时，温控开关SW1断开，切断电路，实现电路的保护作用。
6、识别仪主从机结构简单，安全可靠，操作简单，易于实施推广；识别效率高，识别效果好，提高了用户的体验感。
7、识别仪主机通过AC380V的电压接口采集电压信号，分别经滤波后，提供给主机MCU进行运算，实时监控台区电网的功率变化。识别仪从机安装在用户表箱附近，主站服务器下发指令给识别仪从机开始触发，识别仪从机触发后产生特定的功率脉冲波形；同时主站服务器通过主机4G通信模块下发指令给识别仪主机准备捕获，识别仪主机按照从机触发的特征波形进行识别，并且将识别结果通过主机4G通信模块上传给主站服务器。
8、如果识别仪主机捕捉到从机触发的功率脉冲波形，则从机所在的用户表箱在识别仪主机对应的台变或出线柜的拓扑结构下。如果识别仪主机未捕捉到从机触发的功率脉冲波形，则从机所在的用户表箱不在识别仪主机对应的台变或出线柜的拓扑结构下。该识别仪主机基于负荷辨识技术，通过采集、测试集中器或出线柜的功率变化量是否满足从机触发的特定波形变化，进行判断从机所在的表箱是否在主机对应的台变或出线柜拓扑结构下，可以识别出低压台区的“户-变”、“户-线-变”之间的拓扑关系。所述“户-变”是指用户表箱和低压台变两者之间的关系。所述“户-线-变”是指用户表箱、出线柜和低压台变三者之间的关系。
9、三相四线制380V交流电压通过AC380V的电压接口将电压信号Ua，Ub，Uc输入到电压采集电路，相电压Ua经过变压器PT1降压后输出电压信号Ua1，相电压Ub经过变压器PT2降压后输出电压信号Ub1，相电压Uc经过变压器PT3降压后输出电压信号Uc1，经过二阶滤波电路输出电压Ua1’，Ub1’，Uc1’；电压信号Ua1’，Ub1’，Uc1’分别通过MCU的PA0，PA1，PA2引脚输入主机MCU中。将输入的每项母线电压AC220V转换成微控器MCU能识别的弱电压信号，供微控器MCU采集计算。
10、电流采集电路将输入的电流信号转换成主机MCU能识别的弱电压信号，供主机MCU采集计算。电流互感器接口三通过开口电流互感器（3通道），可以简单、方便地测试集中器输入的电流信号。电流互感器转接盒2可以同时供出线柜测试使用，每组电流互感器转接盒2接入三个钳形互感器测试出线柜的出线电流。PBK插座和PAG插头具有推拉自锁功能，插拔一体，具有接触可靠，使用简单方便的特点。电流信号经过二阶RC滤波输入主机MCU中进行功率运算。电压滤波电路和电流滤波电路可以滤除干扰信号，使输入电压、电流信号真实可靠，使主机MCU计算出的功率更加准确。
11、电源模块将输入的AC220V转换成低压直流电压，向MCU微控器、主机4G通信模块和液晶显示器提供工作电源；液晶显示器可以显示测试仪主机地址、4G信号的强度、工作状态等信息。主机4G通信模块用于识别仪主机与主站服务器进行无线通信，将主机捕获的结果等上传给主站服务器。
12、识别仪主机结构紧凑，便携设计，正面采用大尺寸液晶显示，同时具有4G通讯，多通道交流模拟量等优点，现场安装简单，易于测试；电压采集采用快速航插，4通道输入，体积小，插拔方便，易于使用；电流输入采用PBK插座和PAG插头，推拉自锁、插拔一体，具有接触可靠，使用简单方便的特点。主机电流采集通道多，体积小，接插方便，满足现场多路电流采集的需求；配合有2组电流互感器转接盒和1组开口互感器，共3组9通道，能够同时测试6个出线柜电流和3个集中器电流；识别仪主机采用高速采样设计，电流、电压采集速度快，精度高，易于算法的实现。
附图说明
图1是本发明低压台区快速识别方法的流程框图，
图2是本发明低压台区快速识别方法的工作原理框图，
图3是本发明两种测试模式下识别仪主机和识别仪从机的布置图，
图4是本发明中识别仪从机的电路原理图，
图5是本发明中识别仪主机的原理框图，
图6是识别仪主机中电压采集电路和电压滤波电路的原理图，
图7是识别仪主机中电流采集电路和电流滤波电路的原理图，
图8是识别仪主机中主机4G通信模块的电路图，
图9是识别仪主机中电流互感器接口和电流互感器转接盒的连接结构图。
图9中：1.PAG护套插头连接线；2.电流互感器转接盒。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1、图2所示，本发明的一种低压台区拓扑快速识别方法包括以下步骤：
步骤1：选择测试模式；测试模式包括“户-变”测试模式和“户-线-变”测试模式，先进行“户-变”测试模式，在“户-变”测试模式的拓扑完成后，再进行“户-线-变”测试模式；
步骤2：根据测试模式，布置识别仪主机和识别仪从机；
步骤3：设置PDA手持终端，通过4G通信与主站服务器建立联系；打开PDA手持终端中的应用APP，扫描或输入集中器或出线柜的资产编号并记录对应信息；扫描用户表箱的资产编号并详细记录用户表箱的位置信息，通过4G通信上传至主站服务器；
步骤4：通过4G通信模块使识别仪主机和识别仪从机分别与主站服务器建立联系；
步骤5： PDA手持终端将识别仪主机和识别仪从机均添加完成后，勾选步骤1选定的测试模式，然后点击“开始触发识别”，将“开始触发识别指令”上传给主站服务器；
步骤6：主站服务器解析指令成功后，下发“触发指令”给识别仪从机，同时下发“捕捉指令”给识别仪主机；
步骤7：识别仪从机接收“触发指令”后触发，引起用户负载的功率变化，产生线路功率变化的特征波形；通常负载电阻R1的功率是台变正常工作功率的5%以上，便于识别仪主机可靠识别。
步骤8：识别仪主机按照识别仪从机触发的特征波形进行一次以上的捕获，并将捕获结果上传给主站服务器，主站服务器根据捕获结果生成低压台区的拓扑结构；
步骤9：主站服务器将低压台区的拓扑结构下发给PDA手持终端，PDA手持终端将低压台区的拓扑结构通过显示器实时显示。
步骤10：将识别仪从机更换至另外待测的用户表箱，重复步骤3至步骤9，完成整个低压台区的拓扑测试。
步骤7中，识别仪从机接收“触发指令”，等待几秒钟后打开、关闭数个周期的负载电阻R1，制造触发功率波形；识别仪从机触发后打开负载电阻R1的时间t1、关闭的时间t2、打开和关闭的周期个数特征是和识别仪主机约定的，可以是任意值。
步骤8中，识别仪主机根据采集到的电流、电压参数，计算出当前功率，在一段时间内，一旦当前功率波形与识别仪从机制造的触发功率波形相吻合时，即认为识别仪主机捕获成功，否则捕获不成功。识别仪主机识别到的当前功率波形不一定和从机制造的触发功率波形一模一样（可能受到外界干扰、线路寄生电感、电容等引起畸变），只要识别到的当前功率波形在识别特征范围内即认为捕获成功，这样可以提高捕获成功率。
如果识别仪主机一次捕获不成功，则进行再次捕获，可规定三次、四次或更多次捕获均不成功则认为识别仪从机所连接的用户表箱不在识别仪主机所测试的拓扑结构下。
如图3所示，步骤2中，当选择“户-变”测试模式时，识别仪主机布置在集中器处，通过鳄鱼夹连接在出线排的A相、B相、C相、零线上给识别仪主机供电并作为相电压输入信号，通过带有开口的小电流互感器测试集中器的输入电流，识别仪从机布置在用户表箱处；电流互感器接口设有三组且均为PBK插座，其中两组电流互感器接口分别通过PAG护套插头连接线1与相应的电流互感器转接盒2相连，每组电流互感器转接盒2分别接入三个钳形互感器的出线电流。
当选择“户-线-变”测试模式时，步骤2中的识别仪主机布置在出线柜处，出线柜给识别仪主机供电并作为相电压输入信号，通过带有开口的大电流互感器测试出线柜的出线电流，识别仪从机仍布置在用户表箱处。
一个识别仪主机可以配合多个识别仪从机使用，同时测试多个用户表箱和台变、出线柜的拓扑关系；也可多个识别仪主机配合多个识别仪从机使用，同时测试多个用户表箱和多个台变、出线柜的拓扑关系。
如图4所示，识别仪从机包括从机触发电路，MCU脉冲控制电路的触发信号输出端通过三极管开关电路与固态继电器JD1的弱电端相连，固态继电器JD1的强电端通过负载电阻R1与待测台区的AC220V相电压相连。
三极管开关电路包括NPN型三极管Q1，MCU脉冲控制电路的触发信号输出端TR1-PC8通过电阻R36与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的基极还通过相互并联的电阻R38和电容C41接地，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极通过相串联的电阻R40和发光二极管LED20与+5V电源相连；三极管Q1的集电极与固态继电器JD1弱电端的负极相连，固态继电器JD1弱电端的正极与+5V电源相连。电阻R36的阻值为1KΩ，电阻R38的阻值为10KΩ，电容C41的容量为0.1μF，电阻R40的阻值为1KΩ，保险丝F2的额定电压为250V,熔断电流为3A；温控开关SW1的型号为KSD-9700，三极管Q1的型号为S8050三极管。
固态继电器JD1强电端的L端通过保险丝F2与AC220V的零线相连，固态继电器JD1强电端的N端通过相串联的负载电阻R1和温控开关SW1与AC220V的火线相连。
主站将触发指令下发到从机MCU脉冲控制电路的，MCU脉冲控制电路根据主站的指令发出特定的脉冲波形，使触发信号输出端TR1-PC8输出高电平或低电平。默认状态下，触发信号输出端TR1-PC8为低电平，三极管Q1截止，发光二极管LED20灭，固态继电器JD1强电端断开，负载电阻R1不起作用。
当触发信号输出端TR1-PC8输出高电平时，三极管Q1导通，发光二极管LED20亮，固态继电器JD1强电端闭合，AC220V作用在负载电阻R1上，产生特定的功率脉冲波形，等待主机成功捕获到功率脉冲波形后，结束测试。
保险丝F2起到保护电路和负载电阻模块的作用，在电流过大时熔断，从而保护固态继电器JD1和负载电阻R1。
温控开关SW1能实时监测负载电阻R1的温度，默认状态是闭合，当负载电阻R1的温度超过其动作值时，温控开关SW1断开，切断电路，实现电路的保护作用。
MCU脉冲控制电路根据主站的指令发出特定的波形，固态继电器JD1控制负载电阻R1的开通与关断，当触发信号输出端TR1-PC8输出的信号为低电平时，三极管Q1截止，发光二极管LED20灭，固态继电器JD1关断，负载电阻R1不起作用。当触发信号输出端TR1-PC8输出的信号为高电平时，三极管Q1导通，发光二极管LED20亮，固态继电器JD1强电端闭合，AC220V的相电压作用在负载电阻R1上，生成负载波形。
如图5所示，识别仪主机包括AC380V电压接口、电流互感器接口、电压采集电路、电压滤波电路、电流采集电路、电流滤波电路、电源模块、主机MCU和液晶显示器，其中，电压采集电路的输入端与AC380V电压接口相连，电压采集电路的输出端与电压滤波电路的输入端相连，电压滤波电路的输出端与主机MCU的电压信号输入端相连，且电压滤波电路的输出端通过电源模块向主机各单元提供电源；电流采集电路的输入端与电流互感器接口连接，电流采集电路的输出端与电流滤波电路的输入端相连，电流滤波电路的输出端与主机MCU的电流信号输入端相连；主机MCU的信号输出端通过主机4G通信模块与主站服务器信号连接。主机MCU的信号输出端还与液晶显示器相连。
如图6所示，电压采集电路包括变压器PT1、变压器PT2和变压器PT3，变压器PT1的初级绕组连接A相交流电，变压器PT1的次级绕组与电压信号端Ua1相连且次级绕组两端并联有热敏电阻RB13；变压器PT2的初级绕组连接B相交流电，变压器PT2的次级绕组与电压信号端Ub1且次级绕组两端并联有热敏电阻RB14；变压器PT3的初级绕组连接C相交流电，变压器PT3的次级绕组与电压信号端Uc1且次级绕组两端并联有热敏电阻RB15。
电压滤波电路中，电压信号端Ua1通过齐纳二极管T1接地，电压信号端Ub1经过齐纳二极管T2接地，电压信号端Uc1经过齐纳二极管T3接地；且电压信号端Ua1通过相互串联的电阻R1及电阻R20与电压信号端Ua1’相连，电阻R1与电阻R20之间通过滤波电容C1接地，电阻R20与电压信号端Ua1’之间通过滤波电容C20接地；电压信号端Ub1通过相互串联的电阻R2及电阻R21与电压信号端Ub1’相连，电阻R2与电阻R21之间通过滤波电容C2接地，电阻R21与电压信号端Ub1’之间通过滤波电容C21接地；电压信号端Uc1通过相互串联的电阻R3及电阻R22与电压信号端Uc1’相连，电阻R3与电阻R22之间通过滤波电容C3接地，电阻R22与电压信号端Uc1’之间通过滤波电容C22接地。电压滤波电路可以滤除干扰信号，使输入电压信号真实可靠，使主机MCU计算出的功率更加准确。
三相四线制380V交流电压通过AC380V的电压接口将电压信号Ua，Ub，Uc输入到电压采集电路，相电压Ua经过变压器PT1降压后输出电压信号Ua1，相电压Ub经过变压器PT2降压后输出电压信号Ub1，相电压Uc经过变压器PT3降压后输出电压信号Uc1，经过二阶滤波电路输出电压Ua1’，Ub1’，Uc1’；电压信号Ua1’，Ub1’，Uc1’分别通过MCU的PA0，PA1，PA2引脚输入主机MCU中。将输入的每项母线电压AC220V转换成微控器MCU能识别的弱电压信号，供微控器MCU采集计算。
如图7和图9所示，电流互感器接口设有三组且均为PBK插座，其中电流互感器接口三通过开口电流互感器（3通道），可以简单、方便地测试集中器输入的电流信号。电流互感器接口一、电流互感器接口二分别通过PAG护套插头连接线1与相应的电流互感器转接盒2相连，每组电流互感器转接盒2分别接入三个钳形互感器的出线电流。电流输入采用PBK插座和PAG插头，推拉自锁、插拔一体，具有接触可靠，使用简单方便的特点。主机电流采集通道多，体积小，接插方便，满足现场多路电流采集的需求；配合有两组电流互感器转接盒和1组开口互感器，共3组9通道，能够同时测试六个出线柜电流和三个集中器电流。
电流采集电路将输入的电流信号转换成主机MCU能识别的弱电压信号，供主机MCU采集计算。电流滤波电路中，各路电流输入信号均采用二阶RC滤波。电流滤波电路可以滤除干扰信号，使输入电流信号真实可靠，使主机MCU计算出的功率更加准确。
主机MCU的PA0端口与电压信号端Ua1’相连，PA1端口与电压信号端Ub1’相连，PA2端口与电压信号端Uc1’相连；PA2至PA7端口、PB0端口、PB1端口、PC0端口以及PC1端口分别与滤波后的电流信号输入端相连。
如图8所示，主机4G通信模块包括隔离器芯片U5和4G接口P5，4G接口的引脚1与引脚2相连，通过电感B4接+12V电压，引脚3和引脚4并联接地GND2，引脚5通过电阻RT2连接输出信号端TXDM，引脚7通过电阻RT3连接输出信号端SETM，引脚8通过电阻RT4连接输入信号端RXDM，引脚9通过电阻RT5连接输入信号端RSTM，引脚10通过电阻RT6连接输出信号端STAM。
隔离器芯片U5通过引脚1输入3.3V电压，引脚1通过稳压电容C3接地，引脚2连接MCU的输入信号端PWR PD0 4G，引脚3连接MCU的输入信号端TX PC10 4G，引脚4连接MCU的输入信号端PD2 4G，引脚6连接MCU的输入信号端UART3 RX PC11，引脚7连接MCU的输入信号端LINK PC12 4G；引脚10连接输出信号端STAM，引脚11连接输出信号端TXDM，引脚13连接输入信号端RSTM，引脚14连接输入信号端RXDM，引脚15连接输出信号端SETM，引脚15输入+5V电压并通过稳压电容C30接地；输出信号端STAM、输出信号端TXDM、输入信号端RSTM、输入信号端RXDM和输出信号端SETM分别通过10KΩ电阻与+5V电源相连。
电源模块将输入的AC220V转换成低压直流电压，向MCU微控器、主机4G通信模块和液晶显示器提供工作电源。液晶显示器可以显示测试仪主机地址、4G信号的强度、工作状态等信息。主机4G通信模块用于识别仪主机与主站服务器进行无线通信，将主机捕获的结果等上传给主站服务器。
综上，本发明能够解决低压台区拓扑关系不明确的问题，满足电力公司和供电部门快速识别低压台区的拓扑结构的需要。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种低压台区拓扑快速识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：选择测试模式；
步骤2：根据测试模式，布置识别仪主机和识别仪从机；
步骤3：设置PDA手持终端，通过4G通信与主站服务器建立联系；
步骤4：通过4G通信模块使识别仪主机和识别仪从机分别与主站服务器建立联系；
步骤5：PDA手持终端将“开始触发识别指令”上传给主站服务器；
步骤6：主站服务器解析指令成功后，下发“触发指令”给识别仪从机，同时下发“捕捉指令”给识别仪主机；
步骤7：识别仪从机接收“触发指令”后触发，引起用户负载的功率变化，产生线路功率变化的特征波形；
步骤8：识别仪主机按照识别仪从机触发的特征波形进行一次以上的捕获，并将捕获结果上传给主站服务器，主站服务器根据捕获结果生成低压台区的拓扑结构；
步骤9：主站服务器将低压台区的拓扑结构下发给PDA手持终端，PDA手持终端将低压台区的拓扑结构通过显示器实时显示；
步骤1中的测试模式包括“户-变”测试模式和“户-线-变”测试模式，先进行“户-变”测试模式，在“户-变”测试模式的拓扑完成后，再进行“户-线-变”测试模式；
所述“户-变”测试模式中，步骤2中的识别仪主机布置在集中器处，通过鳄鱼夹连接在出线排的A相、B相、C相、零线上给识别仪主机供电并作为相电压输入信号，通过带有开口的小电流互感器测试集中器的输入电流，识别仪从机布置在用户表箱处；
所述“户-线-变”测试模式中，步骤2中的识别仪主机布置在出线柜处，出线柜给识别仪主机供电并作为相电压输入信号，通过带有开口的大电流互感器测试出线柜的出线电流，识别仪从机仍布置在用户表箱处。
2.根据权利要求 1所述的低压台区拓扑快速识别方法，其特征在于：步骤3中，打开PDA手持终端中的应用APP，扫描或输入集中器或出线柜的资产编号并记录对应信息；扫描用户表箱的资产编号并详细记录用户表箱的位置信息，通过4G通信上传至主站服务器；步骤5中，PDA手持终端将识别仪主机和识别仪从机均添加完成后，勾选步骤1选定的测试模式，然后点击“开始触发识别”，上传指令给主站服务器。
3.根据权利要求 1所述的低压台区拓扑快速识别方法，其特征在于：步骤7中，识别仪从机接收“触发指令”，等待几秒钟后打开、关闭数个周期的负载电阻R1，制造触发功率波形；步骤8中，识别仪主机根据采集到的电流、电压参数，计算出当前功率，在一段时间内，一旦当前功率波形与识别仪从机制造的触发功率波形相吻合时，即认为识别仪主机捕获成功，否则捕获不成功。
4.根据权利要求 3所述的低压台区拓扑快速识别方法，其特征在于：如果识别仪主机一次捕获不成功，则进行再次捕获，三次以上捕获均不成功则认为识别仪从机所连接的用户表箱不在识别仪主机所测试的拓扑结构下。
5.根据权利要求 1所述的低压台区拓扑快速识别方法，其特征在于，还包括步骤10：将识别仪从机更换至另外待测的用户表箱，重复步骤3至步骤9，完成整个低压台区的拓扑测试。
6.根据权利要求 1至5中任一项所述的低压台区拓扑快速识别方法，其特征在于，所述识别仪从机包括从机触发电路，所述从机触发电路包括MCU脉冲控制电路、三极管开关电路和固态继电器JD1，所述MCU脉冲控制电路的触发信号输出端通过所述三极管开关电路与固态继电器JD1的弱电端相连，固态继电器JD1的强电端通过负载电阻R1与待测台区的AC220V相电压相连；所述三极管开关电路包括NPN型三极管Q1，MCU脉冲控制电路的触发信号输出端TR1-PC8通过电阻R36与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的基极还通过相互并联的电阻R38和电容C41接地，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极通过相串联的电阻R40和发光二极管LED20与+5V电源相连；三极管Q1的集电极与固态继电器JD1弱电端的负极相连，固态继电器JD1弱电端的正极与+5V电源相连。
7.根据权利要求 1至5中任一项所述的低压台区拓扑快速识别方法，其特征在于，所述识别仪主机包括AC380V电压接口、电流互感器接口、电压采集电路、电压滤波电路、电流采集电路、电流滤波电路、电源模块、主机MCU和主机4G通信模块，其中，AC380V电压接口与所述电压采集电路的输入端相连，所述电压采集电路的输出端与所述电压滤波电路的输入端相连，所述电压滤波电路的输出端与主机MCU的电压信号输入端相连，且电压滤波电路的输出端通过所述电源模块向主机各单元提供电源；所述电流采集电路的输入端与电流互感器接口连接，所述电流采集电路的输出端与所述电流滤波电路的输入端相连，所述电流滤波电路的输出端与主机MCU的电流信号输入端相连；所述主机MCU的信号输出端通过所述主机4G通信模块与主站服务器信号连接；所述主机MCU的信号输出端还与所述液晶显示器相连。
8.根据权利要求 7所述的低压台区拓扑快速识别方法，其特征在于，所述电流互感器接口设有三组且均为PBK插座，其中两组电流互感器接口分别通过PAG护套插头连接线(1)与相应的电流互感器转接盒(2)相连，每组电流互感器转接盒(2)分别接入三个钳形互感器的出线电流；所述电流滤波电路中，各路电压输入信号及电流输入信号均采用二阶RC滤波。
9.根据权利要求 7所述的低压台区拓扑快速识别方法，其特征在于，所述主机MCU的PA0端口至PA2端口分别与滤波后的电压信号输入端相连，所述主机MCU的PA2至PA7端口、PB0端口、PB1端口、PC0端口以及PC1端口分别与滤波后的电流信号输入端相连。
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