相位识别方法、装置、通信装置和通信系统以及存储介质与流程

1.本发明涉及电力线通信技术领域，尤指一种相位识别方法、装置、通信装置和通信系统以及存储介质。


背景技术：

2.电力线通信(power line communication，简称plc)技术，根据gb/t 31983.31中的定义，指的是：将信息数据调制到合适的载波频率上，以电力线作为物理介质进行数据传输，实现在数据终端之间的通信或控制的一种技术。由于电力线是最普及、覆盖范围最为广阔的一种物理媒体，利用电力线传输数据信息，具有极大的便捷性，无需重新布线，即可将所有与电力线相连接的用电设备组成一个通信网络，进行信息交互和通信。这种方式实施简单，维护方便，可以有效降低运营成本、减少构建新的通信网络的支出，因而已成为智能电网、能源管理、智慧家庭、光伏发电、电动汽车充电等应用的主要通信手段。
3.按照不同角度，电力线通信可有如下分类：
4.1、从电力线应用范围分，可分为利用高/中压配电网的通信系统和通常仅利用其中/低压配电网的通信系统。前者重点应用于电力系统内部的通信系统(它可以提供长距离通信，如电力载波系统)，后者多应用于公众用户的通信业务的接入系统。
5.2、从通信业务应用范围分，这种分类方法通常是对利用中/低压配电网的通信系统，它分为窄带通信应用和宽带通信应用。窄带通信应用主要是利用3khz～500khz频段，典型的低压窄带电力线通信应用情形包括智能电能表集中抄表(amr)、ami/amm(高级量测体系/自动抄表)、家居智能控制、路灯控制、智能楼宇、四表集抄以及智能电网(smart grid)的其他应用，例如：电动车辆充电控制等。宽带通信应用是可以实现为公众用户提供数据、话音、图像等综合业务的接入。宽带plc按应用的配电网电压等级可划分为低压plc和中压plc。低压plc利用低压(220v/380v)电力线作为传输媒介，为用户提供internet接入、家庭局域网、远程抄表、智能家居等应用。中压plc利用中压(10kv)电力线作为通信链路，为接入骨干网、配电网自动化、用户需求侧管理及农村电话等应用提供传输通道。
6.其中，窄带plc系统通常不向公众用户开放通信业务，主要是用电力系统的数据集采、监控和传输。相比之下，宽带plc目前则广泛应用于公众通信信领域，我国国家标准gb/t 33854《基于公众电信网的宽带客户网络联网技术要求电力线联网》，规定了基于homeplug av技术的宽带plc系统。
7.随着电力线通信技术的普及，以及电子式电能表在计费系统中的广泛使用，采用电力线载波通信方式的抄表系统所占的比例越来越大。电力线载波通信抄表系统通常包括：主站、集中器以及通信节点。其中，通信节点对应各类电能表，集中器是远程集中抄表系统的中心管理设备和控制设备，负责定时读取通信节点数据、系统的命令传送、数据通讯、网络管理、事件记录、数据的横向传输等功能，它的作用是把一批电能表的数据先通过载波等方式采集到本地设备上，然后再通过有线或者无线网络等方式传输到主站上去。电力线载波通信抄表系统以低压plc网为主要通信信道，以gprs、gsm、cdma等公用通信信道和部分
rs485总线信道为辅助通信信道。低压plc网络的主干线一般采用三相四线制供电，普通居民用户用电只取其中一相线作为火线(l)，取地线作为零线(n)，一些工厂因为生产需要会使用三相电，因此，电力线载波通信抄表系统中大部分的通信节点为单相电能表，少部分为三相电能表。对于低压plc通信而言，一方面，由于通信节点跨相通信时信号传输路径加长、噪声增大，因此低压plc通信在进行路由选择时，应尽可能选择同相的通信节点进行中继通信，以减少干扰，保证通信质量。另一方面，主站为了提高配变利用率，需要将负载较重相的一些用户移到较轻的另外一相进行负载，以实现各相线负载均衡，因为如若供电线路三相负荷不平衡，轻则降低线路和配电变压器的供电效率，重则会因重负荷相超载过多，会造成某相导线烧断、开关烧坏甚至配电变压器单相烧毁等严重后果。基于如上原因，准确判断这些用电户所在的相位、知道各用电户电表在各相线上的分布，就显得非常重要。
8.目前电力线通信抄表系统中的相位识别问题有很多方法，有一种方法是通过智能终端向用户电表发送识别信号，用户电表基于该识别信号确定自身的相位信息并反馈给智能终端的方式进行用户电表的相位信息识别。但这种方法存在的问题是：在智能终端与用户电表之间的距离较远时，可能会由于距离较远造成识别信号的衰减，从而造成用户电表的相位信息识别失败；还有一种方法是以变压器台区总表的a、b、c三相作为参照，通过用户电能表几个时刻的电压值与变压器台区总表的对应相同时刻的各电压值分别进行相关性运算，选择相关度最高的来确定相位。该方法不足之处在于采用皮尔逊相关系数度量用户电能表电压序列数据与变压器台区总表a、b、c各相电压序列数据之间的相关性，对数据质量要求较高、准确性较差(要求两个序列线性相关、长度相等而且是正态分布)，并且计算量大。
9.基于上述内容，目前亟待提出一种计算简单、识别高速准确的基于低压电力线宽带通信网络的相位识别方法、装置、通信装置和通信系统以及存储介质，以克服现有技术中存在的限制和缺陷。


技术实现要素：

10.有鉴于此，本发明实施例提供一种相位识别方法、装置、通信装置和通信系统以及存储介质，仅通过两个过零ntb信息即可准确地识别出通信节点的相位，相比现有技术中其他方法具有计算简单、识别高速准确的特点。
11.第一方面，本发明实施例提供了一种相位识别方法，应用于低压电力线宽带通信网络主节点，至少包括：
12.获取本地一个或多个相位的过零网络基准时间ntb信息，记为第一过零网络基准时间ntb信息；
13.获取待识别通信节点的过零网络基准时间ntb信息，记为第二过零网络基准时间ntb信息；
14.仅选取所述第一过零网络基准时间ntb信息中的任一相位的一个过零网络基准时间ntb作为基准原点；仅选取所述第二过零网络基准时间ntb信息中的一个过零网络基准时间ntb作为比较点；
15.计算所述比较点相对所述基准原点在一个电力周期内的偏移量；
16.根据所述偏移量确定所述待识别通信节点的相位。
17.优选地，所述计算所述比较点相对所述基准原点在一个电力周期内的偏移量，具体通过如下公式计算：
18.ntboffset＝(ntbsta
–
ntbcco)mod ntbpowerperiod；
19.其中，ntbpowerperiod为一个电力周期对应的网络基准时间数值，ntbsta为所述比较点的数值，ntbcco为所述基准原点的数值，ntboffset为所述比较点相对所述基准原点在一个电力周期内的偏移量。
20.优选地，所述根据所述偏移量确定所述待识别通信节点的相位，具体为：
21.事先将一个电力周期对应的网络基准时间数值ntbperiod等分成12个区间，根据电力周期开始时刻的过零网络基准时间ntb信息的所属相位预设区间与相位的对应关系；
22.当所述偏移量不大于预设最大偏移量阈值时，判断所述偏移量所属的区间，根据所述偏移量所属的区间和所述对应关系确定所述待识别通信节点的相位。
23.优选地，所述事先将一个电力周期对应的网络基准时间数值ntbperiod等分成12个区间，根据电力周期开始时刻的过零网络基准时间ntb信息的所属相位预设区间与相位的对应关系，具体为：
24.定义ntbcut12为每个区间长度值，则：
25.ntbcut12＝[ntbperiod/12]，其中，所述ntbcut12为非零整数；
[0026]
将所述12个区间的等分界限值记为：数组ntbcut[i]＝ntbcut12
×
i，其中，i为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11和12；
[0027]
当所述电力周期开始时刻的过零网络基准时间ntb信息是a相时，所述对应关系为：
[0028]
区间[ntbcut[0]，ntbcut[1])对应的相位为：a相；
[0029]
区间[ntbcut[1]，ntbcut[3])对应的相位为：c相；
[0030]
区间[ntbcut[3]，ntbcut[5])对应的相位为：b相；
[0031]
区间[ntbcut[5]，ntbcut[7])对应的相位为：a相；
[0032]
区间[ntbcut[7]，ntbcut[9])对应的相位为：c相；
[0033]
区间[ntbcut[9]，ntbcut[11])对应的相位为：b相；
[0034]
区间[ntbcut[11]，ntbcut[12]]对应的相位为：a相；
[0035]
当所述电力周期开始时刻的过零网络基准时间ntb信息是b相时，所述对应关系为：
[0036]
区间[ntbcut[0]，ntbcut[1])对应的相位为：b相；
[0037]
区间[ntbcut[1]，ntbcut[3])对应的相位为：a相；
[0038]
区间[ntbcut[3]，ntbcut[5])对应的相位为：c相；
[0039]
区间[ntbcut[5]，ntbcut[7])对应的相位为：b相；
[0040]
区间[ntbcut[7]，ntbcut[9])对应的相位为：a相；
[0041]
区间[ntbcut[9]，ntbcut[11])对应的相位为：c相；
[0042]
区间[ntbcut[11]，ntbcut[12]]对应的相位为：b相；
[0043]
当所述电力周期开始时刻的过零网络基准时间ntb信息是c相时，所述对应关系为：
[0044]
区间[ntbcut[0]，ntbcut[1])对应的相位为：c相；
[0045]
区间[ntbcut[1]，ntbcut[3])对应的相位为：b相；
[0046]
区间[ntbcut[3]，ntbcut[5])对应的相位为：a相；
[0047]
区间[ntbcut[5]，ntbcut[7])对应的相位为：c相；
[0048]
区间[ntbcut[7]，ntbcut[9])对应的相位为：b相；
[0049]
区间[ntbcut[9]，ntbcut[11])对应的相位为：a相；
[0050]
区间[ntbcut[11]，ntbcut[12]]对应的相位为：c相。
[0051]
优选地，所述判断所述偏移量所属的区间，根据所述偏移量所属的区间和所述对应关系确定所述待识别通信节点的相位，具体为：
[0052]
通过如下公式计算所述偏移量中所述ntbcut12的个数phaseval，
[0053]
phaseval＝[ntboffset/ntbcut12]，其中，所述phaseval取值为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11；
[0054]
当所述基准原点是a相时，
[0055]
所述phaseval为0、5、6、11中的任意一个时，所述待识别通信节点的相位为：a相；
[0056]
所述phaseval为3、4、9、10中的任意一个时，所述待识别通信节点的相位为：b相；
[0057]
所述phaseval为1、2、7、8中的任意一个时，所述待识别通信节点的相位为：c相；
[0058]
当所述基准原点是b相时，
[0059]
所述phaseval为0、5、6、11中的任意一个时，所述待识别通信节点的相位为：b相；
[0060]
所述phaseval为3、4、9、10中的任意一个时，所述待识别通信节点的相位为：c相；
[0061]
所述phaseval为1、2、7、8中的任意一个时，所述待识别通信节点的相位为：a相；
[0062]
当所述基准原点是c相时，
[0063]
所述phaseval为0、5、6、11中的任意一个时，所述待识别通信节点的相位为：c相；
[0064]
所述phaseval为3、4、9、10中的任意一个时，所述待识别通信节点的相位为：a相；
[0065]
所述phaseval为1、2、7、8中的任意一个时，所述待识别通信节点的相位为：b相。
[0066]
优选地，当所述比较点与所述基准原点同为上升沿采集信息或同为下降沿采集信息时，所述方法还包括：
[0067]
根据所述偏移量确定所述待识别通信节点的零火反接状态；
[0068]
其中，所述零火反接状态为：正常接线或零火反接；
[0069]
所述根据所述偏移量确定所述待识别通信节点的零火反接状态，具体为：
[0070]
所述phaseval为0、3、4、7、8、11中的任意一个时，所述待识别通信节点的零火反接状态为：正常接线；
[0071]
所述phaseval为1、2、5、6、9、10中的任意一个时，所述待识别通信节点的零火反接状态为：零火反接。
[0072]
优选地，所述方法执行之前，还包括：
[0073]
判断当前是否处于强电环境以及是否有未识别的通信节点，如果当前处于强电环境且有未识别的通信节点，则执行所述方法。
[0074]
优选地，所述判断当前是否处于强电环境，具体为：
[0075]
在预设时间内执行采集本地过零网络基准时间ntb信息的操作，检查是否存在过零点网络基准时间ntb信息，如果存在，则当前处于强电环境。
[0076]
第二方面，本发明实施例提供了一种相位识别装置，设置于低压电力线宽带通信
网络主节点，至少包括：
[0077]
第一过零ntb信息获取模块，设置为获取本地一个或多个相位的过零网络基准时间ntb信息，记为第一过零网络基准时间ntb信息；
[0078]
第二过零ntb信息获取模块，设置为获取待识别通信节点的过零网络基准时间ntb信息，记为第二过零网络基准时间ntb信息；
[0079]
基准原点和比较点选取模块，设置为仅选取所述第一过零网络基准时间ntb信息中的任一相位的一个过零网络基准时间ntb作为基准原点；仅选取所述第二过零网络基准时间ntb信息中的一个过零网络基准时间ntb作为比较点；
[0080]
偏移量计算模块，设置为计算所述比较点相对所述基准原点在一个电力周期内的偏移量；
[0081]
相位识别模块，设置为根据所述偏移量确定所述待识别通信节点的相位。
[0082]
第三方面，本发明实施例提供了一种通信装置，包括存储器和处理器，所述处理器执行所述存储器中的程序指令，用于实现第一方面所述的方法。
[0083]
第四方面，本发明实施例提供了一种通信系统，至少包括：设置有第二方面所述的通信装置的低压电力线宽带通信网络主节点。
[0084]
第五方面，本发明实施例提供了一种存储介质，所述存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于实现第一方面所述的方法。
[0085]
本发明实施例仅通过本地所获取到的任意一个过零ntb信息，以及待识别通信节点的一个过零ntb信息，计算两者的偏移量，采用十二分法识别方法，根据该偏移量即可识别出待识别通信节点的相位，计算简单，识别高速准确。
附图说明
[0086]
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0087]
图1是低压宽带plc网络系统的结构模型；
[0088]
图2是本发明实施例的相位识别方法流程图；
[0089]
图3是本发明实施例的获取待识别通信节点的过零ntb信息的流程图；
[0090]
图4是本发明实施例的基准原点为a相上升沿采集时三相电过零点时序演示图；
[0091]
图5是本发明实施例的基准原点为a相下降沿采集时三相电过零点时序演示图；
[0092]
图6是本发明实施例的基准原点为b相上升沿采集时三相电过零点时序演示图；
[0093]
图7是本发明实施例的基准原点为b相下降沿采集时三相电过零点时序演示图；
[0094]
图8是本发明实施例的基准原点为c相上升沿采集时三相电过零点时序演示图；
[0095]
图9是本发明实施例的基准原点为c相下降沿采集时三相电过零点时序演示图；
[0096]
图10是本发明实施例的相位识别装置结构示意图；
[0097]
图11是本发明实施例的通信装置的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0098]
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有
这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
[0099]
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
[0100]
同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
[0101]
除非上下文明确要求，否则在说明书的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
[0102]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0103]
本发明中的相位识别方法是基于“过零检测法”，实现的技术前提是：需要网络时间同步以及网络中的主、从节点设备方具有过零电路，网络时间同步的含义是主、从节点设备的ntb是同步的，过零电路是在采集过零ntb信息时用的。
[0104]
图1是低压宽带plc网络系统的结构模型，如图1所示，系统中包含以下节点：中心控制器(cco)、工作站(sta)；系统中还可能有代理控制器(pco)、代理工作站(psta)和隐藏工作站(hsta)。一个网络中只能有一个cco，其它的sta在cco协同下工作。不能与cco直接通信的sta为hsta，hsta通过代理控制器(pco)或代理工作站(psta)同系统内的其他节点通信。
[0105]
在基于低压宽带plc的抄表系统的实际应用中，一般情况下，cco通信连接到集中器上，sta通信连接到通信节点即用户电表上，以使集中器通过cco、cco再通过sta与通信节点通信，从而实现协议相关命令信息的传递以及获取用户用电数据。
[0106]
图2是本发明实施例的相位识别方法流程图，该方法应用于低压电力线宽带通信网络主节点，针对于低压宽带plc网络，主节点为cco，从节点为sta，具体如图2所示，包括以下步骤：
[0107]
步骤s210：获取本地一个或多个相位的过零网络基准时间ntb信息，记为第一过零网络基准时间ntb信息；
[0108]
需要说明的是：本地指的是主节点所在设备，主节点所在设备使用低压交流电，因此有a、b、c三个相位的电压。“ntb”为“network time base”的缩写，意为“网络基准时间”。
[0109]
本步骤中所获取的过零ntb信息可以是a、b、c其中一个相位的，也可以是多个相位的，比如：a和b、a和c、b和c或者a和b和c的过零ntb信息，在具体实现中，可以默认获取a、b、c三个相位的过零ntb信息，这样可以针对缺相情况的判断。
[0110]
具体如何采集本地三相位的过零ntb信息，可依据现有技术中的做法即可。
[0111]
步骤s220：获取待识别通信节点的过零网络基准时间ntb信息，记为第二过零网络基准时间ntb信息；
[0112]
本步骤的实现过程是通过cco与待识别通信节点侧的sta之间的报文交互进行的。
具体如图3所示，通过如下步骤实现：
[0113]
步骤s221：cco向sta发送过零ntb采集指示报文。
[0114]
其中，过零ntb采集指示报文的格式如下：
[0115][0116]
采集数量：表示需要采集的过零ntb的总数量。即：在指示报文下发后，所指定的站点，需要连续的采集过零点ntb的总数量。
[0117]
在本发明中，在具体相位识别时所需要使用的过零ntb并不多，因此，cco指示sta采集的过零ntb信息也不要求太多，具体采集数量一般根据经验值设定为个位数或者20以内的数即可，这样设定的好处就是：可以减少频繁过零中断处理及过多的过零数据缓存。
[0118]
步骤s222：sta收到cco下发的过零ntb采集指示报文，根据报文内部的配置要求进行过零ntb信息采集并进行存储。
[0119]
具体sta如何进行过零ntb信息采集，可依据现有技术中的做法即可。
[0120]
步骤s223：sta将采集完成后的过零ntb数据，通过plc协议中规定的过零ntb告知报文上报到cco。
[0121]
具体地，过零ntb告知报文格式的定义如下表所示：
[0122][0123]
其中，tei表示告知过零ntb信息的站点；告知总数量表示站点告知的过零ntb的数量；相线差值告知数量表示站点告知相应相线的过零ntb差值的数量。基准ntb表示站点告知的基准ntb。该ntb是站点告知的第一个过零点ntb值，是后续过零ntb用来计算差值的基准ntb。该字段保存的ntb值，是采集的过零点ntb值原始32比特数据，右移8比特之后的数据，相当于原始数据的高24比特数据。
[0124]
过零ntb差值的计算方法：以基准ntb为开始，后续的每一个过零ntb，都与前一个ntb做差值计算；将计算得到的差值数据，右移8bit，只保留高比特位的部分。将最终得到的差值，作为过零ntb差值，按照时间顺序，存入“过零ntb差值”字段，上报cco。
[0125]
需要说明的是：在电力线的工频周期中，过零点的间隔一般在10ms左右，两个过零点之间的ntb差值不会超过20个比特位的表示区间。所以，过零点ntb差值，在右移8比特后，需要用12比特的字段来表示。
[0126]
步骤s224：cco收到sta上报的过零ntb告知报文后，从中提取出过零ntb信息，记为第二过零网络基准时间ntb信息。
[0127]
需要说明的是，步骤s210和步骤s220并非按照先执行步骤s210再执行步骤s220的先后顺序执行，也可以先执行步骤s220，后执行步骤s210。
[0128]
步骤s230：仅选取所述第一过零网络基准时间ntb信息中的任一相位的一个过零网络基准时间ntb作为基准原点；仅选取所述第二过零网络基准时间ntb信息中的一个过零网络基准时间ntb作为比较点；
[0129]
本步骤中的基准原点的选取是基于步骤s210中所获取到的第一过零ntb信息，从中仅选取一个过零ntb信息作为基准原点，该基准原点可以是a、b、c任意一个相位中的任意
一个过零ntb信息。
[0130]
本步骤中的比较点的选取是基于步骤s220中所获取到的第二过零ntb信息，从中仅选取一个过零ntb信息作为比较点，需要注意的是：所选取的比较点与基准原点可以同为上升沿采集信息或同为下降沿采集信息，也可以其中一个为上升沿采集信息，另一个为下降沿采集信息。特别说明的是：当该比较点与该基准原点同为上升沿采集信息或同为下降沿采集信息时，除了可以进行待识别通信节点的相位识别，也可以根据需要进行待识别通信节点的零火反接状态识别。
[0131]
本步骤中，在计算比较点相对基准原点在一个电力周期内的偏移量时，可以通过如下公式计算：
[0132]
ntboffset＝(ntbsta
–
ntbcco)mod ntbpowerperiod；
[0133]
其中，ntbpowerperiod为一个电力周期对应的网络基准时间数值，ntbsta为该比较点的数值，ntbcco为该基准原点的数值，ntboffset为该比较点相对该基准原点在一个电力周期内的偏移量。
[0134]
上述两个公式中的“mod”是取余运算符，是将ntbsta
–
ntbcco的差与ntbpowerperiod做除法然后返回余数的运算符。取余是基于做差值的两个过零点ntb数据可能不在一个电力周期内，通过取余保证所得到的偏移量ntboffset是在一个电力周期内的。
[0135]
在理想状态下，一个电力周期为20ms，但是实际电网中电力周期是有微弱的飘动的，可能会比20ms大一点，也可能会比20ms小一点。因此，当ntbsta
–
ntbcco过大的时候，即说明cco采集的过零点ntb数据与sta采集的过零点ntb数据的时间间隔过长，这种情况是因电力周期值的飘动所累积的误差所致，这样的话所计算出来的ntboffset值会偏离真实值，进而会影响后续相位识别的正确性。
[0136]
根据反复实验，如果ntbsta
–
ntbcco的值超过1.5秒，则会累积误差，ntboffset值就会偏离真实值，进而会误判相位。这种情况下，就判定该ntboffset无效，放弃此次识别，重新启动下一轮相位识别过程。基于此，可以在具体实现中定义一个预设最大偏移量阈值为1.5秒，或者其他经验值，在后续基于偏移量确定相位时对该偏移量进行预判，当偏移量在预设的最大偏移量阈值之内时再利用该偏移量进行相位的识别。
[0137]
步骤s250：根据所述偏移量确定所述待识别通信节点的相位。
[0138]
本步骤是基于步骤s240中所计算得到的ntboffset来确定待识别通信节点的相位的。在相位识别的过程中，是通过十二分法来进行的，具体过程如下：
[0139]
首先，事先将一个电力周期对应的网络基准时间数值ntbperiod等分成12个区间，假设：ntbcut12＝[ntbperiod/12]，即：ntbcut12为
[0140]
ntbperiod的十二分之一，然后得数取整，因此ntbcut12为非零整数。数组ntbcut[i]＝ntbcut12
×
i，为各个等分界限值，其中，i为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11和12。
[0141]
然后，根据电力周期开始时刻的过零网络基准时间ntb信息(即：基准原点)的所属相位预设区间与相位的对应关系，此处的电力周期开始时刻的过零网络基准时间ntb信息对应的相位，如果结合采集沿类别，则共有六种情况，具体为：a相上升沿、a相下降沿、b相上升沿、b相下降沿、c相上升沿和c相下降沿。一个电力周期开始时刻的过零网络基准时间ntb信息在每种情况下对应了不同的三相电过零点时序演示图，图4～9分别为每种情况下三相
电过零点时序演示图，其中，纵轴为电压，横轴为时间轴。
[0142]
由图4～9可知，当所述电力周期开始时刻的过零ntb信息是a相时，所述对应关系为：
[0143]
区间[ntbcut[0]，ntbcut[1])对应的相位为：a相；
[0144]
区间[ntbcut[1]，ntbcut[3])对应的相位为：c相；
[0145]
区间[ntbcut[3]，ntbcut[5])对应的相位为：b相；
[0146]
区间[ntbcut[5]，ntbcut[7])对应的相位为：a相；
[0147]
区间[ntbcut[7]，ntbcut[9])对应的相位为：c相；
[0148]
区间[ntbcut[9]，ntbcut[11])对应的相位为：b相；
[0149]
区间[ntbcut[11]，ntbcut[12]]对应的相位为：a相。
[0150]
当所述电力周期开始时刻的过零ntb信息是b相时，所述对应关系为：
[0151]
区间[ntbcut[0]，ntbcut[1])对应的相位为：b相；
[0152]
区间[ntbcut[1]，ntbcut[3])对应的相位为：a相；
[0153]
区间[ntbcut[3]，ntbcut[5])对应的相位为：c相；
[0154]
区间[ntbcut[5]，ntbcut[7])对应的相位为：b相；
[0155]
区间[ntbcut[7]，ntbcut[9])对应的相位为：a相；
[0156]
区间[ntbcut[9]，ntbcut[11])对应的相位为：c相；
[0157]
区间[ntbcut[11]，ntbcut[12]]对应的相位为：b相。
[0158]
当所述电力周期开始时刻的过零ntb信息是c相时，所述对应关系为：
[0159]
区间[ntbcut[0]，ntbcut[1])对应的相位为：c相；
[0160]
区间[ntbcut[1]，ntbcut[3])对应的相位为：b相；
[0161]
区间[ntbcut[3]，ntbcut[5])对应的相位为：a相；
[0162]
区间[ntbcut[5]，ntbcut[7])对应的相位为：c相；
[0163]
区间[ntbcut[7]，ntbcut[9])对应的相位为：b相；
[0164]
区间[ntbcut[9]，ntbcut[11])对应的相位为：a相；
[0165]
区间[ntbcut[11]，ntbcut[12]]对应的相位为：c相。
[0166]
最后，判断该偏移量是否在预设最大偏移量阈值之内，当该偏移量不大于预设最大偏移量阈值时，判断该偏移量所属的区间，根据该偏移量所属的区间和上述对应关系确定该待识别通信节点的相位。
[0167]
具体地，在判断该偏移量所属的区间时，可以先计算出偏移量ntboffset中有多少个ntbcut12，然后根据所得结果查找对应的区间，假设phaseval为所得结果值，具体可以通过如下公式计算：
[0168]
phaseval＝[ntboffset/ntbcut12]
[0169]
其中，phaseval为ntboffset与ntbcut12的差值进行取整运算后的结果，取值为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11。
[0170]
如前所述，在选取基准原点和比较点时，两者可以同为上升沿采集信息，也可以其中一个为上升沿采集信息，另一个为下降沿采集信息，不论哪种情况，都不影响对于待识别通信节点的相位的识别，而在实际应用中，当两者同为上升沿采集信息或下降沿采集信息时，此种情况下不仅可以对待通信节点进行相位识别，还可以进行零火反接状态的识别，具
体也可以根据上述所计算的phaseval来确定。其中，该零火反接状态为：正常接线或零火反接。
[0171]
根据图4～9所示可知，phaseval取值、基准原点的所属相位和采集沿类别、相位相位三者的对应表如下所示：
[0172][0173]
基于图4～9所示可知，a相电压波形反过来(即：波峰变波谷)形成的电压波形即为a相反接后的电压波形，同样，b相电压波形反过来形成的电压波形即为b相反接后的电压波形，c相电压波形反过来形成的电压波形即为c相反接后的电压波形，这样通过将各相反接后的电压波形对应如上各区间，即可判断出各phaseval取值对应的零火反接状态。phaseval取值、基准原点的所属相位和采集沿类别、零火反接状态信息三者的对应表如下所示：
[0174]
其中，零火反接状态信息中的“+”号代表正常接线，
“‑”
号代表零火反接。
[0175][0176]
由此可以看出：
[0177]
phaseval取值为0时，对应区间[ntbcut[0]，ntbcut[1])；
[0178]
phaseval取值为1、2时，对应区间[ntbcut[1]，ntbcut[3])；
[0179]
phaseval取值为3、4时，对应区间[ntbcut[3]，ntbcut[5])；
[0180]
phaseval取值为5、6时，对应区间[ntbcut[5]，ntbcut[7])；
[0181]
phaseval取值为7、8时，对应区间[ntbcut[7]，ntbcut[9])；
[0182]
phaseval取值为9、10时，对应区间[ntbcut[9]，ntbcut[11])；
[0183]
phaseval取值为11时，对应区间[ntbcut[11]，ntbcut[12]]；
[0184]
则，对于相位识别，
[0185]
当该基准原点是a相时，
[0186]
该phaseval为0、5、6、11中的任意一个时，该待识别通信节点的相位为：a相；
[0187]
该phaseval为3、4、9、10中的任意一个时，该待识别通信节点的相位为：b相；
[0188]
该phaseval为1、2、7、8中的任意一个时，该待识别通信节点的相位为：c相；
[0189]
当该基准原点是b相时，
[0190]
该phaseval为0、5、6、11中的任意一个时，该待识别通信节点的相位为：b相；
[0191]
该phaseval为3、4、9、10中的任意一个时，该待识别通信节点的相位为：c相；
[0192]
该phaseval为1、2、7、8中的任意一个时，该待识别通信节点的相位为：a相；
[0193]
当该基准原点是c相时，
[0194]
该phaseval为0、5、6、11中的任意一个时，该待识别通信节点的相位为：c相；
[0195]
该phaseval为3、4、9、10中的任意一个时，该待识别通信节点的相位为：a相；
[0196]
该phaseval为1、2、7、8中的任意一个时，该待识别通信节点的相位为：b相；
[0197]
对于零火反接状态识别，
[0198]
该phaseval取值为0、3、4、7、8、11中的任意一个时，该待识别通信节点的零火反接状态为：正常接线；
[0199]
该phaseval取值为1、2、5、6、9、10中的任意一个时，该待识别通信节点的零火反接状态为：零火反接。
[0200]
根据如上对应关系，即可确定出该待识别通信节点的相位和零火反接状态。
[0201]
在实际应用中，cco在组网完成或者入网节点超过一定数量之后，即开始执行上述相位识别方法。在具体根据如上方法进行相位识别之前，会先判断当前是否处于强电环境以及是否有未识别的通信节点，具体判断当前是否处于强电环境的方法是：在预设时间内执行采集本地过零ntb信息的操作，检查是否存在过零点ntb信息，如果存在，则当前处于强电环境。如果当前处于强电环境且有未识别的通信节点，则执行上述的相位识别方法流程。
[0202]
在针对未识别的通信节点进行相位识别时，可以启动一个相位识别超时定时器，用于限定相位识别过程执行的最大时间，以平衡其他高优先级任务的执行。
[0203]
由上述步骤可知，本发明实施例仅通过本地所获取到的任意一个过零ntb信息，以及待识别通信节点的一个过零ntb信息，计算两者的偏移量，采用十二分法识别方法，根据该偏移量即可识别出待识别通信节点的相位，计算简单，识别高速准确。
[0204]
图10是本发明实施例的相位识别装置结构示意图，设置于低压电力线宽带通信网络主节点，至少包括如下模块：
[0205]
第一过零ntb信息获取模块101，设置为获取本地一个或多个相位的过零网络基准时间ntb信息，记为第一过零网络基准时间ntb信息；
[0206]
第二过零ntb信息获取模块102，设置为获取待识别通信节点的过零网络基准时间ntb信息，记为第二过零网络基准时间ntb信息；
[0207]
基准原点和比较点选取模块103，设置为仅选取所述第一过零网络基准时间ntb信息中的任一相位的一个过零网络基准时间ntb作为基准原点；仅选取所述第二过零网络基准时间ntb信息中的一个过零网络基准时间ntb作为比较点；
[0208]
偏移量计算模块104，设置为计算所述比较点相对所述基准原点在一个电力周期
内的偏移量；
[0209]
相位识别模块105，设置为根据所述偏移量确定所述待识别通信节点的相位。
[0210]
图11为本发明实施例的通信装置的硬件结构示意图。如图11所示，该通信装置包括：存储器111和处理器112，其中，存储器111和处理器112通信；示例性的，存储器111和处理器112通过通信总线113通信，所述存储器111用于存储计算机程序，所述处理器112执行所述计算机程序实现上述实施例所示的方法。
[0211]
可选地，通信装置还可以包括发送器和/或接收器。
[0212]
可选地，上述处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)、fpga(field－programmable gate array，现场可编程门阵列)、dsp(digital signal processor，数字信号处理器)或asic(application specific integrated circuit，专用集成电路)来实现。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
[0213]
本发明实施例还提供了一种通信系统，至少包括：设置有如上所述通信装置的低压电力线宽带通信网络主节点。
[0214]
本发明实施例提供一种存储介质，所述存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于实现上述任意方法实施例所述的相位识别方法。
[0215]
本发明实施例提供一种芯片，该芯片用于支持接收设备(例如终端设备、网络设备等)实现本发明实施例所示的功能，该芯片具体用于芯片系统，该芯片系统可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。当实现上述方法的为接收设备内的芯片时，芯片包括处理单元，进一步的，芯片还可以包括通信单元，所述处理单元例如可以是处理器，当芯片包括通信单元时，所述通信单元例如可以是输入/输出接口、管脚或电路等。处理单元执行本发明实施例中各个处理模块所执行的全部或部分动作，通信单元可执行相应的接收或发送动作。在另一个具体的实施例中，本发明实施例中的接收设备的处理模块可以是芯片的处理单元，控制设备的接收模块或发送模块是芯片的通信单元。
[0216]
本领域的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、装置(设备)或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可读存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品。
[0217]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图中的每一流程。
[0218]
这些计算机程序指令可以存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现流程图一个流程或多个流程中指定的功能。
[0219]
也可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程中指定的功能的装置。
[0220]
本发明的另一实施例涉及一种非易失性存储介质，用于存储计算机可读程序，所述计算机可读程序用于供计算机执行上述部分或全部的方法实施例。
[0221]
即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指定相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本技术各实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0222]
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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之内。