一种相位检测方法和装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种相位检测方法和装置。一种相位检测方法包括：接收设备接收发送设备发送的数据包，记录接收时刻，解析数据包，获得发送设备接入的第一方波信号的第一相位属性，接收设备检测接入的第二方波信号的上升沿，记录从接收时刻到检测到上升沿之间的时间间隔，接收设备根据接收时刻、时间间隔和第一相位属性，判断第二方波信号的第二相位属性。接收设备根据时间间隔、接收时刻和第一相位属性，判断第二方波的第二相位属性，只需一个发送设备即可确定多个接收设备端接入的电网电压信号的相位属性，硬件设计简单，安装及维护更为方便。
【专利说明】
一种相位检测方法和装置
技术领域
[0001]本发明涉及电网管理技术，尤其涉及一种相位检测方法和装置。
【背景技术】
[0002]对电网电压信号进行相位检测是电网管理工作中的一个重要环节。
[0003]现有的相位检测仪有两大类，一是有线相位检测仪，二是无线相位检测仪。传统的无线相位检测仪通常由两个发送设备和一个接收设备构成，通过两个发送设备利用电磁耦合作用和限幅电路采集电网的电压信号，并对采集到的电网电压信号进行ASK(幅移键控/振幅键控)调制，将调制后的电网电压信号发送给接收设备，接收设备接收上述调制后的电网电压信号后，可将其恢复成相对应的相位信号，这一间接的线路信号检测方法就叫做线路相位，通常需要将发送设备和接收设备之间的距离控制在50米以内，传输距离短。
[0004]传统的无线相位检测仪是通过电磁耦合作用和限幅电路来采集电网的电压信号，因此必然需要两个发送设备，这使得传统无线相位检测仪的硬件设计及安装都过于复杂。
【发明内容】
[0005]为解决相关技术问题，本发明提供一种相位检测方法和装置，其可以简化硬件设计，安装及维护方便。
[0006]为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案:
[0007]第一方面，本发明实施例提供了一种相位检测方法，包括:
[0008]接收设备接收发送设备发送的数据包，记录接收时刻，解析所述数据包，获得所述发送设备接入的第一方波信号的第一相位属性；
[0009]所述接收设备检测接入的第二方波信号的上升沿，记录从所述接收时刻到检测到所述上升沿之间的时间间隔；
[0010]所述接收设备根据所述接收时刻、时间间隔和第一相位属性，判断所述第二方波信号的第二相位属性。
[0011]第二方面，本发明实施例还对应提供了一种相位检测装置，包括:
[0012]数据包接收模块，用于接收发送设备发送的数据包，记录接收时刻，解析所述数据包，获得所述发送设备接入的第一方波信号的第一相位属性；
[0013]上升沿检测模块，用于检测接入的第二方波信号的上升沿，记录从所述接收时刻到检测到所述上升沿之间的时间间隔；
[0014]相位属性判断模块，用于根据所述接收时刻、时间间隔和第一相位属性，判断所述第二方波信号的第二相位属性。
[0015]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果:
[0016]本技术方案中，接收设备接收发送设备发送的数据包，记录接收时刻，解析数据包，获得发送设备接入的第一方波信号的第一相位属性，检测接入的第二方波信号的上升沿，记录从接收时刻到检测到上升沿之间的时间间隔，根据接收时刻、时间间隔和第一相位属性，判断第二方波信号的第二相位属性;通过接收设备接收数据包的接收时刻、接收时刻到检测到第二方波信号上升沿的时间间隔及第一方波的第一相位属性，即可确定第二方波的第二相位属性;本技术方案只需一个发送设备即可确定多个接收设备端接入的电网电压信号的相位属性，硬件设计简单，安装及维护更为方便。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0018]图1A是本发明实施例一提供的一种相位检测方法的流程示意图；
[0019]图1B是本发明实施例一提供的发送设备和接收设备的结构示意图；
[0020]图2是本发明实施例二提供的一种相位检测方法的流程示意图；
[0021]图3是本发明实施例三提供的一种相位检测装置的架构示意图；
[0022]图4是本发明实施例四提供的一种相位检测装置的架构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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。
[0024]实施例一
[0025]请参考图1A和图1B，图1A是本发明实施例一提供的一种相位检测方法的流程示意图，图1B是本发明实施例一提供的发送设备和接收设备的结构示意图，本实施例的方法可以由接收设备端来执行，适用于检测接收设备端接入的电压信号的相位属性的场景。
[0026]该一种相位检测方法，可以包括如下步骤:
[0027]SI 10:接收设备接收发送设备发送的数据包，记录接收时刻，解析数据包，获得发送设备接入的第一方波信号的第一相位属性。
[0028]示例性的，如图1B所示，发送设备通过硬件转换电路将接入的第一正弦波信号转换成第一方波信号，并将该第一方波信号连接在MCU(Microcontroller Unit，微控单元)的PCA(ProgrammabIe Counter Array，可编程计数器阵列)引脚上，并可以使用silicon labs公司的SI4438无线芯片通过无线方式将固定格式的数据包发送给接收设备，空旷无线通信距离可达I公里，可实现向通信距离范围内的多个接收设备同时发送数据包，该数据包中包括第一方波信号的相位属性信息。
[0029]接收设备可以使用上述SI4438无线芯片接收上述发送设备发送的固定格式的数据包，记录接收到数据包的接收时刻，解析数据包后获得上述第一方波信号的第一相位属性信息。
[0030]在本实施例中，上述接收时刻是以发送设备检测到第一方波信号的上升沿的时刻作为时间起点，该接收时刻可以看作是接收设备的设备参数，计算该接收时刻的方法可以为:给发送设备和接收设备接入同相位的方波信号，则发送设备和接收设备同时检测到该方波信号的上升沿，以接收设备检测到该方波信号的上升沿的时刻为时间起点，即可计算出接收设备接收到数据包的接收时刻，如此计算多次求该接收时刻的平均值，所求平均值即为接收设备接收到数据包最终的接收时刻。需要说明的是，不同接收设备所对应的接收时刻可能不同。
[0031]S120:接收设备检测接入的第二方波信号的上升沿，记录从接收时刻到检测到上升沿之间的时间间隔。
[0032]示例性的，接收设备检测检测接入的第二方波信号的上升沿，以SllO中的接收时刻作为时间起点，测出上述接收时刻至检测到上升沿的时刻之间的时间间隔，并记录该时间间隔。
[0033]S130:接收设备根据接收时刻、时间间隔和第一相位属性，判断第二方波信号的第二相位属性。
[0034]示例性的，接收设备根据接收时刻、时间间隔和第一相位属性，并通过MCU的PCA引脚的计算功能即可计算并确定第二方波的第二相位属性。第二相位属性的判断方法在下述实施例二中提供了可选的实施方式，在此不加以赘述。
[0035]综上，接收设备接收发送设备发送的数据包，记录接收时刻，解析数据包，获得发送设备接入的第一方波信号的第一相位属性，检测接入的第二方波信号的上升沿，记录从接收时刻到检测到上升沿之间的时间间隔，根据接收时刻、时间间隔和第一相位属性，判断第二方波信号的第二相位属性;通过接收设备接收数据包的接收时刻、接收时刻到检测到第二方波信号上升沿的时间间隔及第一方波的第一相位属性，即可确定第二方波的第二相位属性;本技术方案只需一个发送设备即可确定多个接收设备端接入的电网电压信号的相位属性，硬件设计简单，安装及维护更为方便。
[0036]实施例二
[0037]请参考图2，其是本发明实施例二提供的一种相位检测方法的流程示意图。本实施例与实施例一的主要区别在于，增加接收设备接入第二正弦波信号，并通过接收设备中的硬件转换电路将第二正弦波信号转换成第二方波信号的内容，进一步提供上述S130的可选的实施方式。
[0038]S210:接收设备接入第二正弦波信号，并通过接收设备中的硬件转换电路将第二正弦波信号转换成第二方波信号。
[0039]示例性的，接收设备通过硬件转换电路将接入的相位属性未知的第二正弦波信号转换成第二方波信号，并将该第二方波信号连接在MCU的PCA引脚上。
[0040]S220:接收设备接收发送设备发送的数据包，记录接收时刻，解析数据包，获得发送设备接入的第一方波信号的第一相位属性。
[0041]S230:接收设备检测接入的第二方波信号的上升沿，记录从接收时刻到检测到上升沿之间的时间间隔。
[0042]S240:接收设备根据接收时刻、时间间隔和第一相位属性，判断第二方波信号的第二相位属性。
[0043]示例性的，以中国大陆使用的220V交流电为例，第一方波和第二方波的频率均为50HZ。记上述时间间隔为T，接收时刻记为Tl，以及第二相位属性和第一相位属性之间的相序差为n，其中Tl小于50HZ方波的周期20ms，且Tl的误差在Ims内，η取值为O、I和2，则有T =[20-Τ1 ± (n*6.67)]ms，如果n = 0，则第二方波的第二相位属性和第一方波的第一相位属性相同；如果η= I或2，则第二方波的第二相位属性和第一方波的第一相位属性不相同，例如η=I，T= (20-Τ1+6.67)ms且第一方波的第一相位属性为B相时，则第二方波的第二相位属性为C相，n = I，T= (20-T1-6.67)ms且第一方波的第一相位属性为B相时，则第二方波的第二相位属性为A相。在其他实施例中，接入的信号也可以为其他频率的信号，并且相位判断方法与上述方法类似。
[0044]综上，接收设备将接入的第二正弦波信号转换成第二方波信号，接收发送设备发送的数据包，记录接收时刻，解析数据包，获得发送设备接入的第一方波信号的第一相位属性，检测接入的第二方波信号的上升沿，记录从接收时刻到检测到上升沿之间的时间间隔，根据接收时刻、时间间隔和第一相位属性，判断第二方波信号的第二相位属性;通过接收设备接收数据包的接收时刻、接收时刻到检测到第二方波信号上升沿的时间间隔及第一方波的第一相位属性，即可确定第二方波的第二相位属性;本技术方案只需一个发送设备即可确定多个接收设备端接入的电网电压信号的相位属性，硬件设计简单，安装及维护更为方便。
[0045]以下为本发明实施例的一种相位检测装置的实施例，本发明实施例的一种相位检测方法的实施例，和一种相位检测装置的实施例属于一个总的发明构思，在一种相位检测装置的实施例中未详尽描述的细节内容，可参考上述一种相位检测方法的实施例。
[0046]实施例三
[0047]请参考图3，其是本发明实施例三提供的一种相位检测装置的架构示意图。该一种相位检测装置300，可以包括如下内容:
[0048]数据包接收模块310，用于接收发送设备发送的数据包，记录接收时刻，解析数据包，获得发送设备接入的第一方波信号的第一相位属性。
[0049]上升沿检测模块320，用于检测接入的第二方波信号的上升沿，记录从接收时刻到检测到上升沿之间的时间间隔。
[0050]相位属性判断模块330，用于根据接收时刻、时间间隔和第一相位属性，判断第二方波信号的第二相位属性。
[0051 ]其中，接收设备接收发送设备通过无线方式发送的固定格式的数据包。
[0052]综上，接收设备接收发送设备发送的数据包，记录接收时刻，解析数据包，获得发送设备接入的第一方波信号的第一相位属性，检测接入的第二方波信号的上升沿，记录从接收时刻到检测到上升沿之间的时间间隔，根据接收时刻、时间间隔和第一相位属性，判断第二方波信号的第二相位属性;通过接收设备接收数据包的接收时刻、接收时刻到检测到第二方波信号上升沿的时间间隔及第一方波的第一相位属性，即可确定第二方波的第二相位属性;本技术方案只需一个发送设备即可确定多个接收设备端接入的电网电压信号的相位属性，硬件设计简单，安装及维护更为方便。
[0053]实施例四
[0054]请参考图4，其是本发明实施例四提供的一种相位检测装置的架构示意图。该一种相位检测装置400，可以包括如下内容:
[0055]信号转换模块410，用于接入第二正弦波信号，并通过接收设备中的硬件转换电路将第二正弦波信号转换成第二方波信号。
[0056]数据包接收模块420，用于接收发送设备发送的数据包，记录接收时刻，解析数据包，获得发送设备接入的第一方波信号的第一相位属性。
[0057]上升沿检测模块430，用于检测接入的第二方波信号的上升沿，记录从接收时刻到检测到上升沿之间的时间间隔。
[0058]相位属性判断模块440，用于根据接收时刻、时间间隔和第一相位属性，判断第二方波信号的第二相位属性。
[0059]其中，上述第一方波信号和第二方波信号的频率均为50HZ。
[0060]其中，相位属性判断模块440具体，具体用于记时间间隔为T，接收时刻为Tl，以及第二相位属性和第一相位属性之间的相序差为η，则有T= [20-Τ1 土(n*6.67)]ms，其中η取值为O、I或2，如果η = 0，则第二相位属性和第一相位属性相同；如果η= I或2，则第二相位属性和第一相位属性不相同。
[0061]综上，接收设备将接入的第二正弦波信号转换成第二方波信号，接收发送设备发送的数据包，记录接收时刻，解析数据包，获得发送设备接入的第一方波信号的第一相位属性，检测接入的第二方波信号的上升沿，记录从接收时刻到检测到上升沿之间的时间间隔，根据接收时刻、时间间隔和第一相位属性，判断第二方波信号的第二相位属性;通过接收设备接收数据包的接收时刻、接收时刻到检测到第二方波信号上升沿的时间间隔及第一方波的第一相位属性，即可确定第二方波的第二相位属性;本技术方案只需一个发送设备即可确定多个接收设备端接入的电网电压信号的相位属性，硬件设计简单，安装及维护更为方便。
[0062]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1.一种相位检测方法，其特征在于，包括: 接收设备接收发送设备发送的数据包，记录接收时刻，解析所述数据包，获得所述发送设备接入的第一方波信号的第一相位属性； 所述接收设备检测接入的第二方波信号的上升沿，记录从所述接收时刻到检测到所述上升沿之间的时间间隔； 所述接收设备根据所述接收时刻、时间间隔和第一相位属性，判断所述第二方波信号的第二相位属性。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一方波信号和第二方波信号的频率均为50HZ。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收设备根据所述接收时刻、时间间隔和第一相位属性，判断所述第二方波信号的第二相位属性，包括: 记所述时间间隔为T，所述接收时刻为Tl，以及所述第二相位属性和所述第一相位属性之间的相序差为η，则有T= [20-Τ1 ± (η*6.67) ]ms，其中η取值为O、I或2，如果η = O，则所述第二相位属性和所述第一相位属性相同；如果η= I或2，则所述第二相位属性和所述第一相位属性不相同。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收设备接收发送设备发送的数据包之前，还包括: 接收设备接入第二正弦波信号，并通过所述接收设备中的硬件转换电路将所述第二正弦波信号转换成第二方波信号。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收设备接收发送设备发送的数据包，包括: 接收设备接收发送设备通过无线发送的固定格式的数据包。6.一种相位检测装置，其特征在于，包括: 数据包接收模块，用于接收发送设备发送的数据包，记录接收时刻，解析所述数据包，获得所述发送设备接入的第一方波信号的第一相位属性； 上升沿检测模块，用于检测接入的第二方波信号的上升沿，记录从所述接收时刻到检测到所述上升沿之间的时间间隔； 相位属性判断模块，用于根据所述接收时刻、时间间隔和第一相位属性，判断所述第二方波信号的第二相位属性。7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一方波信号和第二方波信号的频率均为50ΗΖ。8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述相位属性判断模块，具体用于: 记所述时间间隔为Τ，所述接收时刻为Tl，以及所述第二相位属性和所述第一相位属性之间的相序差为η，则有T= [20-Τ1 ± (η*6.67) ]ms，其中η取值为O、I或2，如果η = O，则所述第二相位属性和所述第一相位属性相同；如果η= I或2，则所述第二相位属性和所述第一相位属性不相同。9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括: 信号转换模块，用于接入第二正弦波信号，并通过所述接收设备中的硬件转换电路将所述第二正弦波信号转换成第二方波信号。10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述接收设备接收发送设备发送的数据包，包括: 接收设备接收发送设备通过无线发送的固定格式的数据包。
【文档编号】G01R25/00GK106053941SQ201610443733
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】顾国昌, 王成祥, 刘明月
【申请人】上海路辉电子科技有限公司