基于TDR的电表串户检测装置的制作方法

本发明属于检测技术领域，并且更具体地说，涉及基于tdr的电表串户检测的装置。

背景技术：

在目前供电服务的电表安装环节，由于施工过程中缺乏有效的监管，导致了较为频繁的电表串户问题。为了使电费计量服务更为精确，“电表串户问题”需要得到解决。电力线埋于建筑物体内导致电表串户检测不易实施。传统的断电检测排查法给居民的生活带来了极大的不便，对用户体验和供电质量造成了不良的影响。而后续出现的新型电表串户检测设备仍是以入户检测为主，若住户不在家则无法检测，此类检测仍会干扰住户的正常生活且效率低下。基于上述现状，高效率、不断电、不入户的电表串户检测具有很大的关注度和需求度。

现有的不入户检测主要通过无线通信或电力线通信方案来实施。采用无线通信易受外界因素的干扰；而电力线通信则是通过改变供电线路的物理参数来进行联合判断，现实环境并不是理想化的电路环境，同时注入电力线的信号会通过电网流入其他住户，判断置信度低，从而影响检测结果的准确性。因此研发抗干扰能力强，检测精度高，智能化程度高的不入户电表串户检测装置对于提高供电服务的质量是至关重要的。

技术实现要素：

针对上述技术所存在的不足之处，本发明提出了一种基于tdr的无需入户、操作便捷、检测准确度高的电表串户检测装置。

本发明的技术方案是：

本发明包括吸波模块、tdr模块及数据处理模块三部分。吸波模块可以防止tdr脉冲信号向电网传输，保证了tdr脉冲信号的单向传播；tdr模块可以通过通信接口电路获取电表的用户信息并反馈给数据处理模块，同时通过tdr波形发生电路产生tdr脉冲信号并经耦合电路将tdr脉冲信号注入进电表入户端；数据处理模块可以分析每只电表的tdr脉冲反射信号并对得到的检测数据进行分类检测，并显示最终的检测结果。

与现有技术相比，本发明的有益成果是：减少了电表串户检测人员的工作量，提高了电表串户检测的工作效率。

附图说明

为了更清晰地描述本发明实施例，下面将对描述本实施例中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅是本发明的实施例。对于该领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1为基于tdr的电表串户检测装置系统框图；

图2为tdr模块原理框图；

图3为吸波模块与电表连线图；

图4为数据处理模块原理框图。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案、目的及优势更明了，下面结合本发明实施例附图，对本发明实施例中的技术方案做进一步的阐述。显而易见的是，所描述的实施例只是本发明实施例中的一种，并不是全部实施例。基于本发明中的实施例，该领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范畴。

tdr脉冲信号工作原理为：tdr脉冲信号在电力线任何阻抗不连续的地方都会发生反射。电力线的线径变化，绝缘层材料以及厚度的变化等物理因素的不一致性都会导致电力线上的阻抗不连续，从而产生tdr脉冲信号的反射，且不同的阻抗不连续情况下的反射信号也不同。

根据电表到住户用电器之间的连接情况，阻抗不连续较严重的点有以下几个：

1）电力线从电表连接至住户的总开关（空气开关等）时，由于该位置不是无缝连接，总开关的材质及形状等物理因素导致它的阻抗与电力线的阻抗差异较大，因此电力线在总开关处是阻抗不连续的；

2）电力线从住户总开关进入住户各个用电器的电力线分支时，每一条分支连接着某些用电器，因此从分支节点往用电器的方向看去的这些用电器可等效为具有一定输入阻抗的负载。而这些等效负载与从住户总开关处进入住户各用电器的总电力线是并联的电路连接关系，因此在每一个电力线分支与总电力线的连接处也是阻抗不连续的。所以当进入住户的电力线到达总开关处分成多路通往各个用电器的分支电力线时，在此一分多的节点上存在较大的阻抗不连续点，该点会对tdr脉冲信号造成强烈反射。

不同的负载造成的反射是不同的：反射波的振幅、相位、反射波中不同频率成分的振幅衰减及相位变化等。通过数据处理模块对反射回的tdr脉冲波形进行分析，可得出tdr脉冲信号在住户总开关处产生反射的时间点。

显而易见的是，tdr脉冲信号在电力线上传输而抵达高楼层住户的总开关处需要经过更长的时间，对于同一楼层的住户而言也存在电力线长短的差异。因此可以根据tdr脉冲信号发生反射的时间来判断当前所测电表连接楼层的相对高度。

如图1所示，本实施例由tdr模块、吸波模块、数据处理模块组成。所述tdr脉冲信号经tdr模块产生经过耦合电路连接至电表入户端(端子a、b)，且其通信接口电路与电表通信接口相连；所述吸波模块与电表电网端相连(端子c、d)；所述数据处理模块通过通信接口电路接收tdr脉冲反射信号，然后完成反射时间点的判断；数据处理模块将检测到的所有被测电表下的tdr脉冲信号的反射时间点与所有被测电表通信接口中得到的电表信息进行联合判断即可完成电表的串户检测。在接入tdr模块和吸波模块的过程中无需断电。

如图2所示，所述的tdr模块包含tdr信号发生电路，通信接口电路，耦合电路。该模块首先通过通信接口电路获取电表的相关信息，再通过与数据处理模块相连的通信接口电路将电表的相关信息发送给数据处理模块，然后将tdr信号发生电路产生的tdr脉冲波形通过耦合电路注入电表入户端。当tdr脉冲波形反射回tdr模块时，tdr模块通过通信接口电路将tdr脉冲反射信号传输给数据处理模块。

如图3所示，吸波模块与电表的电网端(端子c、d)相连，该模块等效于低通滤波器，主要作用是将高频信号的电磁能量转化为热能并消耗掉，从而达到防止tdr脉冲信号往电网端传输的效果，保证了tdr脉冲信号的单向传输。

如图4所示，数据处理模块主要包括波形扫描电路、通信接口电路、数据分析电路、数据存储电路、检测状态显示电路。通信接口电路首先将tdr模块采集到的电表信息传输至数据存储电路，随后当tdr脉冲反射信号经过tdr模块到达数据处理模块时，再将tdr脉冲反射信号传输至波形扫描电路，从而检测出tdr脉冲信号在住户总开关处产生反射的时间点，并将该时间点与之前的电表信息作为一条检测数据存储至数据存储电路。当采集完所有所需检测的电表检测数据后，数据分析电路则会对这些检测数据进行时间点的比较，从而得出所测电表群的串户情况，并将检测结果通过检测状态显示电路显示在液晶屏上。

最后加以说明的是，以上实施例仅用于描述实现本发明的技术方案，而不是对本发明的限制。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，该领域普通技术人员应当理解；其依然可以将上述实施例所阐述的技术方案进行局部的修改或技术特征进行等同的替换；而这些修改和替换并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例所述技术方案的精神和范畴。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种在串户电表检测中提供TDR能力的检测装置，用于检测电表信息与用户信息是否正确对应。该装置能够对用户与电表的连接情况进行数据采集并排查。该装置包含吸波模块、TDR模块及数据处理模块三个部分。吸波模块安装在电网与电表之间的入表端，保证了TDR脉冲信号的单向传输，防止TDR脉冲信号流向电网端。TDR模块主要用来产生TDR脉冲信号，并将该TDR脉冲信号注入电表入户端。数据处理模块主要用于采集并处理TDR脉冲反射信号。本发明相比于现有的电表串户检测方法无需入户，减少了电表串户检测人员的工作量，提高了电表串户检测的工作效率。

技术研发人员：张福洪;沈也;易志强;栾慎吉;李然;张志强;高健枫
受保护的技术使用者：杭州电子科技大学
技术研发日：2017.06.27
技术公布日：2017.10.13