[發明專利]一種電力線測距方法、系統及設備

在審

• 申請號: 202110586197.1
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113391162A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 高鴻堅;李淑鋒;張玉峰;陸旭
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;國網內蒙古東部電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01S11/02;G01B7/02
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 胡曉靜

本發明提供的一種電力線測距方法、系統及設備，該方法包括：向第二載波設備發送第一測距信號；接收第二載波設備在接收到第一測距信號后進行轉發的第二測距信號；基于預設采樣時鐘及第二測距信號與第一測距信號及第一測距信號對應的頻域測距信號的關系，確定第一測距信號在待測電力線上的傳輸時長；基于第一測距信號在待測電力線中的傳播速度及傳輸時長，確定待測電力線的線路長度。通過實施本發明，突破了測距過程中采樣時鐘的限制，提升電纜測距精度。

技術領域

本發明涉及電力通信領域，具體涉及一種電力線測距方法、系統及設備。

背景技術

電力線通信(Power Line Communication，PLC)技術是指利用高壓電力線、中壓電力線或低壓電力線作為信息傳輸媒介進行語音或數據傳輸的一種有線通信方式。常規的電力線通信技術是在已有的電力線路上，加載經過調制的高頻載波信號進行通信，故也稱電力線載波通信。電力線載波通信按使用的頻段通常分為窄帶PLC和寬帶PLC，目前已廣泛應用于中低壓用電信息采集、配電自動化等業務。

由于PLC信號是在電網中傳輸的，所以除了數據通信功能外，載波信號還可應用于一些輔助功能，例如電纜測距、電網拓撲識別等。目前，國內外基于信號測距的主要有三大類：接收信號強度測距法、信道模型測距法及信號到達時間測距法。接收信號強度法利用接收信號的強度判斷信號經過信道時的衰減量，從而計算傳輸線路長度，多用于藍牙、無線傳感等場景。然而，電網結構復雜，電力線信道環境惡劣，載波接收信號強度不僅與信道衰減有關，還會受到脈沖噪聲、有色背景噪聲的干擾，故利用接收信號強度法測距的精度不高。信道模型測距法通過信道估計建立信號傳輸模型，并從模型中估計信號傳輸時間。該方法實現復雜度高，模型建立易受信道噪聲和衰減干擾，故利用信道模型測距法測距的精度同樣不高。信號到達時間測距法利用兩個設備間一次通信交互，統計發送時間與接收信號到達時間的時間差來計算傳輸線路長度，并廣泛應用于室內定位、全球衛星導航系統等無線應用場景。信號到達時間測距法首先需要建立兩個設備之間的通信鏈路，然而電力線信道比無線信道更加惡劣，需要設計更加魯邦的測距信號保證通信魯棒性。其次，信號到達時間測距法的測距精度受限于系統采樣時鐘(測距信號帶寬)，采樣時鐘越高(測距信號帶寬越大)，測距精度越高，但同時系統復雜度也越高，通信的可靠性也會隨之降低。

因此，采用上述電纜測距方法均無法準確測量線路長度，從而影響測距的精度。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中測距精度不高的缺陷，從而提供一種電力線測距方法、系統及設備。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

第一方面，本發明實施例提供一種電力線測距方法，在待測電力線的兩端分別設置有第一載波設備和第二載波設備，所述電力線測距方法應用于所述第一載波設備，所述電力線測距方法，包括：向所述第二載波設備發送第一測距信號；接收所述第二載波設備在接收到所述第一測距信號后進行轉發的第二測距信號；基于預設采樣時鐘及所述第二測距信號與所述第一測距信號及所述第一測距信號對應的頻域測距信號的關系，確定所述第一測距信號在所述待測電力線上的傳輸時長；基于所述第一測距信號在所述待測電力線中的傳播速度及所述傳輸時長，確定所述待測電力線的線路長度。

可選地，所述基于預設采樣時鐘及所述第二測距信號與所述第一測距信號及所述第一測距信號對應的頻域測距信號的關系，確定所述第一測距信號在所述待測電力線上的傳輸時長，包括：基于預設采樣時鐘及所述第二測距信號與所述第一測距信號的關系，確定所述第一測距信號在所述待測電力線上的第一傳輸時長；基于預設采樣時鐘及所述第二測距信號與所述第一測距信號對應的頻域測距信號的關系，確定所述第一測距信號在所述待測電力線上的第二傳輸時長；將所述第一傳輸時長及所述第二傳輸時長相加求和計算得到所述傳輸時長。