一種相位檢測方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種相位檢測方法和裝置。一種相位檢測方法包括：接收設備接收發送設備發送的數據包，記錄接收時刻，解析數據包，獲得發送設備接入的第一方波信號的第一相位屬性，接收設備檢測接入的第二方波信號的上升沿，記錄從接收時刻到檢測到上升沿之間的時間間隔，接收設備根據接收時刻、時間間隔和第一相位屬性，判斷第二方波信號的第二相位屬性。接收設備根據時間間隔、接收時刻和第一相位屬性，判斷第二方波的第二相位屬性，只需一個發送設備即可確定多個接收設備端接入的電網電壓信號的相位屬性，硬件設計簡單，安裝及維護更為方便。
【專利說明】
一種相位檢測方法和裝置
技術領域
[0001]本發明涉及電網管理技術，尤其涉及一種相位檢測方法和裝置。
【背景技術】
[0002]對電網電壓信號進行相位檢測是電網管理工作中的一個重要環節。
[0003]現有的相位檢測儀有兩大類，一是有線相位檢測儀，二是無線相位檢測儀。傳統的無線相位檢測儀通常由兩個發送設備和一個接收設備構成，通過兩個發送設備利用電磁耦合作用和限幅電路采集電網的電壓信號，并對采集到的電網電壓信號進行ASK(幅移鍵控/振幅鍵控)調制，將調制后的電網電壓信號發送給接收設備，接收設備接收上述調制后的電網電壓信號后，可將其恢復成相對應的相位信號，這一間接的線路信號檢測方法就叫做線路相位，通常需要將發送設備和接收設備之間的距離控制在50米以內，傳輸距離短。
[0004]傳統的無線相位檢測儀是通過電磁耦合作用和限幅電路來采集電網的電壓信號，因此必然需要兩個發送設備，這使得傳統無線相位檢測儀的硬件設計及安裝都過于復雜。
【發明內容】
[0005]為解決相關技術問題，本發明提供一種相位檢測方法和裝置，其可以簡化硬件設計，安裝及維護方便。
[0006]為實現上述目的，本發明實施例采用如下技術方案:
[0007]第一方面，本發明實施例提供了一種相位檢測方法，包括:
[0008]接收設備接收發送設備發送的數據包，記錄接收時刻，解析所述數據包，獲得所述發送設備接入的第一方波信號的第一相位屬性；
[0009]所述接收設備檢測接入的第二方波信號的上升沿，記錄從所述接收時刻到檢測到所述上升沿之間的時間間隔；
[0010]所述接收設備根據所述接收時刻、時間間隔和第一相位屬性，判斷所述第二方波信號的第二相位屬性。
[0011]第二方面，本發明實施例還對應提供了一種相位檢測裝置，包括:
[0012]數據包接收模塊，用于接收發送設備發送的數據包，記錄接收時刻，解析所述數據包，獲得所述發送設備接入的第一方波信號的第一相位屬性；
[0013]上升沿檢測模塊，用于檢測接入的第二方波信號的上升沿，記錄從所述接收時刻到檢測到所述上升沿之間的時間間隔；
[0014]相位屬性判斷模塊，用于根據所述接收時刻、時間間隔和第一相位屬性，判斷所述第二方波信號的第二相位屬性。
[0015]本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果:
[0016]本技術方案中，接收設備接收發送設備發送的數據包，記錄接收時刻，解析數據包，獲得發送設備接入的第一方波信號的第一相位屬性，檢測接入的第二方波信號的上升沿，記錄從接收時刻到檢測到上升沿之間的時間間隔，根據接收時刻、時間間隔和第一相位屬性，判斷第二方波信號的第二相位屬性;通過接收設備接收數據包的接收時刻、接收時刻到檢測到第二方波信號上升沿的時間間隔及第一方波的第一相位屬性，即可確定第二方波的第二相位屬性;本技術方案只需一個發送設備即可確定多個接收設備端接入的電網電壓信號的相位屬性，硬件設計簡單，安裝及維護更為方便。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對本發明實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據本發明實施例的內容和這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1A是本發明實施例一提供的一種相位檢測方法的流程示意圖；
[0019]圖1B是本發明實施例一提供的發送設備和接收設備的結構示意圖；
[0020]圖2是本發明實施例二提供的一種相位檢測方法的流程示意圖；
[0021]圖3是本發明實施例三提供的一種相位檢測裝置的架構示意圖；
[0022]圖4是本發明實施例四提供的一種相位檢測裝置的架構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本發明解決的技術問題、采用的技術方案和達到的技術效果更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施例的技術方案作進一步的詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0024]實施例一
[0025]請參考圖1A和圖1B，圖1A是本發明實施例一提供的一種相位檢測方法的流程示意圖，圖1B是本發明實施例一提供的發送設備和接收設備的結構示意圖，本實施例的方法可以由接收設備端來執行，適用于檢測接收設備端接入的電壓信號的相位屬性的場景。
[0026]該一種相位檢測方法，可以包括如下步驟:
[0027]SI 10:接收設備接收發送設備發送的數據包，記錄接收時刻，解析數據包，獲得發送設備接入的第一方波信號的第一相位屬性。
[0028]示例性的，如圖1B所示，發送設備通過硬件轉換電路將接入的第一正弦波信號轉換成第一方波信號，并將該第一方波信號連接在MCU(Microcontroller Unit，微控單元)的PCA(ProgrammabIe Counter Array，可編程計數器陣列)引腳上，并可以使用silicon labs公司的SI4438無線芯片通過無線方式將固定格式的數據包發送給接收設備，空曠無線通信距離可達I公里，可實現向通信距離范圍內的多個接收設備同時發送數據包，該數據包中包括第一方波信號的相位屬性信息。
[0029]接收設備可以使用上述SI4438無線芯片接收上述發送設備發送的固定格式的數據包，記錄接收到數據包的接收時刻，解析數據包后獲得上述第一方波信號的第一相位屬性信息。
[0030]在本實施例中，上述接收時刻是以發送設備檢測到第一方波信號的上升沿的時刻作為時間起點，該接收時刻可以看作是接收設備的設備參數，計算該接收時刻的方法可以為:給發送設備和接收設備接入同相位的方波信號，則發送設備和接收設備同時檢測到該方波信號的上升沿，以接收設備檢測到該方波信號的上升沿的時刻為時間起點，即可計算出接收設備接收到數據包的接收時刻，如此計算多次求該接收時刻的平均值，所求平均值即為接收設備接收到數據包最終的接收時刻。需要說明的是，不同接收設備所對應的接收時刻可能不同。
[0031]S120:接收設備檢測接入的第二方波信號的上升沿，記錄從接收時刻到檢測到上升沿之間的時間間隔。
[0032]示例性的，接收設備檢測檢測接入的第二方波信號的上升沿，以SllO中的接收時刻作為時間起點，測出上述接收時刻至檢測到上升沿的時刻之間的時間間隔，并記錄該時間間隔。
[0033]S130:接收設備根據接收時刻、時間間隔和第一相位屬性，判斷第二方波信號的第二相位屬性。
[0034]示例性的，接收設備根據接收時刻、時間間隔和第一相位屬性，并通過MCU的PCA引腳的計算功能即可計算并確定第二方波的第二相位屬性。第二相位屬性的判斷方法在下述實施例二中提供了可選的實施方式，在此不加以贅述。
[0035]綜上，接收設備接收發送設備發送的數據包，記錄接收時刻，解析數據包，獲得發送設備接入的第一方波信號的第一相位屬性，檢測接入的第二方波信號的上升沿，記錄從接收時刻到檢測到上升沿之間的時間間隔，根據接收時刻、時間間隔和第一相位屬性，判斷第二方波信號的第二相位屬性;通過接收設備接收數據包的接收時刻、接收時刻到檢測到第二方波信號上升沿的時間間隔及第一方波的第一相位屬性，即可確定第二方波的第二相位屬性;本技術方案只需一個發送設備即可確定多個接收設備端接入的電網電壓信號的相位屬性，硬件設計簡單，安裝及維護更為方便。
[0036]實施例二
[0037]請參考圖2，其是本發明實施例二提供的一種相位檢測方法的流程示意圖。本實施例與實施例一的主要區別在于，增加接收設備接入第二正弦波信號，并通過接收設備中的硬件轉換電路將第二正弦波信號轉換成第二方波信號的內容，進一步提供上述S130的可選的實施方式。
[0038]S210:接收設備接入第二正弦波信號，并通過接收設備中的硬件轉換電路將第二正弦波信號轉換成第二方波信號。
[0039]示例性的，接收設備通過硬件轉換電路將接入的相位屬性未知的第二正弦波信號轉換成第二方波信號，并將該第二方波信號連接在MCU的PCA引腳上。
[0040]S220:接收設備接收發送設備發送的數據包，記錄接收時刻，解析數據包，獲得發送設備接入的第一方波信號的第一相位屬性。
[0041]S230:接收設備檢測接入的第二方波信號的上升沿，記錄從接收時刻到檢測到上升沿之間的時間間隔。
[0042]S240:接收設備根據接收時刻、時間間隔和第一相位屬性，判斷第二方波信號的第二相位屬性。
[0043]示例性的，以中國大陸使用的220V交流電為例，第一方波和第二方波的頻率均為50HZ。記上述時間間隔為T，接收時刻記為Tl，以及第二相位屬性和第一相位屬性之間的相序差為n，其中Tl小于50HZ方波的周期20ms，且Tl的誤差在Ims內，η取值為O、I和2，則有T =[20-Τ1 ± (n*6.67)]ms，如果n = 0，則第二方波的第二相位屬性和第一方波的第一相位屬性相同；如果η= I或2，則第二方波的第二相位屬性和第一方波的第一相位屬性不相同，例如η=I，T= (20-Τ1+6.67)ms且第一方波的第一相位屬性為B相時，則第二方波的第二相位屬性為C相，n = I，T= (20-T1-6.67)ms且第一方波的第一相位屬性為B相時，則第二方波的第二相位屬性為A相。在其他實施例中，接入的信號也可以為其他頻率的信號，并且相位判斷方法與上述方法類似。
[0044]綜上，接收設備將接入的第二正弦波信號轉換成第二方波信號，接收發送設備發送的數據包，記錄接收時刻，解析數據包，獲得發送設備接入的第一方波信號的第一相位屬性，檢測接入的第二方波信號的上升沿，記錄從接收時刻到檢測到上升沿之間的時間間隔，根據接收時刻、時間間隔和第一相位屬性，判斷第二方波信號的第二相位屬性;通過接收設備接收數據包的接收時刻、接收時刻到檢測到第二方波信號上升沿的時間間隔及第一方波的第一相位屬性，即可確定第二方波的第二相位屬性;本技術方案只需一個發送設備即可確定多個接收設備端接入的電網電壓信號的相位屬性，硬件設計簡單，安裝及維護更為方便。
[0045]以下為本發明實施例的一種相位檢測裝置的實施例，本發明實施例的一種相位檢測方法的實施例，和一種相位檢測裝置的實施例屬于一個總的發明構思，在一種相位檢測裝置的實施例中未詳盡描述的細節內容，可參考上述一種相位檢測方法的實施例。
[0046]實施例三
[0047]請參考圖3，其是本發明實施例三提供的一種相位檢測裝置的架構示意圖。該一種相位檢測裝置300，可以包括如下內容:
[0048]數據包接收模塊310，用于接收發送設備發送的數據包，記錄接收時刻，解析數據包，獲得發送設備接入的第一方波信號的第一相位屬性。
[0049]上升沿檢測模塊320，用于檢測接入的第二方波信號的上升沿，記錄從接收時刻到檢測到上升沿之間的時間間隔。
[0050]相位屬性判斷模塊330，用于根據接收時刻、時間間隔和第一相位屬性，判斷第二方波信號的第二相位屬性。
[0051 ]其中，接收設備接收發送設備通過無線方式發送的固定格式的數據包。
[0052]綜上，接收設備接收發送設備發送的數據包，記錄接收時刻，解析數據包，獲得發送設備接入的第一方波信號的第一相位屬性，檢測接入的第二方波信號的上升沿，記錄從接收時刻到檢測到上升沿之間的時間間隔，根據接收時刻、時間間隔和第一相位屬性，判斷第二方波信號的第二相位屬性;通過接收設備接收數據包的接收時刻、接收時刻到檢測到第二方波信號上升沿的時間間隔及第一方波的第一相位屬性，即可確定第二方波的第二相位屬性;本技術方案只需一個發送設備即可確定多個接收設備端接入的電網電壓信號的相位屬性，硬件設計簡單，安裝及維護更為方便。
[0053]實施例四
[0054]請參考圖4，其是本發明實施例四提供的一種相位檢測裝置的架構示意圖。該一種相位檢測裝置400，可以包括如下內容:
[0055]信號轉換模塊410，用于接入第二正弦波信號，并通過接收設備中的硬件轉換電路將第二正弦波信號轉換成第二方波信號。
[0056]數據包接收模塊420，用于接收發送設備發送的數據包，記錄接收時刻，解析數據包，獲得發送設備接入的第一方波信號的第一相位屬性。
[0057]上升沿檢測模塊430，用于檢測接入的第二方波信號的上升沿，記錄從接收時刻到檢測到上升沿之間的時間間隔。
[0058]相位屬性判斷模塊440，用于根據接收時刻、時間間隔和第一相位屬性，判斷第二方波信號的第二相位屬性。
[0059]其中，上述第一方波信號和第二方波信號的頻率均為50HZ。
[0060]其中，相位屬性判斷模塊440具體，具體用于記時間間隔為T，接收時刻為Tl，以及第二相位屬性和第一相位屬性之間的相序差為η，則有T= [20-Τ1 土(n*6.67)]ms，其中η取值為O、I或2，如果η = 0，則第二相位屬性和第一相位屬性相同；如果η= I或2，則第二相位屬性和第一相位屬性不相同。
[0061]綜上，接收設備將接入的第二正弦波信號轉換成第二方波信號，接收發送設備發送的數據包，記錄接收時刻，解析數據包，獲得發送設備接入的第一方波信號的第一相位屬性，檢測接入的第二方波信號的上升沿，記錄從接收時刻到檢測到上升沿之間的時間間隔，根據接收時刻、時間間隔和第一相位屬性，判斷第二方波信號的第二相位屬性;通過接收設備接收數據包的接收時刻、接收時刻到檢測到第二方波信號上升沿的時間間隔及第一方波的第一相位屬性，即可確定第二方波的第二相位屬性;本技術方案只需一個發送設備即可確定多個接收設備端接入的電網電壓信號的相位屬性，硬件設計簡單，安裝及維護更為方便。
[0062]注意，上述僅為本發明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本發明不限于這里所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發明進行了較為詳細的說明，但是本發明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發明構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發明的范圍由所附的權利要求范圍決定。
【主權項】
1.一種相位檢測方法，其特征在于，包括: 接收設備接收發送設備發送的數據包，記錄接收時刻，解析所述數據包，獲得所述發送設備接入的第一方波信號的第一相位屬性； 所述接收設備檢測接入的第二方波信號的上升沿，記錄從所述接收時刻到檢測到所述上升沿之間的時間間隔； 所述接收設備根據所述接收時刻、時間間隔和第一相位屬性，判斷所述第二方波信號的第二相位屬性。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一方波信號和第二方波信號的頻率均為50HZ。3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收設備根據所述接收時刻、時間間隔和第一相位屬性，判斷所述第二方波信號的第二相位屬性，包括: 記所述時間間隔為T，所述接收時刻為Tl，以及所述第二相位屬性和所述第一相位屬性之間的相序差為η，則有T= [20-Τ1 ± (η*6.67) ]ms，其中η取值為O、I或2，如果η = O，則所述第二相位屬性和所述第一相位屬性相同；如果η= I或2，則所述第二相位屬性和所述第一相位屬性不相同。4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收設備接收發送設備發送的數據包之前，還包括: 接收設備接入第二正弦波信號，并通過所述接收設備中的硬件轉換電路將所述第二正弦波信號轉換成第二方波信號。5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收設備接收發送設備發送的數據包，包括: 接收設備接收發送設備通過無線發送的固定格式的數據包。6.一種相位檢測裝置，其特征在于，包括: 數據包接收模塊，用于接收發送設備發送的數據包，記錄接收時刻，解析所述數據包，獲得所述發送設備接入的第一方波信號的第一相位屬性； 上升沿檢測模塊，用于檢測接入的第二方波信號的上升沿，記錄從所述接收時刻到檢測到所述上升沿之間的時間間隔； 相位屬性判斷模塊，用于根據所述接收時刻、時間間隔和第一相位屬性，判斷所述第二方波信號的第二相位屬性。7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一方波信號和第二方波信號的頻率均為50ΗΖ。8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述相位屬性判斷模塊，具體用于: 記所述時間間隔為Τ，所述接收時刻為Tl，以及所述第二相位屬性和所述第一相位屬性之間的相序差為η，則有T= [20-Τ1 ± (η*6.67) ]ms，其中η取值為O、I或2，如果η = O，則所述第二相位屬性和所述第一相位屬性相同；如果η= I或2，則所述第二相位屬性和所述第一相位屬性不相同。9.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，還包括: 信號轉換模塊，用于接入第二正弦波信號，并通過所述接收設備中的硬件轉換電路將所述第二正弦波信號轉換成第二方波信號。10.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述接收設備接收發送設備發送的數據包，包括: 接收設備接收發送設備通過無線發送的固定格式的數據包。
【文檔編號】G01R25/00GK106053941SQ201610443733
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月20日
【發明人】顧國昌, 王成祥, 劉明月
【申請人】上海路輝電子科技有限公司