一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统及方法与流程

本发明涉及电力信息技术领域，尤其涉及一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统及方法。

背景技术：

目前，电力局与用户电表之间是通过电力线路进行通信的，电力线路是作为通信载体。当用户电表出现故障时，电力局需要给用户做复电操作，当复电操作不成功时，只能由工作人员主观去判断其问题所在，却无法准确地定位是通信环节中的哪个环节有问题，这时必须要在开电能表表箱的情况下才能分析定位智能电表复电不成功的问题，这种分析方式全靠人工主观判断，易引起复电不及时问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统，可以在不开电能表表箱的情况下分析定位出智能电表复电不成功的问题，解决了之前全靠人工主观判断方法易引起的复电不及时的问题。

本发明的问题之一，是这样实现的：

一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统，所述电力线路检测系统包括安装于被监控的电力线路中的监测装置以及监控平台计算机，所述监测装置包括主控芯片、485通讯模块、gprs控制芯片、第一外部存储模块、蓝牙模块、电力载波模块、第二外部存储模块、第三外部存储模块、gprs通讯模块及电源转换模块；

所述主控芯片分别与485通讯模块、gprs控制芯片、第一外部存储模块、蓝牙模块及电力载波模块相连；所述gprs控制芯片分别与第二外部存储模块、第三外部存储模块及gprs通讯模块相连；所述gprs通讯模块通过无线网络与监控平台计算机相连；所述电力载波模块和电源转换模块连接于电力线路中；

所述电源转换模块分别与主控芯片、485通讯模块、gprs控制芯片、第一外部存储模块、蓝牙模块、电力载波模块、第二外部存储模块、第三外部存储模块及gprs通讯模块相连。

进一步地，所述gprs通讯模块包括gprs单元、gprs指示灯及sim卡座，所述gprs单元分别与gprs指示灯、sim卡座、gprs控制芯片及监控平台计算机相连。

进一步地，所述485通讯模块包括485通讯芯片及485通讯端子，所述485通讯芯片分别与485通讯端子及主控芯片相连。

进一步地，所述485通讯芯片采用的是型号为sn65lbc184d的芯片。

进一步地，所述主控芯片采用的是型号为stm32f303vct6的芯片。

进一步地，所述gprs控制芯片采用的是型号为smt32f030x8的芯片。

本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测方法，可以在不开电能表表箱的情况下分析定位出智能电表复电不成功的问题，解决了之前全靠人工主观判断方法易引起的复电不及时的问题。

本发明的问题之二，是这样实现的：

一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测方法，所述电力线路检测方法需提供上述的一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统，所述电力线路检测方法包括如下步骤：

步骤1、将所述监测装置安装于被监控的电力线路中，通过电路线路与电力载波模块和电源转换模块直接接通，用于监测电力线路的线路运行状况；

步骤2、开启动所述监测装置，由所述电源转换模块为所述监测装置提供所需电源；

步骤3、所述主控芯片通过485通讯模块或蓝牙模块对该监测装置进行参数设置，并将设置的参数保存在第一外部存储模块、第二外部存储模块和第三外部存储模块；

步骤4、所述电力线路检测系统正常工作后，所述主控芯片通过电力载波模块实时检测作为通信载体的电力线路，所述电力载波模块将查询数据包实时发送至主控芯片，所述主控芯片通过gprs控制芯片和gprs通讯模块以gprs或4g的方式，将查询数据包发送至监控平台计算机；

步骤5、所述监控平台计算机接收查询数据包后，返回应答数据包给主控芯片，所述主控芯片通过返回的应答数据包来确定该电力线路是否正常稳定，并对故障电力线路的具体情况进行判断和分析，对故障电力线路实行准确定位，方便管理维护人员对故障进行维修。

本发明的优点在于：本发明提供了一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统，监测装置本身具有体积小、质量轻、携带方便、操作简单智能、成本相对较低的优点。本发明还提出了一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测方法，是一种可视化的电力载波现场通讯分析方法，通过电力载波模块来监测作为通信载体的电力线路，电力载波模块通过gprs或4g的方式将数据发送至主控芯片，主控芯片通过gprs或4g的方式将数据发送至监控平台计算机；若有线路出现故障而使通信载体断路，并中断了监测装置与监控平台计算机之间的通信，则可通过监控平台计算机的数据对故障的具体情况进行判断和分析，对故障电力线路实行准确定位，方便管理维护人员对故障进行维修；改变了传统粗放式的工作方式，满足用户现场监测的需求，实现台区载波通信的定量分析，精准定位故障点，快速找到现场出现的通信问题，以方便及时解决问题，大大提升了工作效率，节省运维成本。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统的结构示意图。

图2为本发明一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统中电源转换模块的结构示意图。

图3为本发明一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统中主控芯片的结构示意图。

图4为本发明一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统中gprs控制芯片的结构示意图。

图5为本发明一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统中蓝牙模块的结构示意图。

图6为本发明一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统中485通讯模块的结构示意图。

图7为本发明一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统中电力载波模块的结构示意图。

图8为本发明一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统中gprs指示灯的结构示意图。

图9为本发明一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统中gprs单元的结构示意图。

图10为本发明一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统中sim卡座的结构示意图。

图11为本发明一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统中第二外部存储模块和第三外部存储模块的结构示意图。

图12为本发明一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统中第一外部存储模块的结构示意图。

图中标号说明：

100-电力线路检测系统、10-监测装置、11-主控芯片、12-485通讯模块、121-485通讯芯片、122-485通讯端子、13-gprs控制芯片、14-第一外部存储模块、15-蓝牙模块、16-电力载波模块、17-第二外部存储模块、18-第三外部存储模块、19-gprs通讯模块、191-gprs单元、192-gprs指示灯、193-sim卡座、110-电源转换模块、20-监控平台计算机、200-电力线路。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作出进一步地详细说明，但本发明的结构并不仅限于以下实施例。

请参阅图1所示，本发明的一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统，所述电力线路检测系统100包括安装于被监控的电力线路200中的监测装置10以及监控平台计算机20，所述监测装置10包括主控芯片11、485通讯模块12、gprs控制芯片13、第一外部存储模块14、蓝牙模块15、电力载波模块16、第二外部存储模块17、第三外部存储模块18、gprs通讯模块19及电源转换模块110；所述主控芯片11采用的是型号为stm32f303vct6的芯片，所述gprs控制芯片13采用的是型号为smt32f030x8的芯片；

其中，所述主控芯片11是用于控制和处理各模块的运行，可接收电力载波模块16的报文，并将报文发送给gprs控制芯片13，还可以控制蓝牙模块15通讯，其具体结构如图3所示；所述485通讯模块12是用于通过rs485总线与主控芯片11进行通讯，其具体结构如图6所示；所述gprs控制芯片13是用于控制和处理gprs通讯模块19的运行，其具体结构如图4所示；所述第一外部存储模块14是用于存储主控芯片11分析和处理后所产生的数据，其具体结构如图12所示；所述蓝牙模块15是用于通过蓝牙方式进行短距离无线通讯，其具体结构如图5所示；所述电力载波模块16是单相电力线通信调制解调器，利用电网传送数据信号，其具体结构如图7所示；所述第二外部存储模块17和第三外部存储模块18是用于存储gprs控制芯片13分析和处理后所产生的数据，其具体结构如图11所示；所述gprs通讯模块19是用于通过gprs方式进行通讯，将数据传输给监控平台计算机20，包括gprs单元191、gprs指示灯192(指示gprs单元191的通讯状态)和sim卡座193，其具体结构分别如图9、图8和图10所示；所述电源转换模块110是用于将市电转换成可供监测装置10的各模块使用的电源，其具体结构如图2所示；所述监控平台计算机20是用于接收监测装置10发送的数据包，分析和处理后，再返回对应的数据包给监测装置10。

所述主控芯片11分别与485通讯模块12、gprs控制芯片13、第一外部存储模块14、蓝牙模块15及电力载波模块16相连；所述gprs控制芯片13分别与第二外部存储模块17、第三外部存储模块18及gprs通讯模块19相连；所述gprs通讯模块19通过无线网络与监控平台计算机20相连；所述电力载波模块16和电源转换模块110连接于电力线路200中；

具体有：所述gprs通讯模块19包括gprs单元191、gprs指示灯192及sim卡座193，所述gprs单元191分别与gprs指示灯192、sim卡座193、gprs控制芯片13及监控平台计算机20相连，通过gprs方式实现远程通讯；所述485通讯模块12包括485通讯芯片121及485通讯端子122，所述485通讯芯片121分别与485通讯端子122及主控芯片11相连；所述485通讯芯片121采用的是型号为sn65lbc184d的芯片。

所述电源转换模块110为各电路模块提供所需电源，具体连接方式为：所述电源转换模块110分别与主控芯片11、485通讯模块12、gprs控制芯片13、第一外部存储模块14、蓝牙模块15、电力载波模块16、第二外部存储模块17、第三外部存储模块18及gprs通讯模块19相连。

本发明提供了一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统，其中监测装置10本身具有体积小、质量轻、携带方便、操作简单智能、成本相对较低的优点。

本发明的一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测方法，所述电力线路检测方法需提供上述的一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测系统，所述电力线路检测方法包括如下步骤：

步骤1、将所述监测装置10安装于被监控的电力线路200中，通过电路线路200与电力载波模块16和电源转换模块110直接接通，用于监测电力线路200的线路运行状况；

步骤2、开启动所述监测装置10，由所述电源转换模块110为所述监测装置10提供所需电源；

步骤3、所述主控芯片11通过485通讯模块12或蓝牙模块15对该监测装置10进行参数设置，并将设置的参数保存在第一外部存储模块14、第二外部存储模块17和第三外部存储模块18，其中，所述第一外部存储模块14的存储是主控芯片11直接将数据传输给第一外部存储模块14进行存储的，而所述第二外部存储模块17和第三外部存储模块18的存储是主控芯片11通过gprs控制芯片13进行存储的；

步骤4、所述电力线路检测系统100正常工作后，所述主控芯片11通过电力载波模块16实时检测作为通信载体的电力线路200，所述电力载波模块16将查询数据包实时发送至主控芯片11，所述主控芯片11通过gprs控制芯片13和gprs通讯模块19以gprs或4g的方式，将查询数据包发送至监控平台计算机20；

步骤5、所述监控平台计算机20接收查询数据包后，返回应答数据包给主控芯片11，所述主控芯片11通过返回的应答数据包来确定该电力线路200是否正常稳定，并对故障电力线路200的具体情况进行判断和分析，对故障电力线路200实行准确定位，方便管理维护人员对故障进行维修。

本发明还提出了一种基于电力线载波通讯技术的电力线路检测方法，是一种可视化的电力载波现场通讯分析方法，通过电力载波模块16来监测作为通信载体的电力线路200，电力载波模块16通过gprs或4g的方式将数据发送至主控芯片11，主控芯片11通过gprs或4g的方式将数据发送至监控平台计算机20；若有线路出现故障而使通信载体断路，并中断了监测装置10与监控平台计算机20之间的通信，则可通过监控平台计算机20的数据对故障的具体情况进行判断和分析，对故障电力线路200实行准确定位，方便管理维护人员对故障进行维修；改变了传统粗放式的工作方式，满足用户现场监测的需求，实现台区载波通信的定量分析，精准定位故障点，快速找到现场出现的通信问题，以方便及时解决问题，大大提升了工作效率，节省运维成本。

电力线路检测系统工作原理：

通过作为通信载体的被监测电力线路200，安装于电力线路200的监测装置10可以将查询数据包定时发送至监控平台计算机20。监测装置10可通过已确认接收数据包的监控平台计算机20返回的应答数据包来确定该线路运行的正常稳定与否。若有线路出现故障而使通信载体断路，并中断了监测装置10和监控平台计算机20的通信，则在监测装置10确认后，会由监测装置10通过gprs或4g的方式，将数据发送至监控平台计算机20。

电力线路检测系统设计方案

通过低压电力线路200与监测装置10的电力载波模块16和电源转换模块110直接接通，可利用主控芯片11对各相线路的电源状态进行判断，并且还能与低压电力载波通信基数相结合以准确判定监测点的故障状态，不仅可以实现对电流电压、功率频率以及电能量等参数的实时监测，还能有效计算负荷率、同时可以在产生告警信息、定时数据以及故障信息时，通过统计时间间隔的设定而将数据信息主动发送给监控平台计算机20。监测装置10可以进行参数设置、数据存储、故障判定与告警以及数据以及数据信息传输等，监测终端是给予gprs通信技术以及电力线载波通信技术等先进技术，并通过报警终端通信状态、监测信息以及报警终端监测到的数据等对故障的具体情况进行判断和分析。

电力局通过apn专线获取移动公司提供的相关信息，而监控平台计算机20又通过apn通道以及gprs网络实现与电力局的数据交互，再由监测装置10对故障线路实行准确定位告警并将告警信息发送给监控中心，方便管理维护人员对故障进行维修。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。