[发明专利]一种基于工频与载波的配网精准画像的方案和通信系统

权利要求书

1.一种基于工频与载波的配网精准画像的方案和通信系统，包括工频载波通信设备，其特征在于，所述配网精准画像的方案和通信系统基于工频载波通信设备，所述工频载波通信设备包括集中器和终端，所述集中器固定安装在配电网变压器侧，所述终端固定安装在用户侧，所述集中器与所述终端均设有信号传输和编码译码的功能，所述工频载波通信设备设置有工频校时、配网拓扑识别、信号损耗测距和工频融合载波四个功能模块，所述工频载波通信设备的功能模块通过检测匹配工频畸变信号的方法和载波通信技术来实现，所述配网拓扑识别和信号损耗测距组成配网精准画像系统，所述工频载波通信设备设置工频通信与工频校时以及载波通信共同组成低压电力线通信系统。

2.根据权利要求1所述的一种基于工频与载波的配网精准画像的方案和通信系统，其特征在于，所述检测匹配工频畸变信号的方法包括以下步骤：

A1、设置信号码元，信号码元包含两个完整的电压周期，在电压过零点时产生畸变信号，所述畸变信号由所述工频载波通信设备产生，在第一电压周期产生畸变信号的信号码元标记为“0”，在第二电压周期产生畸变信号的信号码元标记为“1”；

A2、设置数字信号，所述数字信号由多位信号码元组合而成，所述信号码元组合的位数为n，选取的信号码元组合设置为二进制数据“0”，选取的信号码元组合的反码设置为二进制数据“1”；

A3、所述工频载波通信设备通过步骤A2里设置的二进制数据进行传输匹配实现各个模块功能。

3.根据权利要求2所述的一种基于工频与载波的配网精准画像的方案和通信系统，其特征在于，所述信号码元的确定采用小波匹配的方法，包括以下步骤：

B1、根据信号码元组合的位数选取电压周波的检测数量m，电压周波的检测数量至少包含两组信号码元组合，2*n+2m3*n；

B2、所述工频载波通信设备设置有AD芯片采集电压电流数据，检测n位的信号码元组合，在下降沿过零点前后的T毫秒的时间内要求采样m次，该m个点需要与前一个周波的数据相减，再与下面的波形m个点的数据相乘后求和作为小波处理结果；

B3、小波处理结果，连续处理n个周波之后形成一个数组，对该数组进行正交变换，共处理2*n次，每次处理的结果组成一个正交编码，每个新的完整后期后，都形成新的正交编码；

B4、码元确定，每一个完成正弦波形成一个新的正交编码，找出该数组绝对值最大数值的位置，并记录该最大位置的数值的正负，与前2*n个正交编码进行比较，看看最大值的位置是否相同，连续三次相同则同步完成开始接收数据，将最大值的正负记录下来，正为0码元，负为1码元。

4.根据权利要求1所述的一种基于工频与载波的配网精准画像的方案和通信系统，其特征在于，所述工频载波通信设备的工作方式包括以下步骤：

所述集中器作为主动侧设备时，

C1、所述终端初始校验时向所述集中器发射上行指令信号；

C2、所述集中器等待和接收到上行指令信号，并判断上行指令信号的发送端是否为本地连接的终端；

C3、所述集中器向正确连接的终端发送短信确认；

所述终端作为主动侧设备时，

D1、所述集中器不断发送下行指令信号；

D2、所述终端等待和接收到下行指令信号，并判断发送下行指令信号的集中器；

D3、所述终端向正确连接的集中器发送短信确认。

5.根据权利要求1所述的一种基于工频与载波的配网精准画像的方案和通信系统，其特征在于：所述配网拓扑识别的方法是所述集中器发送下行同步信号，所述终端接收下行信号并分析接收到的信号来源，确定变压器的位置以及信号位于哪一相。

6.根据权利要求1所述的一种基于工频与载波的配网精准画像的方案和通信系统，其特征在于：所述工频校时的方法是所述终端发送上行信号，所述集中器接收信号并建立同步，所述集中器发送下行信号，所述下行信号内包含时钟信号，所述终端接收下行信号并进行校时。