一种用于低压台区拓扑关系识别的信号调制解调方法与流程

1.本发明属于信号调制技术领域，更具体的说是涉及一种用于低压台区拓扑关系识别的信号调制解调方法。


背景技术：

2.台区是一台变压器输电至用户电表侧的供电区域，台区内有连接着大量的电气设备，这些设备部署在台区内的各个地方，其布线复杂，上下游关系不明。这些设备的线路连接网络拓扑关系，对于电力运管部门的管理及服务提供了至关重要的依据，对于线路故障点位置及线损等问题排查提供了快速的定位作用。
3.因此，如何提供一种用于低压台区拓扑关系识别的信号调制解调方法来明确台区内电气设备的上下游关系是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种用于低压台区拓扑关系识别的信号调制解调方法，解决了低压台区中各电气设备上下关系不明的问题，为线路故障点位置提供了快速定位的作用。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种用于低压台区拓扑关系识别的信号调制解调方法，包括以下步骤：
7.s1：融合终端与台区内注入设备进行通信，下发监听执行命令，注入设备在接收到该命令时，将从属地址表进行格式化并且开启执行监听；
8.s2：注入设备全部开启执行监听后，融合终端对其中一个注入设备发送执行注入命令，收到该命令的设备，对本地地址进行数据组包、编码后以特征信号的形式注入到线路中；
9.s3：线路中的其他注入设备若监听到特征信号，对特征信号解调解码、校验后保存在从属地址表内；
10.s4：融合终端逐个对所有注入设备执行上述操作后，再逐个获取注入设备的从属地址表，进而明确各注入设备的上下游关系。
11.进一步，所述步骤s2中，采用位编码的方式进行编码，周波有注入，注入编码为1，周波无注入，注入编码为0，使用连续两个周波表示一个bit；周波一中无注入，周波二中有注入表示bit为0；周波一中有注入，周波二中无注入表示bit为1；其他注入情况表示为无效数据。
12.进一步在位编码的基础上进行字节编码，通过字节编码得出字节数据来表示注入设备本地地址，一个完整的字节数据由起始位一个bit为，位编码数据8个bit，结束位一个bit表示，起始位为0，结束位为1
13.进一步，所述步骤s3中解码的方法如下：
14.s11：接收编码地址，取连续20个注入编码进行解码，依据字节的起始位格式、结束
位格式进行解码，直至解码出报头数据；
15.s12：报头数据产生后，每再接收20个注入编码时，按照字节格式解码1个地址数据，直至解码出6个地址数据，最后再取20个注入编码解码出最后1个校验数据；
16.s13：对6个地址数据进行求和，与校验数据做比较，若求和结果与校验数据一致则该次接收的地址有效，将其存入从属地址表内。
17.进一步，对特征信号的调制编码及解调解码，特征信号的注入时刻为电压正半周过零之前，对线路的影响较小，在每个周波里只有一次注入。每个周波的注入时间为200us。
18.进一步，所述步骤s3监听到特征信号后，读取特征信号的信号值，读取信号时持续检测100us进行去抖过滤，若特征信号不能持续100us，则判断为无信号。
19.进一步，所述融合终端和所述注入设备均具备hplc通信，所述注入设备单独单独具备特征信号注入及接收功能，所述融合终端使用hplc广播发出监听注入信号命令。
20.进一步，所述步骤s2中融合终端向其中一个注入设备发送执行注入命令，并向其他注入设备发送监听特征信号命令。
21.本发明的有益效果：
22.本发明通过对特征信号的编码以及其他注入设备的解码，其他注入设备识别出执行注入的注入设备的地址信息，经校验后添加至从属地址表，通过最终对所有注入设备的从属地址表做汇总处理，明确了各注入设备间的上下游关系，进而为线路故障点位置提供了快速定位的作用。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
24.图1为本发明工作流程图；
25.图2为本发明特征信号读取流程图；
26.图3为本发明融合终端建立拓扑网络流程图。
具体实施方式
27.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。
28.如图1、图2和图3，一种用于低压台区拓扑关系识别的信号调制解调方法，包括以下步骤：
29.s1：融合终端与台区内注入设备进行通信，下发监听执行命令，注入设备在接收到该命令时，将从属地址表进行格式化并且开启执行监听；
30.s2：注入设备全部开启执行监听后，融合终端对其中一个注入设备发送执行注入命令，收到该命令的设备，对本地地址进行数据组包、编码后以特征信号的形式注入到线路
中；
31.s3：线路中的其他注入设备若监听到特征信号，对特征信号解调解码、校验后保存在从属地址表内；
32.s4：融合终端逐个对所有注入设备执行上述操作后，再逐个获取注入设备的从属地址表，进而明确各注入设备的上下游关系，并通过上送的所有地址列表建立拓扑网络图。
33.其中，执行注入的注入设备的上游设备可以监听到特征信号，因此，从属地址表内的地址均为本设备的下游设备地址。
34.在另一实施例中，步骤s2中，采用位编码的方式进行编码，周波有注入，注入编码为1，周波无注入，注入编码为0，使用连续两个周波表示一个bit；周波一中无注入，周波二中有注入表示bit为0；周波一中有注入，周波二中无注入表示bit为1；其他注入情况表示为无效数据。
35.两个周波表示一个bit数据，每个周波表示一个注入编码，注入编码
‘
01’表示bit数据0，注入编码
‘
10’表示bit数据1，而注入编码
‘
00’或注入编码
‘
11’则为无效bit数据，可以最大程度避免在编码解码时产生bit数据错误。
36.在另一实施例中，在位编码的基础上进行字节编码，通过字节编码得出字节数据来表示注入设备本地地址，一个完整的字节数据由起始位一个bit，位编码数据8个bit和结束位一个bit表示，起始位为0，即注入编码为
‘
01’，结束位为1即注入编码为
‘
10’。
[0037][0038]
其中，编码数据组包的方式为，将地址使用报头数据 地址数据 校验数据和为一包完整的数据，其中，报头数据和校验数据均为1个字节，地址数据为6个字节，因此，完成一个注入设备的数据包编码需要注入160个周波，即对应160个注入编码。解码时，按照对应格式校验地址数据的有效性。
[0039]
在另一实施例中，步骤s3中监听到特征信号后，在每个注入时刻读取特征信号的信号值，在读取信号时，开启200us超时，当200us内未检测到特征信号则判断为无信号，读取信号时持续检测100us进行去抖过滤，若特征信号不能持续100us，则判断为无信号。
[0040]
1字节6字节1字节报头数据地址数据校验数据
[0041]
在另一实施例中，步骤s3中解码的方法如下：
[0042]
s11：接收带有编码地址信息的特征信号，取连续20个注入编码进行解码，依据字节的起始位格式、结束位格式，直至解码出报头数据；如下表，报头数据为0x68；
[0043][0044]
s12：报头数据产生后，每再接收20个注入编码时，按照字节格式解码1个地址数
据，直至解码出6个地址数据，最后再取20个注入编码解码出最后1个校验数据；
[0045]
s13：采用cs校验的方式，对6个地址数据进行求和与校验数据做比较，若求和结果与校验数据一致则该次接收的地址有效，将其存入从属地址表内；从属地址表内对应的注入设备为本注入设备的下游设备。还可以采用crc校验方法对数据进行校验，保证数据的正确性和完整性。
[0046]
其中，融合终端获取注入设备的总数并对每个注入设备依次召唤，进而获取到每个注入设备的从属设备，进而建立反映上下游关系的拓扑网络图。
[0047]
在另一实施例中，特征信号的注入时刻为电压正半周过零之前，对线路的影响较小，在每个周波里只进行一次注入；每个周波的注入时间为200us。
[0048]
在另一实施例中，步骤s2中融合终端向其中一个注入设备发送执行注入命令，并向其他注入设备发送监听特征信号命令。
[0049]
在另一实施例中，融合终端和注入设备均具备高速电力线载波hplc通信，注入设备单独单独具备特征信号注入及接收功能，融合终端采用hplc广播发出监听执行注入命令。
[0050]
在另一实施例中，注入设备安装在电缆分支箱，动力柜，表箱等位置。
[0051]
本发明的工作原理：
[0052]
融合终端使用hplc广播发出读取下端信号注入设备地址命令，融合终端接收注入设备地址存储在本地地址表内，往复多次，直至地址不再新增。在收集完注入设备的装置地址后，按照流程融合终端会依据地址逐个下发控制命令，让其进行电流信号注入。注入设备在其安装的支路进行信号注入时，以供电电源点为截止，其安装位置支路供电路径上游的其他注入设备均可检测到该信号，其上游注入设备接收到该注入信号时，将其填写保存在从属地址表内，当所有注入设备完成注入后，所有的注入设备本地都将存有一份其下游从属设备的从属地址表。融合终端再通过hplc将所有注入设备的从属地址表读取后处理，统计所有注入设备的上下游从属关系，即可形成拓扑关系图。
[0053]
本发明通过对特征信号的编码以及其他注入设备的解码，其他注入设备读取识别出执行注入的注入设备的地址信息，经校验后添加至从属地址表，通过最终对所有注入设备的从属地址表做汇总处理，明确了各注入设备间的上下游关系，进而为线路故障点位置提供了快速定位的作用。
[0054]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相求和结果与校验数据一致的最宽的范围。