电流指纹配对的检测方法与流程

1.本发明属于电能表与断路器配对技术领域，具体涉及一种电流指纹配对的检测方法。


背景技术：

2.目前智能电能表的用户负荷开关主要有两种，一种是采用内置的磁保持继电器，用于100a以下的负载，另一种是外置的微型断路器，采用220v作为控制线，用于大负载的控制。
3.随着智能电能表的推广应用，发现负荷开关存在较大的问题，在运行故障类型中比例排第二位，表现为内置磁保持继电器容易出现动作后不能合闸或拉不开闸情况，必须直接整表更换，而外置的微型断路器采用220v交流电压控制，存在安全隐患和用户作弊的可能性。
4.针对上述情况，国家电网公司计划推广具有蓝牙通信功能的外置断路器，这样没有了内置磁保持继电器问题，也解决了电能表与断路器之间220v控制的安全问题，另外采用加密的蓝牙通信，也解决了用户作弊问题。然而，这里带来了另外一个安装时的配对问题，同一表箱内有多个电能表和断路器，要解决一一配对问题，不能张冠李戴，目前考虑的用掌机来给电能表和断路器分别设置对方的mac方式虽然可以解决问题，但是存在设置错误、施工人员需要配置大量掌机、而且对施工人员的技术水平要求很高等情况，不利于推广应用，因此需要解决电能表与断路器之间的自动准确配对问题。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供电流指纹配对的检测方法，其通过有线和无线的方式将断路器和电能表进行自动匹配，从而实现身份识别，以提高用电信息采集系统费控可靠性，加强电能表外置断路器的质量管控，确保电力系统安全稳定运行。
6.为达到以上目的，本发明提供一种电流指纹配对的检测方法，用于识别电能表的外置断路器，包括以下步骤：
7.步骤s1：蓝牙断路器上电后通过电流指纹模块自动产生一个若干位(优选为16位)随机数作为第一特征码并且将产生的第一特征码通过编码库接口传输到编码库，以反馈得到第一校验码和若干位(优选为68位)自动配对数据帧，从而使得蓝牙断路器将反馈得到的自动配对数据帧收尾相接循环发送，进而完成电流指纹的调制；
8.步骤s2：电能表初始化后检查从机列表，检测到蓝牙断路器从机未设置时发起自动寻找并且开始采样记录与蓝牙断路器(蓝牙断路器与电能表有线连接，从而使得具有相同的电流指纹)相同电源的电流数据，电能表将采样的电流数据通过解码库接口传输到解码库，以反馈得到第二特征码(如果相同，则第一特征码和第二特征码相一致)和第二校验码，从而使得电能表扫描蓝牙广播，判断是否获得与第二校验码相一致的蓝牙断路器通过蓝牙广播发送的第一校验码，进而完成电流指纹的配对。
9.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，蓝牙断路器通过无功电流的方式将自动配对数据帧调制后发送到与电能表相连接的电缆线上。
10.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，电能表采样的电流数据在通过解码库进行解调时，判断数据合法后才反馈得到第二特征码和第二校验码。
11.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，电能表采样的电流数据中包括与电能表配对的蓝牙断路器发送的自动配对数据帧。
12.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，电能表的蓝牙模块扫描到一个或者多个广播包中的校验码时，判断扫描到的验证码是否与第二验证码相一致，如果一致则记录蓝牙断路器的地址，否则继续扫描判断。
13.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，自动配对数据帧收尾相接循环发送的数据速率为60ms/bit，调制的电流大小为30ma-100ma(优选为40ma)；
14.通过ook方式进行数据调制，蓝牙断路器的电流指纹模块中的控制信号调制的半导体开关闭合时回路中通过电流，表达数据为0，蓝牙断路器的电流指纹模块中的控制信号调制的半导体开关断开时回路中没有通过电流，表达数据为1。
15.本发明的有益效果在于：
16.1.实现蓝牙断路器配对功能的检测；
17.2.便于自动化设备生产，提高生产效率。
具体实施方式
18.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
19.在本发明的优选实施例中，本领域技术人员应注意，本发明所涉及的电能表和断路器等可被视为现有技术。
20.优选实施例。
21.本发明公开了一种电流指纹配对的检测方法，用于识别电能表的外置断路器，包括以下步骤：
22.步骤s1：蓝牙断路器上电后通过电流指纹模块自动产生一个若干位(优选为16位)随机数作为第一特征码并且将产生的第一特征码通过编码库接口传输到编码库，以反馈得到第一校验码和若干位(优选为68位)自动配对数据帧，从而使得蓝牙断路器将反馈得到的自动配对数据帧收尾相接循环发送，进而完成电流指纹的调制；
23.步骤s2：电能表初始化后检查从机列表，检测到蓝牙断路器从机未设置时发起自动寻找并且开始采样记录与蓝牙断路器(蓝牙断路器与电能表有线连接，从而使得具有相同的电流指纹)相同电源的电流数据，电能表将采样的电流数据通过解码库接口传输到解码库，以反馈得到第二特征码(如果相同，则第一特征码和第二特征码相一致)和第二校验码，从而使得电能表扫描蓝牙广播，判断是否获得与第二校验码相一致的蓝牙断路器通过蓝牙广播发送的第一校验码，进而完成电流指纹的配对。
24.具体的是，蓝牙断路器通过无功电流的方式将自动配对数据帧调制后发送到与电
能表相连接的电缆线上。
25.更具体的是，电能表采样的电流数据在通过解码库进行解调时，判断数据合法后才反馈得到第二特征码和第二校验码。
26.进一步的是，电能表采样的电流数据中包括与电能表配对的蓝牙断路器发送的自动配对数据帧。
27.更进一步的是，电能表的蓝牙模块扫描到一个或者多个广播包中的校验码时，判断扫描到的验证码是否与第二验证码相一致，如果一致则记录蓝牙断路器的地址，否则继续扫描判断。
28.优选地，自动配对数据帧收尾相接循环发送的数据速率为60ms/bit，调制的电流大小为30ma-100ma(优选为40ma)；
29.通过ook方式进行数据调制，蓝牙断路器的电流指纹模块中的控制信号调制的半导体开关闭合时回路中通过电流，表达数据为0，蓝牙断路器的电流指纹模块中的控制信号调制的半导体开关断开时回路中没有通过电流，表达数据为1。
30.本发明的原理为：
31.一、电流指纹的配对方法：
32.电流指纹的调制
33.1)蓝牙断路器产生一个16位随机数作为特征码(称为“特征码一”)。
34.2)调用软件编码库接口，输入特征码一。返回得到68位自动配对数据帧及校验码(称为“校验码一”)。
35.3)蓝牙断路器以无功电流方式，将自动配对数据帧调制发送到电缆线上。数据帧首尾相接循环发送(数据帧包含同步头、起始位、数据位、插入位、结束位等完整的帧结构，发送时按位由低到高发送即可)。
36.自动配对数据帧收尾相接循环发送的数据速率为60ms/bit，调制的电流大小为30ma-100ma(优选为40ma)；
37.通过ook方式进行数据调制，蓝牙断路器开关闭合时回路中通过电流，表达数据为0，蓝牙断路器开关断开时回路中没有通过电流，表达数据为1。
38.断路器中电流指纹模块中控制信号调制的半导体开关闭合，这个半导体开关可以有很高的开关频率，反复开关，按照调制波形的规则产生调制的电流波形。断路器只需要一直闭合，就会产生调制的波形。
39.电流指纹的配对：
40.1)同时，蓝牙断路器使用蓝牙广播发送调制过程中生成的校验码。
41.2)电能表初始化后检查从机列表，检测到断路器从机未设置时发起自动寻找表后断路器。开始采样记录电流数据，电流数据采样足够时通过调用解码库接口输入采样的电流数据，解调并验证数据合法后返回得到特征码和校验码。
42.3)电能表蓝牙模块扫描蓝牙广播，当蓝牙扫描到一个或多个广播包中校验码与断路器蓝牙广播上的校验码一致时，记录蓝牙断路器地址。扫描一定时间后得到一个可能为电能表后安装的蓝牙断路器列表，连接其中一个蓝牙断路器，即完成配对。
43.1.通过电能表的检测装置采集一定深度的表后断路器发出的电流指纹数据。
44.2.调用软件解码库检验采集的电流指纹数据，如果正确解调并验证合法后，可以
获得特征码与校验码。
45.同时检测装置上的蓝牙模块扫描断路器发出的蓝牙广播(蓝牙广播校验码)，当检测装置蓝牙扫描到一个或多个广播包中校验码与电缆线上的校验码一致时，记录蓝牙断路器地址。扫描一定时间后得到一个可能为检测装置后安装的蓝牙断路器列表，该列表中的蓝牙断路器mac地址即为配对成功的蓝牙断路器，至此完成了身份识别功能的检测。
46.值得一提的是，本发明专利申请涉及的电能表和断路器等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
47.对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。