一种台区智能融合终端交采模块回路巡检方法及交采模块与流程

1.本发明涉及台区智能融合终端技术领域，具体涉及一种台区智能融合终端交采模块回路巡检方法及实现所述方法的交采模块。


背景技术：

2.智能融合终端是智慧物联体系“云-管-边-端”架构下的边缘设备，具有信息采集、物联代理及边缘计算的功能。智能融合终端是低压配用电物联网的边端核心设备，终端硬件采用平台化设计理念，软件采用边缘计算架构的设计方式，具备就地化数据存储及对数据就地分析、决策的功能，可有效支撑营销业务、配电业务及新兴业务等。终端采用工业级、模块化、可扩展、低功耗的设计标准，可适应复杂的运行环境，具有较高的可靠性和稳定性。
3.而台区智能融合终端交采模块主要用于计量采样及为主控模块提供电源，但现有交采模块不具备组合式电流互感器二次回路状态检测，用电检查、无法实时监测窃电。因此，当出现窃电，特别是隐秘性、科技含量高的窃电行为、用电量异常时，无法有效的进行监控，从而导致电力损失，因此研发一种检测方法，显得越来越有必要。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中的问题，本发明提供一种台区智能融合终端交采模块回路巡检方法及实现所述台区智能融合终端交采模块回路巡检方法的交采模块。
5.本发明台区智能融合终端交采模块回路巡检方法，包括如下步骤：
6.s1：设定回路巡检参数；
7.s2：根据设定的参数，通过回路巡检模块实时监测组合式电流互感器数据，并分析组合式电流互感器回路状态；
8.s3：回路巡检模块根据组合式电流互感器数据计算回路阻抗；
9.s4：将组合式电流互感器数据、组合式电流互感器回路状态和回路阻抗上报给mcu；
10.s5：mcu根据回路巡检模块上报的数据判断回路是否正常。
11.本发明作进一步改进，还包括步骤s6中，还包括步骤s6，如果回路不正常，根据所述回路巡检模块上报的数据进行在线监测及非正常原因分析。
12.本发明作进一步改进，步骤s2中，所述组合式电流互感器回路状态包括二次回路正常连接、组合式电流互感器二次回路开路、组合式电流互感器二次端子分流、组合式电流互感器一次分流、组合式电流互感器回路串接整流设备5种状态。
13.本发明还提供一种实现所述台区智能融合终端交采模块回路巡检方法的交采模块，包括mcu单元、分别与mcu单元相连的计量单元和回路巡检模块，还包括一组合互感器模块、一电流采样模块和一电压采样模块，所述组合互感器模块与所述回路巡检模块相连，所述电流采样模块用于采集所述组合互感器模块的电流数据，并输出给计量单元，所述电压采样模块用于采集电源电压，并输出给计量单元。
14.本发明作进一步改进，还包括电源模块，所述电源模块包括防护单元、电源转换单元、后备电源单元和电源管理单元，其中，所述防护单元设置在交流电源供电端，所述电源转换单元的输入端与所述防护单元的输出端相连，输出端分别与电源管理单元和后备电源单元的输入端相连，所述后备电源单元输出端与电源管理单元输入端相连，所述电源管理单元为所述交采模块各组成部分提供电源。
15.本发明作进一步改进，所述电源管理单元包括为组合互感器模块供电的组合式电流互感器供电单元，所述组合式电流互感器供电单元包括第一滤波单元、电源芯片ud4、电压泵反相器芯片ud5和第二滤波单元，所述电源芯片u4的输出端输出5v电源，为组合互感器模块提供+5v电源，所述第一滤波单元对所述电源芯片ud4的输出电源滤波，所述电压泵反相器芯片ud5的输入端和使能端分别与所述电源芯片ud4的输出端相连，所述电压泵反相器芯片ud5的输出端输出-5v电源，为组合互感器模块提供-5v电源，所述第二滤波单元对所述电压泵反相器芯片ud5的输出电源滤波。
16.本发明作进一步改进，所述组合互感器模块包括组合互感器芯片cta，所述电流采样模块包括分别采集a、b、c和零线电流信号的四路电流采样电路，所述电压采样模块包括分别对输入的电源a、b、c三相采样的三路电压采样电路，其中，四路电流采样电路的一端与组合互感器芯片cta相连，另一端与计量单元输入端相连，三路电压采样电路的一端与组合互感器芯片cta中的电压互感器输出端相连，三路电压采样电路的另一端与计量单元输入端相连，所述电压互感器的输入端分别接电源的三相电压信号输出端。
17.本发明作进一步改进，所述计量单元包括三相计量芯片uj1、基准电压去耦电路、供电电源去耦电路、滤波电路和复位电路，所述三相计量芯片uj1的引脚24-27通过滤波电路与mcu单元相连，所述基准电压去耦电路与所述三相计量芯片uj1的基准电压引脚相连，所述供电电源去耦电路与所述三相计量芯片uj1的电源引脚相连，所述复位电路的输入端与mcu相连，输出端接三相计量芯片uj1的复位引脚，所述三相计量芯片uj1还设有分别与电压采样电路和电流采样电路输出端相连的采样通道，所述采用通道采用完全差分输入方式。
18.本发明作进一步改进，所述mcu单元设有存储器，支持串行单线调试和jtag接口两种调试模式，包含3个adc单元、4个通用16位定时器和3个pwm定时器，同时包含i2c、spi、i2s、sdio、usart、usb和can标准通信接口，实现智能融合终端的数据存储、分析和处理。
19.本发明作进一步改进，所述回路巡检模块采用巡检算法核心模组ugct1，所述巡检算法核心模组ugct1和组合互感器之间通过spi接口通信，对于不同相位的组合互感器，通过片选信号区分。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：在台区智能融合终端交采模块增加回路巡检模块，实时检测组合式互感器数据，分析互感器电流计量回路正常连接、一次/二次回路分流、二次回路开路、回路串接整流设备等状态，计算回路阻抗，为用电检查、故障诊断提供可靠直接的数据支撑，能有效针对隐秘性、科技含量高的窃电行为进行有效的监测，为开展计量装置在线监、反窃电及线损分析提供新的技术手段。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述
中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明方法流程图；
23.图2为本发明交采模块结构框图；
24.图3为本发明一实施例ac电源emc防护单元一实施例电路原理图；
25.图4为本发明ac-dc电源模块一实施例电路原理图；
26.图5为本发明电源管理单元一实施例电路原理图；
27.图6为本发明为组合互感器模块供电的供电单元一实施例电路原理图；
28.图7为本发明组合互感器模块、电流采样模块、电压采样模块一实施例电路原理图；
29.图8为本发明计量单元一实施例电路原理图；
30.图9为本发明mcu单元一实施例电路原理图；
31.图10为本发明交采模块与台区智能融合终端的主控模块连接端子一实施例电路原理图；
32.图11为本发明回路巡检模块结构框图；
33.图12为回路巡检模块一实施例电路原理图。
具体实施方式
34.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
35.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
36.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
37.如图1所示，本发明为了对电力实时监测并阻断窃电行为，在交采模块内设置了回路巡检模块，台区智能融合终端交采模块满足计量采样及为主控模块提供电源同时，通过回路巡检模块的处理，实时检测组合式互感器数据，分析互感器电流计量回路正常连接、一次二次回路分流、二次回路开路、回路串接整流设备等状态，计算回路阻抗，为用电检查、故障诊断提供可靠直接的数据支撑，为开展计量装置在线监、反窃电及线损分析提供新的技术手段。具体地，本发明台区智能融合终端交采模块回路巡检方法，包括如下步骤：
38.s1：设定回路巡检参数；
39.s2：根据设定的参数，通过回路巡检模块实时监测组合式电流互感器数据，并分析
组合式电流互感器回路状态；
40.s3：回路巡检模块根据组合式电流互感器数据计算回路阻抗；
41.s4：将组合式电流互感器数据、组合式电流互感器回路状态和回路阻抗上报给mcu；
42.s5：mcu根据回路巡检模块上报的数据判断回路是否正常。
43.还包括步骤s6中，还包括步骤s6，如果回路不正常，根据所述回路巡检模块上报的数据进行在线监测及非正常原因分析。
44.步骤s2中，所述组合式电流互感器回路状态包括二次回路正常连接、组合式电流互感器二次回路开路、组合式电流互感器二次端子分流、组合式电流互感器一次分流、组合式电流互感器回路串接整流设备5种状态，其中，组合式电流互感器ta二次回路开路：由于组合式电流互感器二次回路断开，导致无法准确计量；组合式电流互感器二次端子分流：由于在ta二次侧接线端子之外增加其它分流回路，使流入电能表的电流减少，导致无法准确计量；组合式电流互感器ta回路串接整流设备：组合式电流互感器回路中串接半波整流设备，导致无法准确计量；组合式电流互感器-次分流：由于ta一次导线被分流，使流入ta的一次电流减少，导致无法准确计量。因此，本发明严格实时获取五种状态，从而能够及时获取异常情况。
45.步骤s3中，本发明的回路阻抗包括直流阻抗、高频阻抗，以下分别说明各个性能指标。
46.(1)回路巡检模块直流阻抗要求
47.技术要求:测试回路巡检模块直流阻抗,ta一次回路开路,分别测试ta二次回路正常连接和ta二次回路分流连接,按测试方法进行测试。
48.测试方法:使用6位半高精度数字万用表,温度+15℃～+30℃。测试直流阻抗应小于0.2欧姆。
49.(2)回路巡检模块高频阻抗要求
50.技术要求:测试回路巡检模块高频阻抗,ta一次回路开路连接,ta二次回路连接进行测试。
51.测试方法:使用阻抗测试设备,串联模式、频率5khz、2v、温度+15℃～+30℃。回路巡检模块高频阻抗见表1。
[0052][0053]
表1回路巡检模块高频阻抗表(3)回路巡检模块分流指标
[0054][0055][0056]
表2回路巡检模块分流指标
[0057]
如图2所示，本发明还提供一种实现所述台区智能融合终端交采模块回路巡检方法的交采模块，包括mcu单元、分别与mcu单元相连的计量单元和回路巡检模块，还包括一组合互感器模块、一电流采样模块和一电压采样模块，所述组合互感器模块与所述回路巡检模块相连，所述电流采样模块用于采集所述组合互感器模块的电流数据，并输出给计量单元，所述电压采样模块用于采集电源电压，并输出给计量单元。
[0058]
本发明还包括电源模块，所述电源模块包括防护单元(本例为ac电源emc防护单元)、电源转换单元(对应图2中的ac-dc电源模块)、后备电源单元和电源管理单元，其中，所述防护单元设置在交流电源供电端，所述电源转换单元的输入端与所述防护单元的输出端相连，输出端分别与电源管理单元和后备电源单元的输入端相连，所述后备电源单元输出端与电源管理单元输入端相连，所述电源管理单元为所述交采模块各组成部分提供电源。
[0059]
终端主供电源由开关电源提供，开关电源经过电源emc防护电路，全桥整流将市电的交流转为直流电，给到主电源模块供电，其电压输入范围为可抵抗1000vac输入；输出1路5.4v/5a给终端系统供电。开关电源输5.4v经电源管理给超级模组进行充电、主控板连接端子供电，再经过ldo输出3.3v给到交采模块各路单元模块进行供电。
[0060]
其中5.4v采用交流三相电源供电，电源出现断相时，即断一相或两相电压的条件下，终端能正常工作；超级电容作为后备电源，采用1个5.4v/165f超级电容；当市电供电时，主电源给超级电容进行充电，系统可监测充电电压；当外部交流供电停电时，超级电容模组自动无缝投入并维持终端及通信模块正常工作不少于3分钟用于保存数据及数据上报，避免数据丢失。
[0061]
以下结合具体电路对各个模块进行详细说明。
[0062]
如图3所示，本发明主电源供电时，220vac电源经过主电源ac电源emc防护单元，其ac电源emc防护单元具体原理为：
[0063]
慢熔断保险丝fuse-ua、fuse-ub、fuse-uc、fuse-un、压敏电阻rv1、rv2、rv3、滤波电感ld1、y电容cd1、cd2、cd3、整流二极管dd1-dd16，全桥整流将市电的交流转为直流电，给主电源模块ud1供电(如图4所示)，ud1输出1路12v/1.5a。其中慢熔断保险丝fuse-ua、fuse-ub、fuse-uc、fuse-un防止电路过流短路保护后级电路作用，压敏电阻rv1、rv2、rv3对电路起到过压、雷击浪涌保护作用，滤波电感ld1对电路起到emi防护作用，y电容cd1、cd2、cd3起到抑制共模干扰，整流二极管dd1-dd16组成全桥整流交流电转换直流电给到电源模块供电。
[0064]
如图4所示，本发明ac-dc电源模块中，电源芯片ud1为台区智能融合终端的电源模块，宽电压输入范围，其电压输入范围为可抵抗1000vac输入输入输出之间实现4kvac隔离，并且具有过载短路等保护，ud1电源模块输出一路5.4v/5a给终端系统供电。主电源模块输出包含电容cd4、cd5、cd6、cd19、瞬变二极管tvs1；其中cd4、cd5、cd6、cd19起到电路滤波作用，去除不需要的谐波,在直流电源中是减小电流的脉动,使电流更加平滑，降低输出电路纹波。瞬变二极管tvs1起到限压作用，避免电路过压损坏后级器件。
[0065]
如图5所示，本例的电源管理单元中，ud2是一款双p通道增强型场效应晶体管，mos管饱和导通时产生的压降低，耗散功率小，效率也更高。其中rd6、rd7电阻分压后驱动qd1三极管导通，当ud2引脚g2、g1检测到电平时，ud2导通，输出电压vcc5v给到ud3供电，其中cd7、cd8电路滤波作用、tvs2起到限压作用，避免电路过压损坏后级器件。
[0066]
电源芯片ud3是一款低功耗的ldo输出3.3v1a电源芯片，电压vcc5v经过ud3输出纹波系数小、平稳3.3v，给到台区智能融合终端交采模块各路单元供电，其中cd9、cd10、cd11、cd12、cd13、cd14、cd15、主要为电路电压滤波及存储电能作用。
[0067]
本例的后备电源中，cap1是1个5.4v/165f超级电容模组，内部集成了升压、降压，过充保护功能，大大减少交采模块外围电路设计。当市电供电时，主电源给超级电容模组进行充电，系统可监测充电电压；当外部交流供电停电时，超级电容模组自动无缝投入并维持终端及通信模块正常工作不少于3分钟；用于保存数据及数据上报，避免数据丢失。
[0068]
如图6所示，本例的电源管理单元包括为组合互感器模块供电的组合式电流互感器供电单元，所述组合式电流互感器供电单元包括第一滤波单元、电源芯片ud4、电压泵反相器芯片ud5和第二滤波单元，所述电源芯片u4的输出端输出5v电源，为组合互感器模块提供+5v电源，所述第一滤波单元对所述电源芯片ud4的输出电源滤波，所述电压泵反相器芯片ud5的输入端和使能端分别与所述电源芯片ud4的输出端相连，所述电压泵反相器芯片ud5的输出端输出-5v电源，为组合互感器模块提供-5v电源，所述第二滤波单元对所述电压泵反相器芯片ud5的输出电源滤波。
[0069]
具体地，本例的电源芯片ud4是一款低功耗输出电流800ma、5v电源芯片，主要为组合互感器提供+5v电源进行供电，当ud4使能引脚8检测到rd22提供的3.3v时，输出+5v_ct为组合式电流互感器供电。其中cd22、cd23、cd24、cd25片容作为滤波作用。
[0070]
电压泵反相器芯片ud5的工作频率为950khz,电流为200ma，主要为组合互感器提供-5v电源进行供电，当ud5使能引脚5检测到rd23提供电源时，输出-5v_cta为组合式电流互感器供电。其中cd26、cd37、cd27、cd28片容作为滤波作用。
[0071]
如图7所示，本例的组合互感器模块包括组合互感器芯片cta，所述电流采样模块包括分别采集a、b、c和零线电流信号的四路电流采样电路，所述电压采样模块包括分别对输入的电源a、b、c三相采样的三路电压采样电路，其中，四路电流采样电路的一端与组合互感器芯片cta相连，另一端与计量单元输入端相连，三路电压采样电路的一端与组合互感器芯片cta中的电压互感器输出端相连，三路电压采样电路的另一端与计量单元输入端相连，所述电压互感器的输入端分别接电源的三相电压信号输出端。
[0072]
具体地，组合式电流互感器模块是由工频组合式电流互感器、高频电感和外围硬件电路组成，其中工频组合式电流互感器用于低压组合式电流互感器二次回路工频电流检测，高频电感用于高频信号的注入返回功能，外围硬件电路用于阻抗识别及其它功能。巡检
用组合式电流互感器模块整体实现电流回路的工频波形耦合，高频电流注入与返回测量，回路阻抗计算功能，同时能够与台区智能融合终端进行数据交换。cta引脚4、引脚5为组合互感器内部模块提供了
±
5v工作电压。其中，电容cgct5、cgct6、cgct11、cgct12为滤波电容，cta引脚7、8、9、10与回路巡检模块进行spi通讯，其中rgct6、rgct7、rgct8、rgct9和cgct17、cgct18、cgct19、cgct20组成rc电路，减少信号陡峭，避免过冲损坏芯片gpio引脚。组合互感器模组内部集成工频组合式电流互感器额定一次电流1.5a、最大电流10a、额定电流比1000:1。
[0073]
电流采集方案，采用组合式电流互感器方式，互感器为0.05％级精度，变比1.5(10)5a/1.5ma，电压信号单匝穿绕过互感器，经rj52、rj53、rj44、rj45、cj42、cj43转换为电流信号，进入计量芯片ad口。其中rj52、rj53、rj44、rj45采用高精度低温采样电阻。上述a相、b相、c相电流采样均采取同样方式。
[0074]
零线电流采集方案，采用5a/2.5ma120ω组合式电流互感器，动态比2000:1；电压信号单匝穿绕过互感器，经rj58、rj59、rj50、rj51、cj48、cj48转换为电流信号，进入计量芯片ad口。
[0075]
电压采集方案，采用电压互感器方式，互感器为0.05％级精度，变比2ma：2ma，电压信号经rj32分压电阻降压，送入互感器，经rj35、rj38、rj41、cj39转换为电压信号，进入计量芯片ad口。其中电阻rj32采用高精度低温采样电阻。上述a相、b相、c相电压采样均采取同样方式。
[0076]
如图8所示，本例的计量单元包括三相计量芯片uj1，三相计量芯片uj1采用锐能微新一代三相soc芯片rn7326具备锐能微电能质量功能的三相计量芯片，实现了三相不平衡、谐波、间谐波、电压暂升、电压暂降、电压中断、电压暂态事件故障、半波有效值、录波、电压暂态事件故障、adc、波形录波、电压波动、闪变等电能质量功能，adc波形实时识别功能，spim动态输出、拓扑识别功能。8000:1动态范围内，非线性误差0.1％满足0.5s和0.2s级有功电能表精度要求。
[0077]
其中，电容cj33、cj36、cj31、cj32、cj1、cj2、cj12、cj13为计量芯片基准电压去耦电容，cj4、cj5、cj6、cj7、cj8、cj9、cj10、cj11为计量芯片3.3v数字电源和3.3v模拟电源去耦电容。
[0078]
所述三相计量芯片uj1引脚24、25、26、26与mcu控制器进行spi通讯，其中rj3、rj4、rj5、rj6和cj15、cj16、cj17、cj18组成rc电路，减少信号陡峭，避免过冲损坏芯片gpio引脚；引脚23、24分别为有功脉冲输出、无功脉冲输出；引脚20连接rj1、rj2、cj14信号jl_rstn与mcu连接，当电平为低时，计量芯片复位。xjc1高频晶体为芯片系统时钟源，其跨接rj61电阻、cj23、cj24作为旁路电容；引脚55-62为计量芯片电流采样通道和电压采样通道，采用完全差分输入方式，正常工作最大差分输入幅值为峰值1vp(pga＝1)。
[0079]
如图9所示，本例的mcu单元设有存储器，所述mcu采用一颗国产华大hc32f460keta控制器芯片，本例的mcu使用高性能armcortex-m432bit内核，工作频率最高可达200mhz，提供512k字节flash存储，192kbsram，支持串行单线调试(swd)和jtag接口两种调试模式，包含3个12位的adc、4个通用16位定时器和3个pwm定时器，同时包含2个i2c、4个spi、2个i2s、2个sdio、4个usart、一个usb和一个can等标准通信接口，可满足智能融合终端的数据存储、分析和处理需求。
[0080]
如图10所示，本例的交采模块使用连接端子jd1与台区智能融合终端的主控模块相连，其为主控模块提供电源，及输出各信号。
[0081]
如图11和图12所示，本例的回路巡检模块采用巡检算法核心模组ugct1，用于组合式电流互感器采集控制与数据分析，可实时检测组合式电流互感器数据，分析互感器电流计量回路正常连接、一次二次回路分流、二次回路开路、回路串接整流设备等状态，计算回路阻抗，为用电检查、故障诊断提供可靠直接的数据支撑，为开展计量装置在线监、反窃电及线损分析提供新的技术手段。其中cgct2、cgct3、cgct1为巡检模块供电去耦电容，电感lgct1起到平滑电流作用。巡检模块有2个串口，一个用于巡检模组通信(usart1)，与mcu连接串口通讯，将巡检模组信息上传到主控模块，其中电阻rgct2、rgct3起到保护io口作用。另一个用于串口打印信息输出(usart2)。算法核心单元和组合互感器之间通过spi接口通信，对于不同相位的组合互感器，通过片选信号区分。
[0082]
回路状态巡检功能要求终端按设定的参数，实时监测组合式电流互感器二次回路正常连接、组合式电流互感器二次回路开路、组合式电流互感器二次端子分流、组合式电流互感器一次分流、组合式电流互感器回路串接整流设备5种状态，回路状态识别正确率要求见下表3。
[0083]
回路状态识别率要求(％)ta二次回路正常100ta二次回路开路100ta二次端子分流100ta一次分流100ta回路串接整流设备100
[0084]
表3回路状态巡检的识别率要求
[0085]
回路状态事件上报时间要求，组合式电流互感器二次回路正常连接、组合式电流互感器二次回路开路、组合式电流互感器二次端子分流、组合式电流互感器一次分流、ta回路串接整流设备5种状态形成的事件上报时间不应超过5min，回路状态巡检的参比条件见下表4，根据所述参比条件判断回路是否正常。
[0086][0087]
表4回路状态巡检的参比条件
[0088]
本例的工作原理为：
[0089]
回路巡检模块包含模拟信号处理部分和数字信号处理部分。内部结构包含了谐振单元、检测单元、电压施加单元。数字信号处理部分利用计量芯片单元中的内部adc，完成三路模拟输出量的检测，通过小波变换，完成频率、幅值计算，最终综合分析出回路巡检相关特性参数。组合式电流互感器的一次测与电源连接，二次侧与电流、电压采样电路连接构成二次回路电路。检测单元与数字信号处理部分连接，在数字信号处理部分的控制下，检测二次回路电路的负荷电流和电压。回路巡检模块内部检测单元通过内部比较器检测出二次回路电路的负荷电流。组合式电流互感器的次级线圈对二次回路电路的负荷电流进行感应，将组合式电流互感器感应到的电流转换为对应的电压，并对所采集的电压进行处理使得采样的电压更精确之后，输入到数字信号处理部分，由数字信号处理部分内部集成的模数转换器对该处理后的电压进行转换。除了对负荷电流进行采样之外，还可以对电压进行采样。在同时采样电流和电压的情况下，为了得到与基本上同相的电压和电流信号相应的电压和电流采样，数字信号处理部分的内部集成的模数转换器可以包括用于补偿模拟电压和电流信号之间的相移的补偿器。通过相比于模拟电压和电流信号的采样时间调整来得到补偿，从而提供基本上同相的电压采样和电流采样。
[0090]
内部电压施加单元与数字信号处理部分连接，在数字信号处理部分的控制下，向二次回路电路注入高频电压信号，该高频电压信号为电压值大于第一电压阈值的电压信号，并且，该高频电压信号的频率与谐振单元的谐振频率相同。
[0091]
回路巡检模块内部检测单元用于检测二次回路电路的电流状态和/或电压状态。在数字信号处理部分的控制下，施压电路向二次回路电路注入高频电压信号时，该频率由数字信号处理部分控制。施压电路对数字信号处理部分输入的用于控制频率的电压信号进行驱动放大，获得高频电压信号，然后通过压互感器线圈的感应，将所生成的高频电压信号注入到二次回路电路中。谐振单元包括谐振电路和自激振荡电路。在数字信号处理部分的控制下，施压电路向二次回路电路注入高频电压信号时，该频率由数字信号处理部分控制。施压电路对数字信号处理部分输入的用于控制频率的电压信号进行驱动放大，获得高频电压信号，然后通过电压互感器线圈的感应，将所生成的高频电压信号注入到二次回路电路中。谐振单元与数字信号处理部分连接，用于在二次回路电路注入高频电压信号时发生谐振。
[0092]
回路巡检模块谐振元用于在二次回路电路注入高频电压信号时发生谐振。通过内部相关的器件构成的校正电路用于对自激荡电路的输出值进行校正。当二次回路电路工作时，对二次回路电路的负荷电流进行感应，采样电阻将组合式电流互感器感应到的电流转换为对应的电压，电压经过处理后，由数字信号处理部分内部集成的模数转换器对该电压进行转换。数字信号处理部分判断二次回路电路的负荷电流是否低于第一电流阈值。如果二次回路电路的负荷电流低于第一电流阈值，则电压施加单元向二次回路电路注入高频电压信号。之后，数字信号处理部分判断是否从所述谐振单元检测到振荡信号。在向二次回路电路注入高频电压信号时，由于注入的高频电压信号的频率与谐振单元的谐振频率相同，如果二次回路电路没有开路的情况，则谐振单元将呈现谐振状态，此时，高频电压信号被谐振放大获得振荡信号，该振荡信号的幅值被校正电路校正后，之后被数字电路部份采集。因此，如果没有检测到校正后的振荡信号，则确定二次回路电路开路。如果检测到振荡信号，则数字信号处理部分进一步判断校正后的振荡信号的幅值是否高于预设电压阈值。如果校
正后的振荡信号的幅值高于预设电压阈值，则确定二次回路电路短路。如果振荡信号的幅值不高于预设电压阈值，则确定二次回路电路工作正常。
[0093]
如果二次回路电路的负荷电流不低于第一电流阈值，则启动自激振荡电路。自激振荡电路的振荡频率随着电流的变化呈现周期性的增大和减小。数字信号处理部分判断自激振荡电路的被校正后的最小频率是否增大或减小。当二次回路电路被短接时，最小频率会增大。因此，如果检测到被校正后的最小频率增大，则可以判断二次回路电路被短接，即电表可能发生窃电。
[0094]
数字信号处理部分用于实现数据采集，并基于所采集的数据进行分析。数字信号处理部分用于向电压施加单元提供所需频率的控制信号，用于采集检测单元检测的二次回路电路的负荷电流和/或负荷电压、谐振电路的最小频率以及谐振单元发生谐振时的振荡信号，并对采集的数据进行处理，以判断电表是否有被窃电的情况发生。
[0095]
与现有技术相比，本发明在台区智能融合终端交采模块增加回路巡检模块，实时检测组合式互感器数据，分析互感器电流计量回路正常连接、一次/二次回路分流、二次回路开路、回路串接整流设备等状态，计算回路阻抗，为用电检查、故障诊断提供可靠直接的数据支撑，能有效针对隐秘性、科技含量高的窃电行为进行有效的监测，为开展计量装置在线监、反窃电及线损分析提供新的技术手段。
[0096]
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。