網絡拓撲的制作方法

專利名稱：網絡拓撲的制作方法
網絡拓撲技術領域
本發明實施例涉及一種用于分析VDN(電壓配電網)的配置和拓撲的網絡分析器裝置。其它實施例涉及網絡分析器系統和操作網絡分析器系統的方法。
背景技術：
如公寓、住宅或工廠的市電網之類的電壓配電網連接了多個電力消費者(電氣和電子產品)。通常，用戶無法通曉哪個電器在哪兒被連接到市電網、電器如何被指派給保險絲和相位以及電氣配線在墻里的運行徑跡。發明內容
本發明旨在提供一種網絡分析器裝置、網絡分析器系統以及操作網絡分析器系統的方法，其允許用戶了解電壓配電網如何被配置以及這樣的電壓配電網的電氣布線在哪里運行。
此目的通過獨立權利要求的主題來實現。進一步的實施例分別在從屬權利要求中規定。
本發明的細節在與附圖結合的實施例的以下描述中將變得明顯，其中，除非它們彼此排除，否則各種實施例的特征可以被結合。


圖I示出了涉及公寓的VDN的、根據本發明實施例的具有網絡分析器裝置的網絡分析器系統的示意框圖。
圖2示出了根據另一個實施例的由網絡分析器系統輸出的圖I的VDN的拓撲的估計的圖形表示的示意框圖。
圖3是根據另一個實施例通過使用操作網絡分析器系統的方法將圖2中VDN拓撲的估計與樓層平面圖信息結合的圖形表示。
圖4A是示出了用于圖示出由本發明進一步的實施例使用的效果的、CD(光盤)播放機在操作期間供應給VDN的噪聲信號的頻譜的頻率圖。
圖4B是示出了用于圖示出由本發明進一步的實施例使用的效果的、在已被接通之后鹵素燈供應給市電網的信號的時間圖。
圖5是根據本發明又一實施例的操作網絡分析器系統的方法的簡化流程圖。
具體實施方式
本發明的實施例涉及電壓配電網。圖I示出了涉及LVDN(低壓配電網)的實施例， 例如一個或多個居住單元、公寓、辦公室、工廠、商店、或其組合的市電網。其它實施例可以涉及中壓和高壓配電網。
圖I示出了其布線包括多條電線(電力電纜)的LVDN 200，其中，每條電線可以包括不同相的一條、兩條、三條或更多條相線(L)、中性線(N)以及保護地線(PE)。保險絲柜 202可以將LVDN 200與另一個VDN(例如將電力分配給多個LVDN的更高階的電壓配電網) 接口連接。電器221-226的連接電纜可以被插到壁裝電源插座210中以將電器221-226連接到LVDN 200上。諸如燈229之類的其它電器可以經由其它連接器系統219連接到LVDN 200。電線將壁裝電源插座210和其它連接器系統219例如與保險絲柜202、與接線盒以及與墻壁開關連接。
網絡分析器系統包括例如經由插到壁裝電源插座210之一中的連接電纜連接到 LVDN 200的至少一個網絡分析器裝置110。根據另一個實施例，網絡分析器裝置110被集成在保險絲柜202中，或者集成在連接到LVDN 200的電器221-226的任何一個中。根據進一步的實施例，網絡分析器裝置110被直接插到壁裝電源插座210中。
根據進一步的實施例，網絡分析器裝置110是通過對疊加到市電網的50Hz或60Hz 交流電的載波進行調制來使用市電網用于數據通信的通信裝置，例如PLC(電力線通信)、 PLT(電力線電信)、BPL(寬帶電力線)或電力線網絡(PLN)裝置。
網絡分析器裝置110包括控制單元112，其適于基于對響應于供應給LVDN 200的探測信號而從LVDN 200接收的測量信號的評估來確定有關于LVDN 200中的阻抗不連續性 (阻抗失配)的存在、特性以及位置的網絡拓撲信息。阻抗不連續性反射到達信號的一部分。LVDN 200中典型的阻抗不連續性是例如接線盒、支線、拔出的壁裝電源插座、插到壁裝電源插座中的拔出的擴展電源插座、開關(例如墻壁開關)、電流條(current bar)，以及連接至LVDN 200的電器221-226和燈229的接口。
信號生成器114可以提供探測信號。網絡分析器裝置110可以將控制單元112和信號生成器114集成在共同的殼體中。例如，控制單元112和信號生成器114可以被形成在相同的半導體管芯上。根據另一個實施例，信號生成器114是在控制單元112以外的其它殼體中的單獨設備。根據進一步的實施例，信號生成器112包括與網絡分析器裝置110 中的控制單元112集成的單元和另外的外部單元兩者。
信號生成器114可以是或者可以包含脈沖生成器。根據另一個實施例，信號生成器114可以是或者可以包含產生IMHz間隔的窄帶信號的梳狀波生成器。根據進一步的實施例，信號生成器114另外地或可替代地可以在調制到載波上的模擬或數字數據流中提供訓練序列(training sequences)。
測量單元116接收LVDN 200響應于探測信號輸出的測量信號。例如，測量信號包含在LVDN 200中的各種阻抗不連續處生成的反射的探測信號。網絡分析器裝置110可以將控制單元112和測量單元116或測量單元116的子單元集成在共同外殼中。例如，控制單元112和測量單元116或測量單元116的子單元可以被形成在相同的半導體管芯上。根據另一個實施例，測量單元116是獨立的設備或者包括控制單元112之外的另一個外殼中的子單元。根據進一步的實施例，測量單元116包括與網絡分析器裝置110中的控制單元 112集成的單元和另外的外部單元兩者，另外的外部單元可以或可以不被集成在相同類型的另外的網絡分析器裝置110中。
測量單元116可以是或者可以包含測量接收機，所述測量接收機允許時間事件的注冊和/或信號形式的評估。根據其它實施例，測量單元能夠使用AV(平均電壓)檢測器進行IOkHz帶寬的電壓測量。根據進一步的實施例，測量單元116此外或可替代地能夠檢測被調制到載波上的模擬或數字數據流中包括的數據信號或訓練符號。
信號生成器114被連接到的壁裝電源插座210、保險絲或另外的連接系統219在基于從該信號生成器114供應的探測信號而執行的測量上下文中被稱為近側。其中測量單元 116可被安裝用于評估LVDN 200對該探測信號的響應的任何其它的壁裝電源插座210、另外的連接系統219或保險絲被稱為遠側。
測量適配器118可以將信號生成器114和測量單元116與LVDN 200連接，并且可以將探測信號從信號生成器112傳輸到LVDN 200以及從LVDN 200傳輸到測量單元116。測量適配器118可以是一部分單元(one-part unit),該一部分單元用于與在探測信號被供應給LVDN 200的近側處分接出的測量信號相關的測量。其它實施例涉及兩部分或多部分測量適配器118，其允許在近側處供應探測信號并且在LVDN 200的遠側處分接測量信號。 在測量單元116或測量單元116的子單元被提供在遠側處的情況下，它包括用于例如經由 LVDN 200將與測量相關的數據傳送到網絡分析器裝置110的通信端口。
根據實施例，測量適配器118由將信號生成器114的信號輸出與LVDN 200的電布線相連接的線構成。根據其它實施例，測量適配器118可以是不可配置適配器，其允許確定反射相關參數組中的至少一個，該參數組包括LCL(縱向轉換損耗)、LTL(縱向傳輸損耗)、 LCTL (縱向轉換傳輸損耗)、TTL (橫向傳輸損耗)、TCTL (橫向轉換傳輸損耗)、Zasy (非對稱阻抗)、Zsym (對稱阻抗)、kasy (非對稱饋給耦合系數)，以及ksym(對稱饋給耦合系數)。
根據其它實施例，測量適配器118是可配置的，允許確定上面引用的反射相關參數中的更多或全部。例如，控制單元112可以被配置成控制測量適配器的配置。測量適配器118可以包括用于匹配信號生成器114、測量單元118和LVDN 200之間的連接的線圈、變壓器、電容器、終端電阻器以及測量電阻器。例如，測量適配器118可以是允許通過引用被結合于此的ETSI TR 102 175 VI. I. I中所描述的一個或多個測量設置的任何一個適配器。 例如，測量適配器118是由近側處的Macfarlane (麥克法輪)適配器構成的一部分單元，或者是由近側處的一個Macfarlane適配器和遠側之一處的至少一個其它Macfarlane適配器構成的多部分單元。
網絡分析器裝置110可以將控制單元112和一部分測量適配器118，或者將控制單元112和多部分測量適配器118的一個單個部分集成在單個共同外殼中。根據另一個實施例，測量適配器118是在控制單元112之外的其它外殼中的單獨設備。根據進一步的實施例，一部分測量適配器118或多部分測量適配器118的一個部分包括與網絡分析器裝置 110中的控制單元112集成的子單元和另外的外部單元兩者。
根據實施例，控制單元112對測量信號進行評估以標識在阻抗失配處生成的反射信號，并且確定指派給這些阻抗失配中的個體阻抗失配的反射特性。反射特性可以是從包括以下項的組中選出的一個或多個傳播延遲，脈沖響應，以及分別指派給阻抗失配中的個體阻抗失配的反射相關參數。
根據實施例，控制單元112可以分析響應于供應給近側的探側信號而接收的測量信號以標識個體反射的數目，其中，個體反射的數目指示了 LVDN 200中反射源的數目。反射源的數目給出了 LVDN 200中的接合點、支線、開關以及插入和拔出的電源插座的總數目。測量信號可以在近側處和/或一個或多個遠側處被分接。針對這種類型的測量，測量適配器118可不包括除了用于直接地將一個或兩個信號生成器輸出連接到相應的壁裝電源插座210或其它連接系統219的一條或兩條電線的電線之外的其它部件。
根據涉及傳播延遲的評估的實施例，控制單元112可以針對每個所標識的個體反射源來分析與另一個反射信號的到達時間相關的或者與探測信號的傳輸時間相關的相應反射信號的到達時間。在此實施例中，測量適配器118可不包括除了電線之外的其它部件。 其中，L是近側與反射源之間的電線的分布電感，而C是電線之間的分布電容，可以獲得關于LVDN200內的布線長度的信息。
例如，根據在近側處供應探測信號與在近側處接收相應的反射信號之間的時間 tl，能夠使用等式(I)獲得反射源與近側之間的布線長度Si
根據另一個示例，根據在近側處或遠側處接收來自第一反射源的第一反射信號與來自第二反射源的第二反射信號之間的時間t2，可以獲得關于第一反射源與第二反射源之間的布線長度的信息。
此外，與探測信號的信號電平相關的每個個體反射信號的衰減可以被測量，并且衰減測量的結果可以與傳播延遲測量的結果結合以估計個體反射源間的布線長度和布線特性。
另外，TDR(時域反射測量法)和TDT (時域發射測量法)可以被用來進一步加強對布線長度和布線特性的估計，其中，探測信號可以是具有預定義波形形狀和大小的脈沖信號，反射波形或發射波形的持續時間和形狀被觀測以確定LVDN 200中阻抗變化的性質。
根據涉及如反射系數之類的反射相關參數的評估的實施例，測量適配器118可以基于ETSI TR 102 175 VI. I. I中所描述的設置中的任何一種設置，并且信號生成器114可以是梳狀波生成器。測量適配器118可以被配置成饋給和接收火線L、中性線N以及保護地PE之間的每個組合上的信號。反射相關參數可以是如LCL、LTL、LCTL、TTL或TCTL之類的反射系數，或者是如Zasy、Zsym、kasy或ksym之類的阻抗值或稱合值。測量適配器118 可以被配置為使得那些設置中的每種設置都可被應用于每種饋給可能性和接收可能性。此外，可以使用例如指派給饋給和/或接收連接器處的EIB(歐洲安裝總線)的其它電線。
根據另一個實施例的網絡分析系統進一步包括一個或多個參考信號源單元132， 其在網絡分析器裝置110之外的其它位置處被至少臨時地連接到LVND 200。例如，參考信號源單元132可以是安裝在保險絲柜中、插入在一個或多個未使用的壁裝電源插座210中或插入到壁裝電源插座210中的未使用擴展電源插座中、或者安裝在壁裝電源插座210與電器221-226之間的分立裝置。根據其它實施例，參考信號源單元132可以被集成到電器 221-226中的一些或全部電器中。例如，網絡分析器裝置110包括具有參考信號源單元132 的功能的子單元，并且網絡分析器裝置110的類型的其它網絡分析器裝置可以被用作為參考信號源單元132。
每個參考信號源單元132生成已知的參考信號，例如嵌入在在被疊加到LVDN 200 中的交流電流頻率的載波上進行調制的數據流中的脈沖、掃頻和/或訓練符號，并且將它們饋給到LVDN 200。網絡分析器裝置100能夠從不同的位置，例如從一個或多個壁裝電源插座210接收供應給LVDN200的參考信號。控制單元112可以被進一步配置成基于所接收的參考信號與所發送的已知參考信號之間的比較來確定LVDN 200的另外的特性，以便在7獲得網絡拓撲信息的過程中，例如在估計LVDN 200的拓撲和LVDN 200內的阻抗失配之間的布線長度的過程中，考慮這些另外的信息。
每個參考信號源132可以傳送同一組參考信號。根據另一個實施例，每個參考信號源傳送個性化的參考信號，使得接收參考信號的每個裝置能夠將每個接收的參考信號指派給個體參考信號源單元132。每個參考信號源單元132可以在可由相應參考信號源單元 132訪問的電線的每種可能的組合之間施加差分參考信號。
基于如從參考信號源單元132傳送的原始參考信號與如在網絡分析器裝置110處接收的經衰減的接收信號之間的比較，可以確定電線的電阻R和分布電感L以及電線之間的分布電容C。此外，可以對所接收信號的定時進行分析以獲得關于相應的參考信號源單元 132與網絡分析器裝置110之間的電線長度的信息。此信息可以被與可在沒有參考信號的情況下獲得的信息相結合，以增強對LVDN 200的拓撲的估計和對阻抗失配之間的布線長度的估計。
在網絡分析器裝置110是通信裝置或者包括這樣的通信裝置的特性功能中的一些的實施例中，參考信號可以對應于如在這樣的通信技術中用于同步和信道估計的的訓練符號。
根據這樣的實施例，網絡分析器裝置110可以包括適用于ΜΜ0(多輸入，多輸出) 系統的發射機單元和/或接收機單元，該MIMO系統利用一個、兩個或更多個發射端口和/ 或至少一個，例如兩個、三個或四個接收端口。對于這樣的系統，LVDN 200是連接至少一個發射機單元和至少一個接收機單元的傳輸信道。
該傳輸信道形成多線連接，其中，多個(m個)發射信號&定義了發射向量乜，并且多個(η個)接收信號&定義了接收向量rn。例如，發射機單元可以使用火線或相線(L， P)、中性線(N)以及保護地(PE)來供應兩個差分發射信號tx，其中，差分發射信號&被調制在疊加了市電電壓的AC頻率的載波上。根據實施例，接收機單元接收火線與中性線之間、 中性線與保護地之間以及火線與保護地之間的三個差分接收信號。根據另一個實施例，接收機單元可以接收三個差分接收信號和作為第四個接收信號的由來自布線的漏電流產生的共模信號。
在LVDN 200中，發射信號tx例如通過電線之間耦合的電容彼此干擾。通過評估在相應的遠側處接收的訓練符號，可以確定壁裝電源插座210或LVDN 200的其它可接入點之間的傳遞函數(在時域或頻域中)。利用LVDN 200的拓撲的知識，所有阻抗失配之間的傳遞函數可以被確定。關于傳遞函數的知識可被用在以下一些實施例中，以標識哪種類型的裝置被連接到被使用的壁裝電源插座210或其它連接系統219。
根據進一步的實施例，網絡分析器裝置110還能夠接收經由壁裝電源插座210或其它連接系統219供應給LVDN 200的另外的信號，并且能夠攜帶簽名，通過該簽名可以標識出連接到相應的壁裝電源插座210或另外的連接系統219的電器的類型。然后，控制單元112可以被進一步配置成基于所接收的另外的信號來標識相應電器221-226或燈229的類型，并且可以在確定網絡拓撲信息的過程中包括關于所標識的類型的信息。
例如，電器221-226或它們中的一些可以被分別指派給標識碼單元134，其中，每個標識碼單元134應請求經由LVDN 200發送標識碼。標識碼單元134可以是附著到相應的電器221-226的電源軟線的貼簽，或者可以被集成在電器221-226中或它的電源插頭中。根據實施例，標識碼單元134是經由50/60HZ線周期的電磁場被供電的無源裝置。電源線標識碼可包括關于對應的電器221-226對于LDN 200所表不的負荷和/或關于對應的電器 221-226的電力消耗的信息。標識碼對應于時域信號簽名。
根據另一個實施例，網絡分析器裝置能夠接收輔助或干擾信號，所述輔助或干擾信號在待機時段、切換時段或操作時段期間在電器處被生成并且經由壁裝電源插座210或另外的連接系統219被供應給LVDN 200。為此目的，控制單元112被配置成基于輔助或干擾信號中的簽名來標識連接到LVDN 200的電器221-226和燈229，并且被配置成在對網絡配置進行估計的過程中考慮關于所標識的電器221-226和燈229的所獲得信息。
例如通過應用波束形成技術，可能能夠基于與由連接到電壓配電網的電器所生成的并且由網絡分析器經由不同的接收路徑所接收的噪聲信號分量有關的相位或運行時間信息，來確定與電壓配電網中的阻抗失配相關的網絡拓撲信息。
圖4A示出了 CD (光盤)播放機的噪聲譜，其可以包括具有在頻譜域或倒譜域中的特定于⑶播放機的特性的簽名。
圖4B示出了在鹵素燈被接通之后、具有相對于時間繪制的在網絡分析器裝置110 處接收的電壓信號的圖。該電壓信號具有表示接通脈沖的第一波峰，后面是由起動器單元生成的并且持續若干毫秒的第一噪聲信號。然后，第二波峰指示了燈單元的開關，并且跟隨著由燈單元生成的第二噪聲信號，其隨著燈單元的升溫而接著衰減。此信號的存在指示了連接到LVDN 200的鹵素燈的存在。在接通時段期間由鹵素燈生成的并且供應給LVDN 200 的干擾信號表示時域信號簽名。
根據其它實施例，可以基于典型的反射相關參數來標識電器。
這些實施例中的每一個還可以使用先前確定的傳遞函數用于輔助識別。例如，如果安裝在第一個壁裝電源插座210處的網絡分析器裝置110將基于例如它的Sll參數來標識連接到第二個壁裝電源插座210的電器221-226，則網絡分析器裝置110可以考慮先前確定的傳遞函數，其在第一個和第二個壁裝電源插座之間是有效的并且其將電器的Sll參數變換為網絡分析器裝置110的位置。在變換的效果被從在網絡分析器裝置110的位置處測得的信號或參數中消除(減去)之后，電器可以被標識。
控制單元112可以被進一步配置成輸出網絡拓撲信息。網絡拓撲信息包含關于阻抗失配的數量和特性的信息，以及與網絡拓撲及阻抗失配之間的布線長度和相鄰布線之間的耦合長度相關的信息。例如，控制單元112將網絡拓撲信息輸出到另一個設備或軟件以用于依靠LVDN 200的拓撲的知識進行的電源或設施管理。
根據進一步的實施例，網絡分析器系統進一步包括數據處理設備120，該數據處理設備120接收由網絡分析裝置110輸出的網絡拓撲信息，并且輸出LVDN 200的圖形表示， 例如包括與布線距離相關的位置性信息的示意圖(schematic map)。
例如，網絡拓撲信息可以經由網絡分析單元110的有線或無線接口作為數字數據流被輸出。根據實施例，網絡拓撲信息可以經由LVDN 200或另一個接口被傳送到數據處理設備120。數據流可以包含不同處理階段的網絡拓撲信息。例如，數據流可以包含原始數據，所述原始數據簡單地將關于探測信號的信息與關于與探測信號相關的測量信號的信息相結合。根據其它的實施例，控制單元112可以處理該原始數據以獲得網絡相關信息。例如，可以根據布線電路(其中每個布線電路被指派給保險絲柜202中的一個單個保險絲)或者根據阻抗不連續性來對該數據進行分組。連接到LVDN 200的多個網絡分析器裝置110 可以被連接到數據處理設備120，并且可以將網絡拓撲信息的它們的那部分傳送到數據處理設備120。
數據處理設備120運行計算機程序，其被執行時使數據處理設備120至少執行對網絡拓撲信息進行分析和/或將網絡拓撲信息顯示在顯示器122上的方法的一部分。計算機程序可以包括以下方法步驟用于利用網絡分析器裝置110在協議中接收網絡拓撲信息；用于對網絡拓撲信息進行編輯以生成圖形網絡拓撲信息；以及用于將經編輯的數據傳送至顯示器122。
圖2涉及數據處理設備120可以如何編輯由圖I的網絡分析器裝置110收集的關于低壓配電網的網絡拓撲信息以便將它們呈現在顯示器上的示例。網絡拓撲信息包含關于網絡拓撲的信息，包括關于獨立開關電路251-255的總數目、每開關電路251-255的接合點 215和支線216、壁裝電源插座210和另外的連接系統219的數目的信息，并且可以進一步包含關于何種種類的電器被連接到插入的壁裝電源插座210或其它連接系統219的信息。 此外，網絡拓撲信息可以包含對每個開關電路251-255中的阻抗不連續性之間，例如壁裝電源插座、接線盒、墻壁開關、保險絲柜以及插入的電器之間的布線長度的估計。
通過示例的方式，每個開關電路251-255可以被指派給保險絲柜中的一條保險絲或保險絲組。每個開關電路251-255至少包括火線L和中性線N。每個開關電路251-255 可以進一步包括保護地線PE和/或一條、兩條或更多條附加的火線L。
在所描繪的示例中，每個開關電路251-255具有以第一端連接到保險絲柜202中的保險絲或保險絲組的電氣布線。第一個開關電路251包括一條火線、中性線、保護地線以及接近電氣布線的第二端的三個阻抗不連續性，其中，網絡分析器裝置110或數據處理設備120中的軟件程序將它們解釋為壁裝電源插座210，它們中的一個被拔出并且它們中的兩個為電氣裝置227、228供應電流。網絡拓撲信息可以進一步包括對于保險絲柜202與壁裝電源插座210之間的布線長度的估計，和關于通過估計的布線長度A2與第二個開關電路 252的電容性耦合并且通過估計的布線長度Al與另外的開關電路253-255的電容性耦合的信息。
類似地，網絡拓撲信息將對于第二個開關電路252的布線長度的估計可視化，該第二個開關電路252將三相電流供應給電氣裝置222，該電氣裝置222可以基于相對于三條火線的其對稱行為而被標識為三相感應機器222。
第三個開關電路253包括一條火線、中性線、保護地線以及接近電氣布線的第二端的三個阻抗不連續性，其中，網絡分析器裝置Iio或數據處理設備120中的軟件程序將它們解釋為壁裝電源插座210，它們中的兩個被拔出并且它們中的一個將電流供應給電氣裝置224。網絡拓撲信息可以進一步將電氣裝置224標識為烤箱，并且可以進一步包含對于保險絲柜202與壁裝電源插座210之間的布線長度的估計，和關于通過估計的布線長度A6 與第五個開關電路255的電容性耦合并且通過估計的布線長度Al或A5與另外的開關電路 251、252、254的電容性耦合的信息。
第四個開關電路254包括一條火線、中性線、保護地線以及被解釋為壁裝電源插座210的一個單個阻抗不連續性，該壁裝電源插座與保險絲柜202之間具有估計的布線長度A5。
第五個開關電路255包括一起通向電氣布線的第二端處的壁裝電源插座210的三條火線、中性線以及保護地線。從接線盒215，帶有一條火線、中性線以及保護地線的支線216 通向電氣布線的第三端處的兩個壁裝電源插座210。在接線盒215與第二端之間，已經檢測到四個阻抗不連續性，其中，網絡分析器裝置HO或數據處理設備120中的軟件程序將它們解釋為電氣裝置223、221、225、226被連接到的被插入的壁裝電源插座210。網絡拓撲信息可以進一步將電氣裝置223標識為冰箱，將電器221標識為電灶，將電氣裝置225標識為洗碗機，以及將電氣裝置226標識為洗衣機。網絡拓撲信息可以進一步包含對與其它開關電路251-254 的電容性耦合距離的估計，和壁裝電源插座210之間的電氣布線的區間的所估計布線長度。
根據其它實施例，網絡拓撲信息被與關于阻抗不連續性中的至少一些相對于彼此的空間位置的信息相鏈接。此信息可以手動輸入或者可以使用定位器裝置來輸入，定位器裝置適于使用如GPS (全球定位系統)之類的定位系統來確定它們的位置來手動或自動輸入，其中，定位器裝置可以被臨時或者永久定位于挨著感興趣的阻抗不連續性，例如它們可以被插入到壁裝電源插座210的一些中。
通過輸入空間位置信息獲得的信息可以被用來進一步地加強網絡拓撲的估計并且用來獲得市電安裝的改進表示，例如三維圖片。輸入空間信息可以進一步包括輸入另外的位置特性。例如，在一些國家，應用了電氣布線的安裝規則并且相應的規則可以被考慮用于估計電氣布線的位置。
例如，根據DIN 18015 T3，墻里的電氣布線必須進行水平或者垂直安裝。水平的布線應該被安裝在離天花板或地板30cm±15cm的距離處。垂直的布線應該具有離門拐角和門框約15cm±10cm的距離。應該避免彎曲。墻壁開關應該被設置在約105cm的高度處。 除了上行干線路之外，不允許布線穿過天花板。
根據另一個示例，可以檢查所獲得的網絡拓撲信息是否可遵照相關的規則。此外， 所獲得的網絡拓撲信息可以與樓層平面圖相鏈接，以基于布線的安裝和墻、地板以及天花板的存在有關系的事實來進一步加強對該網絡的估計。
根據進一步的實施例，數據處理設備120接收關于其中安裝了電壓配電網的建筑的一部分的樓層平面圖的信息，并且輸出地圖，該地圖將樓層平面圖的圖形表示與LVDN 200的拓撲的估計的圖形表示相結合以生成LVDN 200的增強圖形表示。在圖3中給出了圖2的LVDN的這樣的增強圖形表示的示例，其中，所估計的布線長度用樓層平面圖中的位置性距離來轉寫。
網絡拓撲信息提供了安裝電網的詳細圖表，其為如下決定提供了基礎安裝電網如何能夠被補充或者優化、或在不擊中電線的情況下在墻壁中的哪里能鉆孔、或安裝電網是否遵照相關規則。
網絡分析裝置的另一個應用是針對依賴安裝電網的拓撲的知識的這樣的應用，例如設施或電源管理軟件或市電通信系統，提供自我配置能力。
圖5是操作網絡分析系統的方法的流程圖。探測信號被供應給電壓配電網(502)。 響應于探測信號生成的來自電壓配電網的測量信號被評估(504)。基于對探測信號和測量信號的評估，與電壓配電網中的阻抗失配相關的網絡拓撲信息被確定(506)并且輸出 (508)，其中，所輸出的網絡拓撲信息包含關于網絡拓撲的信息，包括阻抗失配的總數目、阻抗失配之間的布線長度以及阻抗失配的特性。
權利要求
1.一種網絡分析器裝置，包括 控制單元，被配置成基于以下內容來確定與電壓配電網中的阻抗失配相關的網絡拓撲信息 對響應于供應給所述電壓配電網的探測信號而從所述電壓配電網接收的測量信號的評估和/或 與由連接到所述電壓配電網的電器生成并且由所述網絡分析器經由不同的接收路徑接收的噪聲信號分量有關的相位或運行時間信息。
2.如權利要求I所述的網絡分析器裝置，其中，所述相位或運行時間信息通過應用波束形成技術來確定。
3.如權利要求I所述的網絡分析器裝置，進一步包括 信號生成器，用于提供所述探測信號；以及 測量單元，用于接收所述測量信號。
4.如權利要求3所述的網絡分析器裝置，進一步包括 測量適配器，被配置成將所述信號生成器和所述測量單元與所述電壓配電網連接，并且將所述探測信號供應給所述電壓配電網。
5.如權利要求I至4中任一項所述的網絡分析器裝置，其中 所述控制單元被配置成輸出所述網絡拓撲信息，并且 所述網絡拓撲信息包含對網絡拓撲的估計，包括所述阻抗失配的總數目、特性以及位置。
6.如權利要求I至5中任一項所述的網絡分析器裝置，其中 所述控制單元適用于檢測在所述阻抗失配處生成的反射信號，并且適用于確定指派給所述阻抗失配中的個體阻抗失配的反射相關參數。
7.如權利要求6所述的網絡分析器裝置，其中 所述反射相關參數是從包括如下項的組中選擇的一個或多個傳播延遲、脈沖響應波形、反射系數、阻抗值以及分別指派給所述阻抗失配中的個體阻抗失配的耦合因數。
8.如權利要求7所述的網絡分析器裝置，其中 所述反射系數、阻抗值以及耦合因數是從包括以下項的組中選擇的一個或多個LCL (縱向轉換損耗)、LTL (縱向傳輸損耗)、LCTL (縱向轉換傳輸損耗)、TTL (橫向傳輸損耗)、TCTL (橫向轉換傳輸損耗)、Zasy (不對稱阻抗)、Zsym(對稱阻抗)、kasy (不對稱饋給耦合因數)、ksym(對稱饋給耦合因數)。
9.如權利要求I至8中任一項所述的網絡分析器裝置，其中 所述網絡分析器裝置還能夠在一個或多個電源插座處接收供應給所述電壓配電網的參考信號；以及 所述控制單元被進一步配置成基于所接收的參考信號來確定另外的網絡特性，并且在確定所述網絡拓撲信息的過程中考慮所述另外的網絡特性。
10.如權利要求9所述的網絡分析器裝置，其中 所述控制單元能夠在被疊加到在所述電壓配電網中分配的電壓上的載波上進行調制的數據流中發送訓練符號和/或評估接收到的訓練符號； 所述訓練符號被用作所述參考信號；以及所述控制單元能夠基于接收到的訓練符號來確定所述電壓配電網中所述阻抗失配之間的區段的傳遞函數，并且在確定所述網絡拓撲信息的過程中考慮所述傳遞函數。
11.如權利要求I至10中任一項所述的網絡分析器裝置，其中 所述網絡分析器裝置進一步適用于接收通過電器在一個或多個電源插座處供應給所述電壓配電網的另外的信號；以及 所述控制單元被進一步配置成基于所述另外的信號的信號特性來標識連接到所述電壓配電網的電器，并且在確定所述網絡拓撲信息的過程中考慮關于所標識的電器的信息。
12.—種網絡分析系統，包括 如前述權利要求的一項所述的網絡分析器裝置；和 數據處理設備，被配置成接收由所述網絡分析器裝置輸出的所述網絡拓撲信息并且輸出所述電壓配電網的示意圖。
13.如權利要求12所述的網絡分析系統，其中 所述數據處理設備被進一步配置成接收關于所述電壓配電網的電源插座的位置信息并且輸出所述電壓配電網的示意圖，其中，所述示意圖包括位置性信息。
14.如權利要求12或13中任一項所述的網絡分析系統，進一步包括 參考信號源單元，被配置成生成所述參考信號。
15.一種操作網絡分析系統的方法，包括 基于對探測信號和測量信號的評估和/或 基于與由連接到電壓配電網的電器生成并且由網絡分析器經由不同的接收路徑接收的噪聲信號分量有關的相位或運行時間信息， 確定與所述電壓配電網中的阻抗失配相關的網絡拓撲信息；以及輸出所述網絡拓撲信息，其中，所輸出的網絡拓撲信息包含關于所述阻抗失配的數目、特性以及位置的信息。
16.一種當在數據處理設備上運行時執行以下方法的計算機程序 基于對響應于供應給電壓配電網的探測信號而從所述電壓配電網接收的測量信號的評估和/或 基于與由連接到所述電壓配電網的電器生成并且由網絡分析器經由不同的接收路徑接收的噪聲信號分量有關的相位或運行時間信息， 確定與所述電壓配電網中的阻抗失配相關的網絡拓撲信息；以及輸出所述網絡拓撲信息，其中，所輸出的網絡拓撲信息包含關于所述阻抗失配的數目、特性以及位置的信息。
全文摘要
提供了一種網絡分析器裝置，所述網絡分析器裝置包括控制單元，所述控制單元被配置成基于響應于供應給所述電壓配電網的探測信號從所述電壓配電網接收的測量信號的評估和/或關于由連接到所述電壓配電網的電器生成并且由所述網絡分析器經由不同的接收路徑接收的噪聲信號分量的相位或運行時間信息，來確定與電壓配電網中的阻抗失配相關的網絡拓撲信息。所述網絡分析器裝置輸出與所述電壓配電網(200)中的阻抗失配相關的網絡信息，其中，輸出的網絡信息包含關于所述阻抗失配的總數目、阻抗失配之間的布線長度以及阻抗失配特性的信息。
文檔編號G01R27/04GK102985834SQ201180033933
公開日2013年3月20日 申請日期2011年5月18日 優先權日2010年7月15日
發明者安德里亞斯·斯楚瓦格爾, 迪特馬爾·思琦爾 申請人:索尼公司