一种新建小区拓扑生成与户变验收装置及方法
技术领域
本发明属于电通信技术领域，具体涉及一种新建小区拓扑生成与户变验收装置及方法。
背景技术
随着社会经济发展，新建小区台区不断增加，小区整体线路拓扑、户变关系验收工作对今后台区档案管理、低压集抄建设、营销指标提升有着重要意义。
户变：指台区中用户与变压器对应关系。
台区拓扑：指从变压器出线各级分支开关再到用户户表的线路拓扑。
现有验收设备有台区识别仪、分支识别仪，可对新建小区完成拓扑识别，如中国实用新型专利CN201920344609.9公开了一种台区识别装置，其中包括一种在线拓扑实现方法，能够准确的进行台区分支识别，但是需要在变压器端挂装主机以及在用户端挂装分机，所需设备多，挂装复杂，硬件成本较高，需专业的操作人员进行操作。另外，上述设备无法实现台区拓扑自动生成并保存。而且，目前设备无法实现主管人员对测试人员工作过程的有效监管，判定验收工作是否真实有效。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明提供了一种利用已有设备、技术实现的新建小区拓扑生成与户变验收装置。
本发明的技术方案为：一种新建小区拓扑生成与户变验收装置，包括手持终端和系统主站；
所述手持终端包括主控模块、移动通讯模块和扫描拍照模块，所述主控模块用于控制手持终端执行系统主站各种指令，所述移动通讯模块用于与主站进行实时通讯，所述拍照模块用于按照主站下达的测试指令，对台区出线开关及分支开关进行拉闸拍照；
所述系统主站用于下发抄表指令至集中器，接收集中器上传的电表信息，筛选无法抄读电表信息和停电电表信息，完成线路拓扑识别及户变关系识别，完成线路拓扑识别后根据手持终端拍照信息进行线路拓扑核查，并最终完成台区拓扑保存。
本发明是现有采集系统主站的扩展，用于下发抄表指令至集中器，接收集中器上传的电表信息，筛选无法抄读电表信息和停电电表信息，在此基础上完成台区线路拓扑识别，并根据识别图下发识别信息到手持终端，用于拓扑核查，最终完成台区拓扑保存。
进一步地，所述手持终端还包括定位模块，自动将位置信息上传系统主站。
进一步地，所述手持终端还包括用于提供电能的电池模块。
进一步地，所述的移动通讯模块包括GPRS模块、3G模块、WiFi模块以及4G模块中的至少一种。
进一步地，所述集中器包括本地通讯模块和移动通讯模块，本地通讯模块通讯方式为HPLC技术。
进一步地，所述系统主站为服务器应用。
另一方面，本发明还提供一种手持终端，包括用于移动通讯的4G通讯模块、用于对各级分支开关标识进行拍照的拍照模块、用于工作地点定位的GPS定位模块。
进一步地，所述手持终端还包括电池供电模块，用于为手持设备进行供电。
又一方面，本发明还提供一种新建小区线路拓扑识别的方法，其包括如下步骤：
步骤1:在台区配电柜出线处(第一层级)断开一路开关，并使用手持终端对开关标识进行拍照上传；
步骤2:此时开关下对应所有电表会形成停电事件；
步骤3:系统主站给台区集中器下发集中抄表指令，断开开关下面所有电表无法成功抄读，形成该开关下电表集合ZK1；合闸该开关，通过集中器点名抄读集合ZK1所有电表，核对是否有停电事件，有停电事件电表集合ZK2；ZK2必然是该开关下对应电表；
步骤4：重复步骤1-步骤3项目，完成台区配电柜多路出线下属电表拓扑层级的第一次划分；
步骤5：在新建台区分支箱处，断开一路开关，并拍照上传系统主站；
步骤6:此时该分支开关下面所有电表会形成停电事件；
步骤7:系统主站收到开关照片后，给台区集中器发送抄表指令，断开开关下面所有电表无法成功抄读，形成该开关下电表集合FK1；合闸该分支开关，系统主站向集中器发送点抄电表集合FK1指令，核对是否有停电事件，有停电事件电表集合FK2；FK2所有电表必定是该开关下电表；同时FK1、FK2必定是ZKn、ZKn+1的子集，n为1，则本次断开分支开关归属配电柜总出线开关1；
步骤8：重复步骤5-步骤7项目，完成台区配电柜出线下属分支箱对应的所有拓扑层级；
步骤9：特别的：如ZK3＝FK3+PJ3,PJ3集合则属于FK3的平级电表用户集合，可能是另外一个分支箱(后面重复步骤5-步骤7可验证)，也可能是ZK1下面的直接用户，并无分支箱；
步骤10：多级分支开关
在FK1下面可能进一步形成分支箱，譬如FFK1,此时同样重复步骤5～步骤7，即可实现本层级的拓扑；
进一步的，上述步骤对开关标识进行拍照，其拍照图片是各层级开关的标示信息，不仅限于信息：本开关出线到达位置、走向、长度、下属分支箱数量、表箱数量等；
进一步的，所述新建小区线路拓扑识别完成后，根据步骤1上传的拍照信息，可以形成开关出线标示对应分支箱、电缆同完成的线路拓扑结构进行比对：
A:相符合，则验收台区电缆拓扑对应关系标示正确
B:不符合，则验收台区电缆拓扑对应关系标示错误；此时需要修改对应出线开关出线标示
进一步的，所述台区拓扑识别核查完成后，系统主站对台区线路拓扑进行保存，可根据台区拓扑按照开关、电缆、分支箱、表箱实现拓扑树状图像和层级保存两种保存方式。
再一方面，本发明还提供了一种新建小区户变关系识别及验收的方法，其包括如下步骤：
步骤1：系统主站保存上述线路拓扑识别方法中步骤3的所介绍的ZK1、ZK2、ZK3……
步骤2：对ZK1、ZK2、ZK3……求合集，所求合集即为本台区对应户变关系。
目前新建小区电表均采用HPLC(高速电力线载波通信技术)通讯方式，相对于之前的窄带电力线通信，通信可靠性和稳定性明显提升。基于HPLC技术，可实现数据的高频采集，停电主动上报、相位识别等功能，为各种新业务提供坚实的基础支撑。在基于HPLC基础上的供电企业已建成采集系统，包含系统主站、台区集中器、智能电表、采集器等组成，如图1所示；
台区集中器可以与主站进行远程数据交互，状态监测与告警，数据统计与分析。发送抄表指令或相关控制命令给CCO(中央协调器)模块，CCO模块是可以建立传输和交互的本地通信网络，与集中器、采集器进行数据交互。
因此，在基于新建小区HPLC通讯技术的基础上，提出了一种通过系统主站下发指令抄读台区集中器下属电表实现拓扑识别、户变识别的新方法，该测试方法无需新增加硬件在现场挂装设备，操作简单，只需按照手持终端提示拉闸、拍照即可，对于测试人员专业素养要求低，安全可靠，验收全程可监督。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
(1)本发明可以最大限度利用已有设备、技术实现一种新建小区拓扑生成与户变验收装置及方法。本发明能方便地、以相对较低的成本对新建小区线路进行拓扑识别、拓扑核查、拓扑保存。本发明能够在完成拓扑识别的基础上完成新建小区户变关系识别与验收。
(2)本发明操作简单，使用方便，最大限度借用供电企业现有采集系统完成台区拓扑识别与户变识别，无需加装更多的设备，对测试人员专业素质要求低，极大的减少了人力物力投入，利用发明，生成台区拓扑、户变识别效率大大提高。
(3)本发明涉及的方法能够在极小的投入下完成新建小区的线路拓扑识别、户变关系核查。并对各级开关出线标示进行核查，发现标识错误，及时进行整改，能够在小区新建时完成对于线路清晰化管理，对于供电公司实现营销精细化管理以及完成降耗减损的目标有重要意义。
附图说明
图1为本发明的一种新建小区拓扑生成与户变验收装置的示意图。
图2为本发明的一种新建小区线路拓扑识别核查的装置的测试示意图。
图3为本发明的新建小区线路拓扑识别核查装置的台区拓扑树状保存图。
图4为本发明的新建小区线路拓扑识别核查装置的台区拓扑层级保存图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
本实施例为一种新建小区拓扑生成与户变验收装置，该验收装置包括手持终端与系统主站，利用供电企业已有采集系统，包括台区集中器、采集器、智能电表，具体通讯及工作方式如图1所示：
图中虚线框内台区集中器和电表箱内采集器均为新建小区原有采集终端，目前新建小区电表均采用HPLC(高速电力线载波通信技术)通讯方式。
台区集中器，其功能为与主站进行远程数据交互、状态监测、数据统计与分析。台区集中器包括CCO(即中央协调器)模块与4G通讯模块，CCO模块负责完成组网控制，与集中器采集器进行数据交互。4G通讯模块主要负责与系统主站完成通讯，完成数据交互。
采集器(如电表是载波表，载波表直接与集中器通信，无采集器)位于电表箱内，与电表通过485连接，并通过HPLC通讯方式与台区集中器进行通讯，当收到集中器抄表指令时，采集器通过485通讯方式完成抄表，并以HPLC上传台区集中器。
系统主站为服务器应用，用于下发抄表指令至集中器，接收集中器上传的电表信息，筛选无法抄读电表信息和停电电表信息，完成线路识别、户变关系识别，完成线路拓扑识别后根据手持终端拍照信息进行线路拓扑核查，并最终完成台区拓扑保存。
手持终端，包括移动通讯模块和扫描拍照模块，移动通讯模块用于接收并显示系统主站下发的测试指令，拍照模块用于按照主站下达的测试指令，对台区出线开关及分支开关进行拉闸拍照。
整体上，通过系统主站及手持终端并利用台区原有采集系统可以完成新建小区线路拓扑识别核查，并能够在系统主站实现台区线路拓扑保存。当然在所测试的台区不具备可以实现该功能的集中器时，本发明的实施方案还可以通过加入具备抄读用户状态信息的模块或集中器实现同等功能。
本实施例中手持终端移动通讯模块为4G/GPRS的移动通讯模式，该通讯模式根据通讯技术的发展而发展，例如5G通讯的应用可直接替换现有4G通讯。
本实施例中手持终端为智能手机、平板电脑或手提电脑等移动设备，且可以连接系统主站实现各级开关拍照信息上传，并配合系统主站完成线路拓扑核查。
结合附图2，一种新建小区拓扑生成与户变验收装置及方法，包括下述步骤：
步骤1：手持终端选择验收测试台区-##台区，下载测试任务，并点击开始测试，此时上传位置信息至系统主站。
步骤2:在台区配电柜出线处断开出线开关1，并使用手持终端对开关标识进行拍照上传，照片上传时打包当前位置信息上传系统主站；
步骤3:此时开关下对应所有电表会形成停电事件；
步骤4:手持终端上传主站拍照信息，系统主站给台区集中器下发抄表指令，断开开关下面所有电表无法成功抄读，形成该开关下电表集合ZK1；合闸该开关，通过集中器点名抄读集合ZK1所有电表，核对是否有停电事件，有停电事件电表集合ZK2，ZK2必然是该开关下对应电表；
步骤5：重复步骤2-步骤4项目，完成台区配电柜多路出线，出线开关2-N下属电表拓扑层级的第一次划分；
步骤6：在##台区分支箱1.1处，断开开关，并拍照上传系统主站；
步骤7:此时会在1.1分支开关下所有电表会形成停电事件；
步骤8:系统主站收到开关照片后，给台区集中器发送抄表指令，断开开关下面所有电表无法成功抄读，形成该开关下电表集合FK1；合闸该分支开关，系统主站向集中器发送点抄电表集合FK1指令，核对是否有停电事件，有停电事件电表集合FK2；FK2所有电表必定是该开关下电表；同时FK1、FK2必定是ZKn、ZKn+1的子集，n为1，则本次断开分支开关归属配电柜总出线开关1。
步骤9：重复步骤6-步骤8项目，完成台区配电柜出线下属分支箱1.2和1.3以及其他出线开关对应的分支箱开关的所有拓扑层级；如图2中所示单表用户1.1.n直接作为单表用户与分支开关1.1相连，其与多表箱1.1.1、1.1.2、1.1.3为同层级拓扑关系。
步骤10：在多表箱1.1.1处，断开开关，并拍照上传系统主站。
步骤11：此时在1.1.1多表箱内电表会形成停电事件。
步骤12：系统主站收到开关照片后，给台区集中器发送抄表指令，断开开关下面所有电表无法成功抄读，形成该开关下电表集合DK1；合闸1.1.1表箱开关，系统主站向集中器发送点抄电表集合DK1指令，核对是否有停电事件，有停电事件电表集合DK2；DK2所有电表必定是该开关下电表；同时DK1、DK2必定是FKn、FKn+1的子集，n为1，则本次断开表箱开关1.1.1属于分支箱1.1。
步骤13：重复步骤10-步骤12，完成多表箱1.1.2-1.1.n测试。
步骤14：测试完成，点击测试完成，手持终端上传测试完成指令并发送测试完成时位置信息。
步骤15：主站接收手持终端测试完成指令后，将手持终端历次上传的位置信息进行测试轨迹比对，若上传位置与小区实际位置相符，判定测试有效。
本实施例中新建小区线路拓扑识别完成后，根据上述测试方法上传的拍照信息，可以形成对应开关出线标识分支箱、电缆同完成的线路拓扑结构进行比对：
A:相符合，则验收台区电缆拓扑对应关系标示正确
B:不符合，则验收台区电缆拓扑对应关系标示错误；此时需要修改对应出线开关出线标识。
如附图3所示，所述台区拓扑识别核查完成后，系统主站对台区线路拓扑进行保存，可根据台区拓扑按照开关、电缆、分支箱、表箱实现拓扑树状图像保存。
如附图4所示，所述台区拓扑识别核查完成后，系统主站对台区线路拓扑实现保存，可根据台区拓扑按照开关、电缆、分支箱、表箱编号实现拓扑层级保存。
结合附图2，本发明还提供了一种新建小区户变关系识别的新方法，其包括如下步骤：
步骤1：系统主站保存开关1～开关N拉闸所形成的停电事件集合ZK1、ZK2、ZKn。
步骤2：对ZK1、ZK2、ZKn求合集T，所求合集即为本台区物理上对应户变关系。
步骤3：主站调用本新建测试验收台区已有的用户档案集合K，对比步骤2合集T：
A、集合T与K完全一致，则本台区户变对应关系完全正确，完成验收；
B、集合T与K不完全一致，则本台区用户档案存在问题，用户不全或有不属于本台区用户；
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
