基于TDR的電表串戶檢測裝置的制作方法

本發明屬于檢測技術領域，并且更具體地說，涉及基于tdr的電表串戶檢測的裝置。

背景技術：

在目前供電服務的電表安裝環節，由于施工過程中缺乏有效的監管，導致了較為頻繁的電表串戶問題。為了使電費計量服務更為精確，“電表串戶問題”需要得到解決。電力線埋于建筑物體內導致電表串戶檢測不易實施。傳統的斷電檢測排查法給居民的生活帶來了極大的不便，對用戶體驗和供電質量造成了不良的影響。而后續出現的新型電表串戶檢測設備仍是以入戶檢測為主，若住戶不在家則無法檢測，此類檢測仍會干擾住戶的正常生活且效率低下。基于上述現狀，高效率、不斷電、不入戶的電表串戶檢測具有很大的關注度和需求度。

現有的不入戶檢測主要通過無線通信或電力線通信方案來實施。采用無線通信易受外界因素的干擾；而電力線通信則是通過改變供電線路的物理參數來進行聯合判斷，現實環境并不是理想化的電路環境，同時注入電力線的信號會通過電網流入其他住戶，判斷置信度低，從而影響檢測結果的準確性。因此研發抗干擾能力強，檢測精度高，智能化程度高的不入戶電表串戶檢測裝置對于提高供電服務的質量是至關重要的。

技術實現要素：

針對上述技術所存在的不足之處，本發明提出了一種基于tdr的無需入戶、操作便捷、檢測準確度高的電表串戶檢測裝置。

本發明的技術方案是：

本發明包括吸波模塊、tdr模塊及數據處理模塊三部分。吸波模塊可以防止tdr脈沖信號向電網傳輸，保證了tdr脈沖信號的單向傳播；tdr模塊可以通過通信接口電路獲取電表的用戶信息并反饋給數據處理模塊，同時通過tdr波形發生電路產生tdr脈沖信號并經耦合電路將tdr脈沖信號注入進電表入戶端；數據處理模塊可以分析每只電表的tdr脈沖反射信號并對得到的檢測數據進行分類檢測，并顯示最終的檢測結果。

與現有技術相比，本發明的有益成果是：減少了電表串戶檢測人員的工作量，提高了電表串戶檢測的工作效率。

附圖說明

為了更清晰地描述本發明實施例，下面將對描述本實施例中所需要使用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面所描述的附圖僅是本發明的實施例。對于該領域普通技術人員來說，在不付出創造性勞動的前提下，可以根據這些附圖獲得其他附圖。在附圖中：

圖1為基于tdr的電表串戶檢測裝置系統框圖；

圖2為tdr模塊原理框圖；

圖3為吸波模塊與電表連線圖；

圖4為數據處理模塊原理框圖。

具體實施方式

為了使本發明的技術方案、目的及優勢更明了，下面結合本發明實施例附圖，對本發明實施例中的技術方案做進一步的闡述。顯而易見的是，所描述的實施例只是本發明實施例中的一種，并不是全部實施例。基于本發明中的實施例，該領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范疇。

tdr脈沖信號工作原理為：tdr脈沖信號在電力線任何阻抗不連續的地方都會發生反射。電力線的線徑變化，絕緣層材料以及厚度的變化等物理因素的不一致性都會導致電力線上的阻抗不連續，從而產生tdr脈沖信號的反射，且不同的阻抗不連續情況下的反射信號也不同。

根據電表到住戶用電器之間的連接情況，阻抗不連續較嚴重的點有以下幾個：

1）電力線從電表連接至住戶的總開關（空氣開關等）時，由于該位置不是無縫連接，總開關的材質及形狀等物理因素導致它的阻抗與電力線的阻抗差異較大，因此電力線在總開關處是阻抗不連續的；

2）電力線從住戶總開關進入住戶各個用電器的電力線分支時，每一條分支連接著某些用電器，因此從分支節點往用電器的方向看去的這些用電器可等效為具有一定輸入阻抗的負載。而這些等效負載與從住戶總開關處進入住戶各用電器的總電力線是并聯的電路連接關系，因此在每一個電力線分支與總電力線的連接處也是阻抗不連續的。所以當進入住戶的電力線到達總開關處分成多路通往各個用電器的分支電力線時，在此一分多的節點上存在較大的阻抗不連續點，該點會對tdr脈沖信號造成強烈反射。

不同的負載造成的反射是不同的：反射波的振幅、相位、反射波中不同頻率成分的振幅衰減及相位變化等。通過數據處理模塊對反射回的tdr脈沖波形進行分析，可得出tdr脈沖信號在住戶總開關處產生反射的時間點。

顯而易見的是，tdr脈沖信號在電力線上傳輸而抵達高樓層住戶的總開關處需要經過更長的時間，對于同一樓層的住戶而言也存在電力線長短的差異。因此可以根據tdr脈沖信號發生反射的時間來判斷當前所測電表連接樓層的相對高度。

如圖1所示，本實施例由tdr模塊、吸波模塊、數據處理模塊組成。所述tdr脈沖信號經tdr模塊產生經過耦合電路連接至電表入戶端(端子a、b)，且其通信接口電路與電表通信接口相連；所述吸波模塊與電表電網端相連(端子c、d)；所述數據處理模塊通過通信接口電路接收tdr脈沖反射信號，然后完成反射時間點的判斷；數據處理模塊將檢測到的所有被測電表下的tdr脈沖信號的反射時間點與所有被測電表通信接口中得到的電表信息進行聯合判斷即可完成電表的串戶檢測。在接入tdr模塊和吸波模塊的過程中無需斷電。

如圖2所示，所述的tdr模塊包含tdr信號發生電路，通信接口電路，耦合電路。該模塊首先通過通信接口電路獲取電表的相關信息，再通過與數據處理模塊相連的通信接口電路將電表的相關信息發送給數據處理模塊，然后將tdr信號發生電路產生的tdr脈沖波形通過耦合電路注入電表入戶端。當tdr脈沖波形反射回tdr模塊時，tdr模塊通過通信接口電路將tdr脈沖反射信號傳輸給數據處理模塊。

如圖3所示，吸波模塊與電表的電網端(端子c、d)相連，該模塊等效于低通濾波器，主要作用是將高頻信號的電磁能量轉化為熱能并消耗掉，從而達到防止tdr脈沖信號往電網端傳輸的效果，保證了tdr脈沖信號的單向傳輸。

如圖4所示，數據處理模塊主要包括波形掃描電路、通信接口電路、數據分析電路、數據存儲電路、檢測狀態顯示電路。通信接口電路首先將tdr模塊采集到的電表信息傳輸至數據存儲電路，隨后當tdr脈沖反射信號經過tdr模塊到達數據處理模塊時，再將tdr脈沖反射信號傳輸至波形掃描電路，從而檢測出tdr脈沖信號在住戶總開關處產生反射的時間點，并將該時間點與之前的電表信息作為一條檢測數據存儲至數據存儲電路。當采集完所有所需檢測的電表檢測數據后，數據分析電路則會對這些檢測數據進行時間點的比較，從而得出所測電表群的串戶情況，并將檢測結果通過檢測狀態顯示電路顯示在液晶屏上。

最后加以說明的是，以上實施例僅用于描述實現本發明的技術方案，而不是對本發明的限制。盡管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，該領域普通技術人員應當理解；其依然可以將上述實施例所闡述的技術方案進行局部的修改或技術特征進行等同的替換；而這些修改和替換并不使相應技術方案的本質脫離本發明實施例所述技術方案的精神和范疇。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種在串戶電表檢測中提供TDR能力的檢測裝置，用于檢測電表信息與用戶信息是否正確對應。該裝置能夠對用戶與電表的連接情況進行數據采集并排查。該裝置包含吸波模塊、TDR模塊及數據處理模塊三個部分。吸波模塊安裝在電網與電表之間的入表端，保證了TDR脈沖信號的單向傳輸，防止TDR脈沖信號流向電網端。TDR模塊主要用來產生TDR脈沖信號，并將該TDR脈沖信號注入電表入戶端。數據處理模塊主要用于采集并處理TDR脈沖反射信號。本發明相比于現有的電表串戶檢測方法無需入戶，減少了電表串戶檢測人員的工作量，提高了電表串戶檢測的工作效率。

技術研發人員：張福洪;沈也;易志強;欒慎吉;李然;張志強;高健楓
受保護的技術使用者：杭州電子科技大學
技術研發日：2017.06.27
技術公布日：2017.10.13