摘要：电能表在人们生活当中十分常见，而随着电能需求的增长，电能表的分布也愈发密集，此时时常会发生电能表串户现象，在此现象下容易导致电力用户受到经济损失，因此有必要对此现象进行控制。本文结合前人研究了解到一种基于不同频率信号的多表位串户排查系统，该系统可以有效改善串户问题，因此将重点对此进行分析。
关键词：电能表；串户；改善方式
0.引言
传统电能表的计量系统主要由各类线路组成，而因为线路逐渐密集，所以引发了串户问题，由此说明传统电能表存在缺陷。在现代电力市场向服务企业发展的方针下，传统电能表的缺陷无疑说明电力企业的服务水平不足，因此为了保障电力企业能够持续发展，有必要通过相关举措来进行改善。
1.传统串户现象排查方法
在不同频率信号的多表位串户排查系统开发之前，针对串户现象已经有相应的排查方法，具体可以分为两种，即入户型排查法、非入户型排查法。
1、入户型排查法。即通过人工入户进行排查，这种方法能够准确判断电能表与用户用电线路之间的关系，以此完成排查串户现象的目的。然而该方法需要拆卸电能表，对线路电力情况进行逐一排查，这无疑是一项即繁琐又困难的工作，同时还会给电力工作者带来工作负担，所以实际应用价值并不高[1]。
2、非入户型排查法。区别于上述方法，非入户型排查法不需要入户就能够对串户现象进行排查，原理上主要比对电力线路两端的电平变化，在通过电压、电流、功率等参数来进行推断，这种方法虽然囊括了所有用电情况的因素，但是实际得出的结果并没有可靠性，相应其准确性也会受阻，所以在应用价值上尚不如入户型排查法。此外，非入户型排查法主要利用无线通信的信号渠道来实现排查工作，那么因为实际环境当中各类因素，容易造成信号干扰现象，不利于排查工作的顺利开展[2]。
2.不同频率信号的多表位串户排查系统设计
主要结合前人研究，了解不同频率信号的多表位串户排查系统的基本原理，再通过设计工作来实现该系统的各项功能。
2.1系统原理
结合前人研究了解到，在不同频率信号的多表位串户排查系统当中，主要包含了主机、从机两个部分，其中主机配置了电流钳，此时主机可以同时发出16组PLC载波信号，信号会随着电力入户线路进入到电力用户家居电力环境内，并不断根据用电信息发出载波信号，载波信号主要由从机接收，从机会对用户电力载波信号进行分析，并且将分析结果发送到电力单位终端，工作人员可以在终端处来合适电力用户的电力信息与用户用电频率是否符合，当出现偏差现象，则说明存在串户问题。此外，在一些先进案例当中，在此系统基础上还设计了信号强弱转换系统，即通过从机识别用电信息与用电频率是否匹配，如果不匹配那么发出的信号就会较弱，相反则更强，这种方法能够更加直观的使工作人员了解串户现象是否存在[3]。图1多表位串户排查系统原理。
图1多表位串户排查系统原理
2.2系统主机软硬件架构设计
本文围绕系统开发原则，先进行多表位串户排查系统的软件设计工作，之后对接软件设计结果进行硬件设计，具体内容如下所述。
1、主机软件架构设计。主要采用软件无线电架构，通过嵌入式开发平台进行设计。设计当中先集成高速FPGA、D/A转换器，通过两个转换器的应用，可以实现载波信号产生、载波信号与电力线路的耦合。本文软件架构设计实现了一些主机功能，即多路同时检测、操作直观、耐用性，其中多路同时检测主要由16组PLC载波信号实现，将各路载波信号注入16路电路当中即可；操作直观体现在主机显示装置主要通过计算机系统显示屏来展示，供相关人员之间观看；因为在主机内配置了4.2V锂电池，可以支撑系统全天候运作，体现出耐用性。
2、主机硬件架构设计。在本文思路当中主机硬件主要包括4个模块，即编码调制模块、人机交互模块、信号合成模块、反馈模块，各类模块均有相应电压的电源来实现供电。编码调制模块，采用数字化编码调制技术来构成该模块，能够对串户设备进行编码；人机交互模块通过A/D、D/A转换模块来构建，人工可以通过软件系统来输入指令，实现人机交互，同时此两类转换器具有较高的稳定性，可以隔绝信号干扰源；信号合成模块，主要通过信号处理技术来构建，通过此项技术可以收集编码调制模块的编码数据，之后将数据转化为数模信号，此时就产生了高频载波信号；反馈模块主要通过信号检测技术来构建，信号检测技术可以识别馈网功率，当出现功率异常时会及时对此进行调整，有利于信号幅值的稳定。图2主机硬件结构图。
图2主机硬件结构图
2.3系统从机设计
因为从机需要实现的功能相对简单，所以不需要进行软件设计，只需要对从机硬件进行调试设计即可。在本文设计工作当中，主要在无线信号收发理论基础上，在从机上安装了定向天线，此时可以准确的接收相应电力用户的载波信号，之后依照从机本身功能，即可对载波信号进行处理、发送。此外，为了保障操作便捷性，本文针对从机配置进行了3项优化设计：安装从机摄像头，以此可以对表箱等设备的位置进行录入；安装了MICRO USB结构，实现充电、数据传输功能；安装nano sim卡，实现移动通信功能。
3.系统测试
为了验证本文设计的有效性，将设计系统放置于实地环境进行检测，通过测试结果来进行评估。
3.1测试方法
首先在实地环境条件下，先将主机开机，之后从表箱当中拿出电流钳，具体数量根据表箱数量而定，之后将电流钳与主机信号输出端相互连接，再打开电流钳的开关，此时可以看到测试卡槽。将电流钳与实际电能表相互连接，实现检测基础。其次，查看主机界面，确认主机界面是否可以进行操作，如果可以操作则选择与电流钳通道相同的通道，以此完成信号连接，之后组装从机，并将电能表用户登录其中，在此部分为了测试移动通信功能，用户登录全部由移动端APP完成。最终在从机上选择“测试开始”字样，以此开始对实际用户的用电信息进行检查，每一次检查需要等从机自动提示检查完成才能通知。此外，每一次测试完成之后，需要记录单次测试结果，如果测试结果字样是红色，则说明没有异常，如果颜色是绿色，则说明存在异常。
在上述基础上，本文将针对所有测试存在异常的用户，采用传统入户排查方法来核对从机检查结果的准确性，如果出现偏差则说明本文设计失败。
3.2测试结果
本文主要测试了5户电力用户，通过从机检查结果可见，其中有1家存在异常现象，因此初步判定其存在串户问题，那么为了对此进行确认，本文进行了入户排查技术，对此进行核对，入户排查结果显示，该用户确实存在串户现象，同时在串户方向与各方面数值上与从机检测结果完全一致，说明本文设计有效。此外，针对电力用户终端系统的显示功能，本文主要观察了该住户载波信号的强度是否弱于其他正常住户，结果显示该住户信号相对较弱，因此在此证明本文设计有效。
4.结语
串户现象会对电力用户造成负面影响，同时降低电力企业的服务水平，因此在现代社会背景下，有必要对此进行改善。本文主要分析了基于不同频率信号的多表位串户排查系统，分析主要结合前人研究以及先进案例来开展。通过本文分析得出以下结论：串户现在在传统电能表应用之下十分常见；传统排查串户方法均存在缺陷；不同频率信号的多表位串户排查系统，可以消除传统方法缺陷，实现串户排查功能；本文设计在实地环境中有效，因此判定本文设计成功。
【参考文献】
[1]周婷,郭涛.基于电力载波通讯技术的非入户串户定位系统的研究与设计[J].自动化应用,2017(8):125-127.
[2]林远造,陈永往,陈燕国.防范电能表串户的重要性及方法探讨[J].通讯世界,2017(21):230-231.
[3]陈永往,陈燕国,林远造.实施计量资产集约化管理有效防范电能表串户的问题[J].通讯世界,2017(21):138-139.
论文作者:尤子龙,李子仪,安鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/27
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