一种基于甚低频技术的免打扰户表对应校核装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于甚低频技术的免打扰户表对应校核装置及方法，包括超低频信号发射机、超低频信号接收机；超低频信号发射机，包括人机接口、调制信号发生器、载波信号发生器、功率放大器、输出保护、发射机电源、发射天线；超低频信号接收机，包括接收天线、前置放大器、带通滤波器、超低频放大器、解调信号发生器、显示器、接收机电源。本发明专利技术通过给供电线路加载超低频信号于供电线缆中，在居民楼里使用无线接收机在线缆沿途和线缆入户处，接收到发射机发送的经过编码的信号，由接收机解调出有效信号，完成确定发射机与接收机一一对应的线缆关系，从而达到快速准确判定串户与共零现象是否存在，和发生串户的具体位置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于甚低频技术的免打扰户表对应校核装置及方法
本专利技术涉及户表对应校核装置，属于甚低频领域。
技术介绍
针对目前供电服务过程中，经常出现的低压用户串户现象，研制一种能定位串户位置、应用于居民住宅楼用电线路的仪器，变得越来越迫切。目前电能表串户排查方法主要有简单跳负荷开关或增加符合方式、万用表查线方式、通过低压线路载波分析方式等，几种方法各有优缺点，都需要入户检查。在今天的生活方式下，常常不能确定有人在家，给排查低压串户现象带来非常大的麻烦，致使效率低下。因此研制一种基于无线发送接收，不用入户就能准确定位低压串户位置的仪器，就十分迫切了。
技术实现思路
专利技术目的：提供一种基于甚低频技术的免打扰户表对应校核装置及方法，以解决上述问题。技术方案：一种基于甚低频技术的免打扰户表对应校核装置，包括超低频信号发射机、超低频信号接收机；超低频信号发射机，包括人机接口、调制信号发生器、载波信号发生器、功率放大器、输出保护、发射机电源、发射天线；超低频信号接收机，包括接收天线、前置放大器、带通滤波器、超低频放大器、解调信号发生器、显示器、接收机电源。根据本专利技术的一个方面，所述人机接口，用来设置发射机工作的频率、信道；所述调制信号发生器，包括微控制器ARM构成，输出经过编码的调制信号；所述载波信号发生器，包括高稳的石英晶体振荡器、分频器，构成超低频载波信号；所述功率放大器，工作在D类状体；所述输出保护，设置了输出检测电路，一旦检测到异常，立即启动输出保护，并且在设定的周期内，检测到异常消失，又能自动启动正常信号的输出。根据本专利技术的一个方面，所述调制信号发生器，还包括发射机初始化模块、数据接收解析模块、编码模块、定时控制模块。根据本专利技术的一个方面，所述发射机初始化模块，负责设置ARM各外设功能模块的初始值，装置在上电后的默认状态；所述数据接收解析模块，根据接收到的设置参数进行解析，按照装置工作方式进行解析，确定载波中心频率，调制信号，工作、间歇时间参数；所述编码模块，将读取的数据进行适当的编码；所述定时控制模块，根据设定的参数，确定装置工作与间歇时间。根据本专利技术的一个方面，所述接收天线，采用特高频天线接收超低频电磁信号；所述带通滤波器，采用集成8阶巴特沃兹10倍频程的芯片，带宽±3Hz，对输入音频信号中的设定超低频载波信号进行滤波；所述超低频放大器，将带通滤波器输出信号放大为所述解调信号发生器的AD采样信号；所述解调信号发生器，控制带通滤波器中心频率，对超低频放大器的输出进行采样，计算信号强度，实现解码。根据本专利技术的一个方面，所述接收天线，简化成磁偶极子，由磁偶极子磁场分布关系式可得，其中为磁场，I为电流，R为线圈半径，S为线圈面积，K为常数，、为方向向量，线圈加入磁芯后直径增大，设螺旋管磁矩的等效直径为D，磁芯高度为h，线圈长度为t，可得到，N为线圈匝数，由公式可得到组成接收天线的螺旋管线圈与磁芯的比例关系。根据本专利技术的一个方面，所述带通滤波器，将重心频率意外的分量全部滤除，只保留载波频率所含有的频率分量，在带宽范围内，增益接近1，在带宽范围外，迅速衰减为零。根据本专利技术的一个方面，所述解调信号发生器，还包括AD转换器，根据采样结果计算电磁场强度。一种基于甚低频技术的免打扰户表对应校核方法，其特征在于，将甚低频技术应用于户表对应校核，需要改变接收天线，具体步骤包括：步骤1、设置超低频信号发射机工作的频率、信道；步骤2、调制信号发生器中的发射机初始化模块设置ARM各外设功能模块的初始值，装置在上电后的默认状态；步骤3、调制信号发生器的定时模块确定装置工作与间歇时间；步骤4、调制信号发生器通过预先编制好的协议，从输入设备接收到设定值，然后将数据编码，送到乘法器的一个输入端，与载波信号相乘，再控制功放的输出；步骤5、经过载波信号发生器的石英晶体振荡器、分频器构成超低频载波信号；步骤6、调制完的信号送入D类状体功率放大器，经过发射天线发射；步骤7、特殊设计的特高频天线作为接收天线接收甚低频信号；步骤8、将从接收天线中感应到的甚低频信号，送入前置放大器；步骤9、带通滤波器对甚低频信号进行滤波；步骤10、解调信号发生器通过AD转换器对输入信号进行采样，根据采样结果，计算电磁场强度，同时对输入信号进行解码，并驱动显示器显示测量与分析结果。有益效果：本专利技术包括以下有益效果：（1）装置工作于超低频频段，穿透墙体、岩石、水体等障碍物能力最强，最能适合隐蔽性电缆通信；（2）装置采用编码、解码技术，发射机-接收机一一对应，抗干扰能力强，适应于无线电信号频谱广、信号杂乱、干扰信号强的城市居民小区；（3）装置接线简单，自动化程度高，不用入户，不受用户是否有负荷制约，大大提高工作效率；（4）装置自带电池，不受现场供电是否正常影响，对新建小区供电线路；（5）装置小巧、轻便，方便现场试用，减少故障排查人员工作强度。附图说明图1是本专利技术的装置工作流程图。图2是本专利技术的超低频信号发射机系统框图。图3是本专利技术的调制信号发生器系统框图。图4是本专利技术的超低频信号接收机系统框图。图5是本专利技术的磁偶极子图。具体实施方式装置的设计目的是使用在居民楼里，通过给供电线路加载超低频信号于供电线缆中，使用无线接收机在线缆沿途和线缆入户处，接收到发射机发送的经过编码的信号，由接收机解调出有效信号。完成确定发射机与接收机一一对应的线缆关系，从而达到快速准确判定串户与共零现象是否存在，和发生串户的具体位置。由于装置工作于电池供电条件下，优点是不依赖市电是够供电正常，但也给装置的能量转换效率提出了比较高的要求。装置的微控制器选用专供电池工作环境下的ARM，Nano102，静态耗电200uA，满负荷工作时耗电5MA。开发平台采用IARsystemforARM7.4。在该实施例中，本专利技术的装置工作流程如图1所示，一种基于甚低频技术的免打扰户表对应校核装置，包括超低频信号发射机、超低频信号接收机；超低频信号发射机，包括人机接口、调制信号发生器、载波信号发生器、功率放大器、输出保护、发射机电源、发射天线；超低频信号接收机，包括接收天线、前置放大器、带通滤波器、超低频放大器、解调信号发生器、显示器、接收机电源。如图2所示，在进一步的实施例中，所述超低频信号发射机，包括所述人机接口，用来设置发射机工作的频率、信道；所述调制信号发生器，包括微控制器ARM构成，输出经过编码的调制信号；所述载波信号发生器，包括高稳的石英晶体振荡器、分频器，构成超低频载波信号；所述功率放大器，工作在D类状体；所述输出保护，设置了输出检测电路，一旦检测到异常，立即本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于甚低频技术的免打扰户表对应校核装置，其特征在于，包括超低频信号发射机、超低频信号接收机；/n超低频信号发射机，包括人机接口，与人机接口连接的调制信号发生器，与调制信号发生器连接的载波信号发生器，与载波信号发生器连接的功率放大器，与功率放大器连接的输出保护，与输出保护连接的发射天线，与人机接口、调制信号发生器、载波信号发生器、功率放大器、输出保护连接的发射机电源；/n超低频信号接收机，包括接收天线，与接收天线连接的前置放大器，与前置放大器连接的带通滤波器，与带通滤波器连接的超低频放大器，与超低频放大器连接的解调信号发生器，与解调信号发生器连接的显示器，与前置放大器、带通滤波器、超低频放大器、解调信号发生器、显示器连接的接收机电源。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于甚低频技术的免打扰户表对应校核装置，其特征在于，包括超低频信号发射机、超低频信号接收机；
超低频信号发射机，包括人机接口，与人机接口连接的调制信号发生器，与调制信号发生器连接的载波信号发生器，与载波信号发生器连接的功率放大器，与功率放大器连接的输出保护，与输出保护连接的发射天线，与人机接口、调制信号发生器、载波信号发生器、功率放大器、输出保护连接的发射机电源；
超低频信号接收机，包括接收天线，与接收天线连接的前置放大器，与前置放大器连接的带通滤波器，与带通滤波器连接的超低频放大器，与超低频放大器连接的解调信号发生器，与解调信号发生器连接的显示器，与前置放大器、带通滤波器、超低频放大器、解调信号发生器、显示器连接的接收机电源。


2.根据权利要求1所述的一种基于甚低频技术的免打扰户表对应校核装置，其特征在于，所述人机接口，用来设置发射机工作的频率、信道；
所述调制信号发生器，包括微控制器ARM构成，输出经过编码的调制信号；
所述载波信号发生器，包括石英晶体振荡器、分频器，构成超低频载波信号；
所述功率放大器，工作在D类状体；
所述输出保护，设置输出检测电路，一旦检测到电路过载，立即启动输出保护，并且在设定的周期内，检测到电路正常工作，又能自动启动正常信号的输出。


3.根据权利要求1所述的一种基于甚低频技术的免打扰户表对应校核装置，其特征在于，所述调制信号发生器，还包括发射机初始化模块，与发射机初始化模块连接的数据接收解析模块，与数据接收解析模块连接的编码模块，与编码模块连接的定时控制模块。


4.根据权利要求3所述的一种基于甚低频技术的免打扰户表对应校核装置，其特征在于，所述发射机初始化模块，负责设置ARM各外设功能模块的初始值，装置在上电后的默认状态；
所述数据接收解析模块，根据接收到的设置参数进行解析，按照装置工作方式进行解析，确定载波中心频率，调制信号，工作、间歇时间参数；
所述编码模块，将读取的数据进行编码；
所述定时控制模块，根据设定的参数，确定装置工作与间歇时间。


5.根据权利要求1所述的一种基于甚低频技术的免打扰户表对应校核装置，其特征在于，所述接收天线，采用特高频天线接收超低频电磁信号；
所述带通滤波器，采用集成8阶巴特沃兹10倍频程的芯片，带宽±...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭增为，牛俊朋，赵东，明媚，尹露娟，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司阜阳供电公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34