CN110058190B - 非入户不断电电能表串户检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种非入户不断电电能表串户检测装置及方法，非入户不断电电能表串户检测装置是在保证非入户及电力供应不间断的前提下，正确识别住户与电能表之间的对应关系，其由装置主机和装置从机组成，装置主机会受控依次产生不同频率的高频信号，信号通过耦合电路耦合进入电能表与住户之间的用电线路，信号会在因住户前端的空开处传输阻抗发生变化而向外产生辐射，装置从机通过扫描辐射信号的频率及强度来判断住户与电能表之间的对应关系，并将信息存入内部数据存储单元。此外，装置主机与装置从机之间能通过无线进行信号传输，装置从机能控制装置主机输出不同频率信号。本发明较现有检测装置及方法具有检测效率及识别准确度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及配网用电检测技术领域，具体涉及一种非入户不断电电能表串户检测装置及方法。
背景技术
现场用电安装接线过程中，因住户空气开关与电能表安装地点不同，二者之间会存在一定的距离，电能表出线端到空气开关进线端之间的电力线路会被遮蔽物遮挡，线路接好后往往会出现电能表1接入住户2的现象，这种现象称为电能表串户，导致住户2交的电费与实际用电量出现差异的问题。
目前解决电能表串户问题的方法主要有三种，一是通过断电或增加用电量来判断电能表与用户之间的对应关系，但是此方法需要住户在家配合，且增加用电会导致住户用电体验和满意度降低；二是进入用户家中，在电能出线端和用户空开处分别连接一个检测装置，通过电力线载波来判断电能表与住户之间是否直连，此方法同样需要住户在家配合，对住户生活产生干扰；三是在电能表出线端安装信号耦合器，利用信号扫描装置在住户侧扫描信号，来判断电能表与住户之间的对应关系，此方法的不足之处是信号耦合进电力线路后，会从不同的路径传输至多个住户处，检测结果准确性较低，且在住户处未检测到信号后，需要重新返回到电能表安装处，将信号耦合器安装至邻近电能表重新进行测试，检测效率低下。因此研发检测准确率和检测效率高的非入户不断电电能表串户检测装置具有重大意义。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种非入户不断电电能表串户检测装置及方法，其作用在非入户和不断电的前提下，利用电力线进行载波传输信号，装置在住户侧扫描辐射到空间中的载波信号频率及强度，来判断住户与电能表之间的对应关系，提高电能表串户检测准确率和检测效率。
本发明的技术方案：
一种非入户不断电电能表串户检测装置，包括装置主机和装置从机，所述装置主机包括信号发生器、信号耦合电路、多路高频阻波器、多路开关、电能表通信单元、主机无线通信单元、主机MCU、主机触摸显示屏、主机数据存储单元以及主机电源模块；
所述的信号发生器受所述主机MCU控制，输出不同频率高频信号，并将信号传输至信号耦合电路，所述信号耦合电路与多路开关相连，通过多路开关将信号耦合至同一电井中不同电能表的出线端；
所述多路高频阻波器与多路开关相连，通过多路开关控制与多个电能表出线端相连，与耦合有高频信号的电能表出线端断开，高频阻波器用于阻止高频信号通过线路传输至其它电能表出线端；
所述多路开关与多个电能表出线端相接，受主机MCU控制，多路开关将信号发生器产生的高频信号依次耦合至某一电能表，将其余电能表接入多路高频阻波器；
所述电能表通信单元读取电能表信息，所述主机无线通信单元与装置从机进行通信，将电能表通信单元读取的电能表信息发送给装置从机；
所述装置从机包含信号扫描及解耦单元、从机无线通信单元、从机MCU、从机触摸显示屏、数据分析及存储单元、从机电源模块；
所述信号扫描及解耦单元在住户侧扫描装置主机通过线路传输出来的高频信号，并对信号进行解耦；
所述从机无线通信单元发送控制信号给装置主机；
所述从机MCU控制信号扫描及解耦单元获取高频信号；控制无从机线通信单元发送无线信号；
所述数据分析及存储单元用于分析信号扫描及解耦单元获取的高频信号频率及信号强度，判断住户与电能表之间的对应关系，存储高频信号数据、判断信息数据、装置主机配置数据及装置从机配置数据。
所述主机电源模块从电能表前端线路通过交变磁场取电或通过安装电池给装置主机供电。
所述从机电源模块通过安装电池给装置从机供电。
一种非入户不断电电能表串户检测方法，包括以下具体步骤：
(1)在电能表侧设置装置主机无线通信模块为信号监听模式；
(2)在电能表侧设置装置主机读取1#电能表的地址信息，并进行数据存储；
(3)在电能表侧设置装置主机产生某一高频信号f1，并存储信号数据，将信号耦合进1#电能表出线端；
(4)装置主机将多路高频阻波器接入剩余电能表出线端；
(5)装置从机无线通信单元读取装置主机存储的电能表1#的地址信息及信号数据；
(6)装置从机扫描及解耦单元获取高频信号频率及信号强度P1；
(7)在住户1侧设置装置从机无线通信单元发送线路切换信号至装置主机；
(8)装置主机接收装置从机发送的线路切换信号，控制多路开关切换线路，产生高频信号f2，并存储信号数据，将信号耦合进2#电能表出线端，将多路高频阻波器接入剩余电能表出线端；
(9)装置从机无线通信单元读取装置主机存储的2#电能表的地址信息及信号数据；
(10)装置从机扫描及解耦单元获取高频信号频率及信号强度P2；
(11)重复(7)～(10)，直到所有电能表出线端均耦合过传输出不同频率高频信号频率及信号强度Pk；
(12)装置从机进行数据分析，根据传输线理论可知，当1#电能表与住户1之间是线路直连关系时，在住户1侧所测得信号强度P1应为最大，即，从而可判断1#电能表与住户1之间为直连对应关系，反之，当1#电能表与住户1之间是线路非直连关系时，信号在传输过程中会不断削弱，在住户1侧所测得的信号强度P1则会较小，通过比较P1～Pk之间的大小，找出最大值Pm，即m#电能表与住房1为直连对应关系，存储电能表地址信息与对应住户信息；
(13)同理可对应得出全部n个电能表与n个住户之间的对应关系，实现非入户不断电电能表串户检测。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：高频阻波器用于阻止高频信号通过线路传输至其它电能表出线端，防止非入户不断电电能表串户检测装置识别出现错误的问题。装置主机与装置从机之间能通过无线通信单元进行通信，从机可以控制和配置主机参数，避免检测人员在电能表安装侧与住户侧来回走动来设置装置主机参数，检测效率高。
附图说明
图1为本发明的整体示意图；
图2为本发明的排查仪主机电路原理示意图；
图3为本发明的排查仪从机电路原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图3，本发明提供一种技术方案：
一种非入户不断电电能表串户检测装置，包括装置主机和装置从机，所述装置主机包括信号发生器、信号耦合电路、多路高频阻波器、多路开关、电能表通信单元、主机无线通信单元、主机MCU、主机触摸显示屏、主机数据存储单元以及主机电源模块；
所述装置主机是便携式的，同时接入多块电能表，通过主机触摸显示屏配置参数，设置输出高频信号，并将高频信号耦合至某一块电能表出线端，读取电能表信息，控制多路开关将多路高频阻波器接入剩余电能表出线端。
所述的信号发生器受所述主机MCU控制，输出不同频率高频信号，并将信号传输至信号耦合电路，所述信号耦合电路与多路开关相连，通过多路开关将信号耦合至同一电井中不同电能表的出线端；
所述多路高频阻波器与多路开关相连，通过多路开关控制与多个电能表出线端相连，与耦合有高频信号的电能表出线端断开，高频阻波器用于阻止高频信号通过线路传输至其它电能表出线端；
所述多路开关与多个电能表出线端相接，受主机MCU控制，多路开关将信号发生器产生的高频信号依次耦合至某一电能表，将其余电能表接入多路高频阻波器；
所述电能表通信单元读取电能表信息，所述主机无线通信单元与装置从机进行通信，将电能表通信单元读取的电能表信息发送给装置从机；
所述装置从机包含信号扫描及解耦单元、从机无线通信单元、从机MCU、从机触摸显示屏、数据分析及存储单元、从机电源模块；
所述装置从机是便携式的，通过从机触摸显示屏配置自身参数；装置主机耦合至电能表出线端的高频信号，在靠近用户侧时会因线路传输阻抗的变化而向空间辐射，装置从机扫描获取辐射信号进行信号分析；接收装置主机无线通信单元传输过来的电能表信息，判断住户与电能表之间的对应关系，存储分析数据及判断结果；通过无线通信单元发送控制信号给装置从机。
所述信号扫描及解耦单元在住户侧扫描装置主机通过线路传输出来的高频信号，并对信号进行解耦；
所述从机无线通信单元发送控制信号给装置主机；
所述从机MCU控制信号扫描及解耦单元获取高频信号；控制无从机线通信单元发送无线信号；
所述数据分析及存储单元用于分析信号扫描及解耦单元获取的高频信号频率及信号强度，判断住户与电能表之间的对应关系，存储高频信号数据、判断信息数据、装置主机配置数据及装置从机配置数据。
本发明以某小区n个电能表为例，对本发明电能表串户检测具体实施方式进行说明。
图1所示为本发明非入户不断电电能表串户检测装置***接线框图，n个电能表对应n个住户，电能表与住房之间的对应关系可能会存在错误，需要采用本发明进行电能表串户检测。具体实施步骤如下：
步骤一：在电能表侧设置装置主机无线通信模块为信号监听模式。
步骤二：在电能表侧设置装置主机读取2#电能表的地址信息，并进行数据存储。
步骤三：在电能表侧设置装置主机产生某一高频信号f1，并存储信号数据，将信号耦合进1#电能表出线端。
步骤四：装置主机将多路高频阻波器接入剩余电能表出线端。
步骤五：装置从机无线通信单元读取装置主机存储的电能表1#的地址信息及信号数据。
步骤六：装置从机扫描及解耦单元获取高频信号频率f1'及信号强度P1。
步骤七：在住户1侧设置装置从机无线通信单元发送线路切换信号至装置主机。
步骤八：装置主机接收装置从机发送的线路切换信号，控制多路开关切换线路，产生高频信号f2，并存储信号数据，将信号耦合进2#电能表出线端，将多路高频阻波器接入剩余电能表出线端。
步骤九：装置从机无线通信单元读取装置主机存储的2#电能表的地址信息及信号数据。
步骤十：装置从机扫描及解耦单元获取高频信号频率f2'及信号强度P2。
步骤十一：重复步骤七～步骤十，直到所有电能表出线端均耦合过传输出不同频率高频信号频率fk'及信号强度Pk。
步骤十二：装置从机进行数据分析，根据传输线理论可知，当1#电能表与住户1之间是线路直连关系时，在住户1侧所测得信号强度P1应为最大，即P1＞P2＞…＞Pk，从而可判断1#电能表与住户1之间为直连对应关系，反之，当1#电能表与住户1之间是线路非直连关系时，信号在传输过程中会不断削弱，在住户1侧所测得的信号强度P1则会较小，通过比较P1～Pk之间的大小，找出最大值Pm，即m#电能表与住房1为直连对应关系，存储电能表地址信息与对应住户信息。
步骤十三：同理可依次得出全部n个电能表与n个住户之间一一对应关系，实现非入户不断电电能表串户检测。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种非入户不断电电能表串户检测方法，其特征在于，该检测方法利用一种非入户不断电电能表串户检测装置，检测装置包括装置主机和装置从机，其特征在于：所述装置主机包括信号发生器、信号耦合电路、多路高频阻波器、多路开关、电能表通信单元、主机无线通信单元、主机MCU、主机触摸显示屏、主机数据存储单元以及主机电源模块；
所述的信号发生器受所述主机MCU控制，输出不同频率高频信号，并将信号传输至信号耦合电路，所述信号耦合电路与多路开关相连，通过多路开关将信号耦合至同一电井中不同电能表的出线端；
所述多路高频阻波器与多路开关相连，通过多路开关控制与多个电能表出线端相连，与耦合有高频信号的电能表出线端断开，高频阻波器用于阻止高频信号通过线路传输至其它电能表出线端；
所述多路开关与多个电能表出线端相接，受主机MCU控制，多路开关将信号发生器产生的高频信号依次耦合至某一电能表，将其余电能表接入多路高频阻波器；
所述电能表通信单元读取电能表信息，所述主机无线通信单元与装置从机进行通信，将电能表通信单元读取的电能表信息发送给装置从机；
所述装置从机包含信号扫描及解耦单元、从机无线通信单元、从机MCU、从机触摸显示屏、数据分析及存储单元、从机电源模块；
所述信号扫描及解耦单元在住户侧扫描装置主机通过线路传输出来的高频信号，并对信号进行解耦；
所述从机无线通信单元发送控制信号给装置主机；
所述从机MCU控制信号扫描及解耦单元获取高频信号；控制无从机线通信单元发送无线信号；
所述数据分析及存储单元用于分析信号扫描及解耦单元获取的高频信号频率及信号强度，判断住户与电能表之间的对应关系，存储高频信号数据、判断信息数据、装置主机配置数据及装置从机配置数据，
非入户不断电电能表串户检测方法包括以下具体步骤：
（1）在电能表侧设置装置主机无线通信模块为信号监听模式；
（2）在电能表侧设置装置主机读取1#电能表的地址信息，并进行数据存储；
（3）在电能表侧设置装置主机产生某一高频信号f 1，并存储信号数据，将信号耦合进1#电能表出线端；
（4）装置主机将多路高频阻波器接入剩余电能表出线端；
（5）装置从机无线通信单元读取装置主机存储的电能表1#的地址信息及信号数据；
（6）装置从机扫描及解耦单元获取高频信号频率及信号强度P 1；
（7）在住户1侧设置装置从机无线通信单元发送线路切换信号至装置主机；
（8）装置主机接收装置从机发送的线路切换信号，控制多路开关切换线路，产生高频信号f 2，并存储信号数据，将信号耦合进2#电能表出线端，将多路高频阻波器接入剩余电能表出线端；
（9）装置从机无线通信单元读取装置主机存储的2#电能表的地址信息及信号数据；
（10）装置从机扫描及解耦单元获取高频信号频率及信号强度P 2；
（11）重复(7)~(10)，直到所有电能表出线端均耦合过传输出不同频率高频信号频率及信号强度P k ；
（12）装置从机进行数据分析，根据传输线理论可知，当1#电能表与住户1之间是线路直连关系时，在住户1侧所测得信号强度P 1应为最大，即，从而可判断1#电能表与住户1之间为直连对应关系，反之，当1#电能表与住户1之间是线路非直连关系时，信号在传输过程中会不断削弱，在住户1侧所测得的信号强度P 1则会较小，通过比较P 1~P k 之间的大小，找出最大值P m ，即m#电能表与住房1为直连对应关系，存储电能表地址信息与对应住户信息；
（13）同理可对应得出全部n个电能表与n个住户之间的对应关系，实现非入户不断电电能表串户检测。
2.根据权利要求1所述的一种非入户不断电电能表串户检测方法，其特征在于：所述主机电源模块从电能表前端线路通过交变磁场取电或通过安装电池给装置主机供电。
3.根据权利要求1所述的一种非入户不断电电能表串户检测方法，其特征在于：所述从机电源模块通过安装电池给装置从机供电。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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