本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)配電自動化技術領域，特別涉及一種基于WIFI的分布式故障定位系統(tǒng)及方法。

背景技術：

在供電企業(yè)中，饋線自動化(FA)被設計用于提高系統(tǒng)的可靠性，它基于配電終端(Feeder Terminal Unit，F(xiàn)TU)采集的測量數(shù)據(jù)判斷故障電流，迅速的隔離故障并恢復非故障區(qū)的供電服務，可以將非故障區(qū)恢復供電的時間從幾小時降低到幾分鐘。

傳統(tǒng)的FA解決方案是基于集中式架構，這種方式依賴于一個強有力的帶高速通信能力，可以處理大量數(shù)據(jù)的控制中心，這種依賴性可能導致單點故障問題。而且隨著負荷的增長以及現(xiàn)場拓撲的頻繁變動，這種傳統(tǒng)的集中式主站在處理FA功能上逐漸失去效率。需要重新考慮電網(wǎng)的控制結(jié)構，從傳統(tǒng)的中央決策方式轉(zhuǎn)向分布式?jīng)Q策，這需要各智能設備之間加強橫向通信、協(xié)調(diào)與合作?；邳c對點通信的分布式饋線自動化故障處理技術，以就地運行，維護簡單，系統(tǒng)獨立，不受非相連配電網(wǎng)絡頻繁變更影響等特點逐漸受到歡迎，采用這種模式實現(xiàn)的饋線自動化功能提高了配電網(wǎng)絡的供電可靠性、改善了用電體驗。

但是，目前實現(xiàn)點對點通信的主要技術方案是采用光纖通信的EPON或者工業(yè)以太網(wǎng)技術，該種橫向通信方式對于新建線路，可以通過提前規(guī)劃相關的光纜鋪設方案或?qū)ΜF(xiàn)有易施工線路進行改造得以實施，但對于中心城區(qū)、老舊線路等難以大規(guī)模改造的項目則實施非常困難或者投資巨大，導致在上述這些地區(qū)的配電終端間通信實現(xiàn)困難。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種基于WIFI的分布式故障定位系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有的定位方法無法在實施困難的場合鋪設光纜，導致配電終端間的通信困難的問題。

第一方面，根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種基于WIFI的分布式故障定位系統(tǒng)，包括：數(shù)個無線網(wǎng)絡模塊和數(shù)個無線配電終端模塊，其中，

所述無線配電終端模塊包括開入開出組件、無線通信模塊、通信管理組件、數(shù)據(jù)處理組件、信號控制器和報文管理組件；

所述信號控制器的輸入端分別與所述開入開出組件、所述報文管理組件、所述數(shù)據(jù)處理組件和所述通信管理組件的輸出端相連接；

所述信號控制器的輸出端分別與所述開入開出組件、所述報文管理組件、所述數(shù)據(jù)處理組件和所述通信管理組件的輸入端相連接；

所述通信管理組件分別與所述無線通信模塊和所述數(shù)據(jù)處理組件相連接；

所述開入開出組件用于實時獲取配電網(wǎng)中各終端采集區(qū)段的電氣量信息，并將所述電氣量信息轉(zhuǎn)換成模擬量與狀態(tài)量；

所述信號控制器用于通過無線方式進行數(shù)據(jù)交換，將所述模擬量和狀態(tài)量按照標準格式進行數(shù)據(jù)打包，得到數(shù)據(jù)包；

所述報文管理組件用于對所述數(shù)據(jù)包進行轉(zhuǎn)換報文和解析處理，得到組成完整的信息；

所述數(shù)據(jù)處理組件用于將每相鄰兩個所述無線配電終端模塊的所述組成完整的信息之間進行計算與分析比較，并根據(jù)所述計算與分析比較的結(jié)果判斷存在故障的區(qū)段；

所述開入開出組件還用于根據(jù)所述計算與分析比較的結(jié)果，控制所述配電網(wǎng)中開關的開啟和閉合；

所述通信管理組件用于對數(shù)據(jù)信息的輸入和輸出進行通信管理；所述數(shù)據(jù)信息包括所述數(shù)據(jù)包、所述組成完整的信息和所述計算與分析的結(jié)果；

所述無線通信模塊用于實現(xiàn)所述無線網(wǎng)絡模塊與所述無線配電終端模塊之間的通信；

所述無線網(wǎng)絡模塊設置于每相鄰兩個所述無線配電終端模塊之間；

所述無線網(wǎng)絡模塊與所述無線配電終端模塊的無線通信模塊相連接；

所述無線網(wǎng)絡模塊用于實現(xiàn)每相鄰兩個所述無線配電終端模塊之間的無線通信。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：GPS對時組件，所述GPS對時組件的輸出端與所述信號控制器的輸入端相連接；所述GPS對時組件用于提供唯一的GPS時鐘，實現(xiàn)采集信息同步。

優(yōu)選地，所述無線通信模塊包括：無線發(fā)射設備和無線接收設備；所述無線發(fā)射設備通過所述無線網(wǎng)絡模塊與相鄰所述無線配電終端模塊的所述無線接收設備相連接；所述無線接收設備通過所述無線網(wǎng)絡模塊與相鄰所述無線配電終端模塊的所述無線發(fā)射設備相連接。

優(yōu)選地，所述無線發(fā)射設備包括：無線收發(fā)器、帶通濾波器、功率放大器、低通濾波器、收發(fā)轉(zhuǎn)換器和發(fā)射天線；所述無線收發(fā)器的輸出端與所述帶通濾波器的輸入端相連接，所述帶通濾波器的輸出端與所述功率放大器的輸入端相連接，所述功率放大器的輸出端與所述低通濾波器的輸入端相連接，所述低通濾波器的輸出端與所述收發(fā)轉(zhuǎn)換器的輸入端相連接，所述收發(fā)轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述發(fā)射天線相連接。

優(yōu)選地，所述無線接收設備包括：接收天線、低噪聲放大器和射頻解碼器；所述接收天線與所述收發(fā)轉(zhuǎn)換器的輸入端相連接，所述收發(fā)轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述射頻解碼器的輸入端相連接，所述射頻解碼器的輸出端與所述低噪聲放大器的輸入端相連接，所述低噪聲放大器的輸出端與所述無線收發(fā)器的輸入端相連接。

優(yōu)選地，所述收發(fā)轉(zhuǎn)換器包括信息接收器和發(fā)射源控制器，所述發(fā)射源控制器分別與所述低通濾波器和所述發(fā)射天線相連接，所述信息接收器分別與所述射頻解碼器和所述接收天線相連接。

第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于WIFI的分布式故障定位方法，包括以下步驟：

實時獲取配電網(wǎng)中各終端采集區(qū)段的電氣量信息，并將所述電氣量信息轉(zhuǎn)換成模擬量與狀態(tài)量；

將所述模擬量與所述狀態(tài)量根據(jù)標準格式進行數(shù)據(jù)打包，得到數(shù)據(jù)包；

對所述數(shù)據(jù)包進行轉(zhuǎn)換報文和解析處理，得到組成完整的信息；

將所述組成完整的信息通過WIFI網(wǎng)絡分別發(fā)送至相鄰兩個所述終端，并接收來自相鄰所述終端發(fā)送的所述組成完成的信息；

對兩組所述組成完整的信息進行計算與分析比較，根據(jù)所述計算與分析比較的結(jié)果判斷是否存在故障區(qū)段；

如果存在所述故障區(qū)段，則控制所述配電網(wǎng)中的開關的開啟，自動隔離存在所述故障區(qū)段的線路，恢復所述配電網(wǎng)中非故障區(qū)段的供電。

優(yōu)選地，所述實時獲取配電網(wǎng)中各終端采集區(qū)段的電氣量信息，并將所述電氣量信息轉(zhuǎn)換成模擬量與狀態(tài)量的過程還包括：

實時提供GPS時鐘，根據(jù)所述GPS時鐘同步采集所述配電網(wǎng)中各終端采集區(qū)段的電氣量信息，并將所述電氣量信息轉(zhuǎn)換成模擬量與狀態(tài)量。

優(yōu)選地，所述將組成完整的信息通過WIFI網(wǎng)絡分別發(fā)送至相鄰兩個所述終端，并接收來自相鄰所述終端發(fā)送的所述組成完成的信息的過程，具體包括：

將所述組成完整的信息轉(zhuǎn)換成射頻信號；

對所述射頻信號進行功率放大和濾波處理，得到放大后的射頻信號；

所述放大后的射頻信號通過WIFI網(wǎng)絡發(fā)送至相鄰的所述終端；

接收相鄰的所述終端發(fā)送的所述放大后的射頻信號；

對所述放大后的射頻信號進行解碼、降噪和功率放大處理，得到接收信號；

對所述接收信號進行解調(diào)處理，將所述解調(diào)后的接收信號與所述射頻信號發(fā)送至緩存區(qū)。

優(yōu)選地，所述對兩組組成完整的信息進行計算與分析比較，根據(jù)所述計算與分析比較的結(jié)果判斷是否存在故障區(qū)段的過程中，所述計算與分析比較的過程，具體包括：

讀取所述緩存區(qū)的所述解調(diào)后的接收信號與所述射頻信號，并將所述解調(diào)后的接收信號與所述射頻信號分別還原成所述組成完整的信息；

獲取相鄰兩個所述終端的兩組所述組成完整的信息的過流信息，判斷兩組所述組成完整的信息的過流方向及大?。?/p>

如果兩組所述組成完整的信息的過流方向相反，或其中一組有過流，另一組沒有過流，則所述相鄰兩個終端的采集區(qū)段之間出現(xiàn)故障，所述相鄰兩個終端的采集區(qū)段為故障區(qū)段；

如果兩組所述組成完整的信息的過流方向相同或均沒有過流，則所述相鄰兩個終端的采集區(qū)段之間沒有故障。

由以上技術方案可知，本發(fā)明實施例提供了一種基于WIFI的分布式故障定位系統(tǒng)及方法，包括：數(shù)個無線網(wǎng)絡模塊和數(shù)個無線配電終端模塊，其中，所述無線配電終端模塊包括開入開出組件、無線通信模塊、通信管理組件、數(shù)據(jù)處理組件、信號控制器和報文管理組件；所述信號控制器的輸入端分別與所述開入開出組件、所述報文管理組件、所述數(shù)據(jù)處理組件和所述通信管理組件的輸出端相連接；所述信號控制器的輸出端分別與所述開入開出組件、所述報文管理組件、所述數(shù)據(jù)處理組件和所述通信管理組件的輸入端相連接；所述通信管理組件分別與所述無線通信模塊和所述數(shù)據(jù)處理組件相連接。本發(fā)明提供的系統(tǒng)及方法，采用無線網(wǎng)絡的通信方式，通過實時獲取配電網(wǎng)中各終端的電氣量信息，對該電氣量信息進行轉(zhuǎn)換和解析處理得到組成完整的信息，數(shù)據(jù)處理組件將本終端內(nèi)的組成完整的信息和接收來自相鄰終端的組成完整的信息進行計算與分析比較，根據(jù)計算與分析結(jié)果判斷存在故障的區(qū)段，最后通過開入開出組件控制配電網(wǎng)中的開關的開啟，以自動地隔離發(fā)生故障的區(qū)間，以實現(xiàn)及時地恢復供電。本發(fā)明提供的系統(tǒng)及方法，可應用在無法鋪設光纜或鋪設光纜實施困難的場合，通過采用無線網(wǎng)絡方式進行通信，實現(xiàn)分布式的配電自動化故障處理，解決配電終端間的通信困難的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)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(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例示出的基于WIFI的分布式故障定位系統(tǒng)的結(jié)構框圖；

圖2為本發(fā)明實施例示出的基于WIFI的分布式故障定位系統(tǒng)的實施場景圖；

圖3為圖1中無線通信模塊的結(jié)構框圖；

圖4為本發(fā)明實施例示出的基于WIFI的分布式故障定位方法的流程圖；

圖5為圖4中步驟S4的流程圖；

圖6為圖4中步驟S5的流程圖。

圖示說明：

其中，1-開入開出組件，2-GPS對時組件，3-信號控制器，4-報文管理組件，5-數(shù)據(jù)處理組件，6-通信管理組件，7-無線通信模塊，71-無線收發(fā)器，72-帶通濾波器，73-功率放大器，74-低通濾波器，75-收發(fā)轉(zhuǎn)換器，76-發(fā)射天線，77-接收天線，78-射頻解碼器，79-低噪聲放大器。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1，第一方面，根據(jù)本發(fā)明的實施例提供了一種基于WIFI的分布式故障定位系統(tǒng)，包括：數(shù)個無線網(wǎng)絡模塊和數(shù)個無線配電終端模塊，其中，

所述無線配電終端模塊包括開入開出組件1、無線通信模塊7、通信管理組件6、數(shù)據(jù)處理組件5、信號控制器3和報文管理組件4；

所述信號控制器3的輸入端分別與所述開入開出組件1、報文管理組件4、數(shù)據(jù)處理組件5和通信管理組件6的輸出端相連接；

所述信號控制器3的輸出端分別與所述開入開出組件1、報文管理組件4、數(shù)據(jù)處理組件5和通信管理組件6的輸入端相連接；

所述通信管理組件6分別與所述無線通信模塊7和所述數(shù)據(jù)處理組件5相連接；

所述開入開出組件1用于實時獲取配電網(wǎng)中各終端采集區(qū)段的電氣量信息，并將所述電氣量信息轉(zhuǎn)換成模擬量與狀態(tài)量；

所述信號控制器3用于通過無線方式進行數(shù)據(jù)交換，將所述模擬量和狀態(tài)量按照標準格式進行數(shù)據(jù)打包，得到數(shù)據(jù)包；

所述報文管理組件4用于對所述數(shù)據(jù)包進行轉(zhuǎn)換報文和解析處理，得到組成完整的信息；

所述數(shù)據(jù)處理組件5用于將每相鄰兩個所述無線配電終端模塊的所述組成完整的信息之間進行計算與分析比較，并根據(jù)所述計算與分析比較的結(jié)果判斷存在故障的區(qū)段；

所述開入開出組件1還用于根據(jù)所述計算與分析比較的結(jié)果，控制所述配電網(wǎng)中開關的開啟和閉合；

所述通信管理組件6用于對數(shù)據(jù)信息的輸入和輸出進行通信管理；所述數(shù)據(jù)信息包括所述數(shù)據(jù)包、所述組成完整的信息和所述計算與分析的結(jié)果；

所述無線通信模塊7用于實現(xiàn)所述無線網(wǎng)絡模塊與所述無線配電終端模塊之間的通信；

所述無線網(wǎng)絡模塊設置于每相鄰兩個所述無線配電終端模塊之間；所述無線網(wǎng)絡模塊與所述無線配電終端模塊的無線通信模塊7相連接；所述無線網(wǎng)絡模塊用于實現(xiàn)每相鄰兩個所述無線配電終端模塊之間的無線通信。

如圖2所示，本發(fā)明實施例提供的基于WIFI的分布式故障定位系統(tǒng)，可設置在無法鋪設光纜或者鋪設光纜實施困難的場合，通過采用無線網(wǎng)絡方式進行通信，實現(xiàn)分布式的配電自動化故障處理，解決配電終端間的通信問題。本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)同時具備實時采集配電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)檢測、故障識別、開關設備遙控等功能，根據(jù)采集到的信息對故障點定位，自動隔離故障的區(qū)間及恢復供電。

其中，本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)，包括數(shù)個無線網(wǎng)絡模塊和數(shù)個無線配電終端模塊。通常情況下，無線配電終端模塊安裝在配電網(wǎng)絡的開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、柱上開關等一次設備處，每個無線網(wǎng)絡模塊分別設置在相鄰兩個無線配電終端模塊之間，由無線網(wǎng)絡模塊提供無線通信環(huán)境，以實現(xiàn)兩個相鄰無線配電終端模塊之間的無線通信，通過無線網(wǎng)絡的方式判斷哪兩個無線配電終端的采集區(qū)段之間出現(xiàn)了故障，以自動地將發(fā)生故障的兩個終端的采集區(qū)段進行隔離，實現(xiàn)配電網(wǎng)的正常運行。

具體地，無線配電終端模塊由開入開出組件1、無線通信模塊7、通信管理組件6、數(shù)據(jù)處理組件5、信號控制器3和報文管理組件4組成；信號控制器3分別與開入開出組件1、報文管理組件4、數(shù)據(jù)處理組件5和通信管理組件6雙向連接，以實現(xiàn)個組件、模塊與信號控制器3之間信息的雙向傳輸。

所述通信管理組件6分別與所述無線通信模塊7和所述數(shù)據(jù)處理組件5雙向連接，可同時實現(xiàn)信息的發(fā)送與接收；

開入開出組件1用于實時獲取配電網(wǎng)中各終端的電氣量信息；開入開出組件1是針對配電網(wǎng)中的終端而言的，開入表示外部接入終端的接點，本終端相關動作結(jié)束后去啟動另外的回路的接點為開出接點。開入開出組件1是執(zhí)行以上功能的硬件組合。

開入開出組件1將獲取的電氣量信息轉(zhuǎn)換成模擬量與狀態(tài)量發(fā)送至信號控制器3，由信號控制器3按照規(guī)約將模擬量與狀態(tài)量打包成數(shù)據(jù)包，并發(fā)送至報文管理組件4。

報文管理組件4對數(shù)據(jù)包進行轉(zhuǎn)換、解析處理，以得到組成完整的信息，并通過信號控制器3發(fā)送至數(shù)據(jù)處理組件5。

相鄰終端內(nèi)得到的組成完整的信息，通過無線通信模塊7發(fā)送至本終端內(nèi)，由通信管理組件6對接收到的組成完整的信息進行通信管理，并發(fā)送至本終端內(nèi)的信號控制器3內(nèi)，最后由信號控制器3將相鄰終端內(nèi)的組成完整的信息也發(fā)送至數(shù)據(jù)處理組件5，由數(shù)據(jù)處理組件5對接收到的兩組組成完整的信息進行計算與分析比較，根據(jù)計算與分析比較結(jié)果確定發(fā)生故障的區(qū)段。

通信管理組件6可以保證在通過無線網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院碗[私性，主要包括訪問控制和加密兩個功能。無線網(wǎng)絡訪問控制功能可以保證只有授權用戶能訪問敏感數(shù)據(jù)，加密功能可以保證只有正確的接收方才能理解數(shù)據(jù)。同時由于故障處理過程的實時性要求較高，需要設置“心跳功能”，以確保電路永遠在線并激活。本發(fā)明提供的分布式故障定位系統(tǒng)中，采用了AES加密模式。

數(shù)據(jù)處理組件5主要負責對接收到的組成完整的信息進行計算與分析，針對于多聯(lián)絡多分段的多電源配電網(wǎng)絡，還需要對轉(zhuǎn)供能力進行分析，計算恢復供電區(qū)域內(nèi)供電能力是否能夠滿足其區(qū)域內(nèi)負荷的負載曲線，通過計算與分析的結(jié)果判斷存在故障的區(qū)段，并由開入開出組件1控制配電網(wǎng)中的開關的開啟，從而切除多電源情況下的故障恢復區(qū)域。

數(shù)據(jù)處理組件5是本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)的核心，實時模擬故障、以檢測智能設備是否正確動作整個閉合過程，實現(xiàn)對原始采集數(shù)據(jù)的處理與計算，故障狀態(tài)的定位與控制。具體地，它可以對相鄰兩個無線配電終端的數(shù)據(jù)信息進行計算與比較，分析相鄰兩個無線配電終端通過處理得到的組成完整的信息，通過獲取兩組組成完整的信息的過流信息，判斷兩組組成完整的信息的過流方向的情況；如果兩組組成完整的信息的過流方向相反，或其中一組有過流，另一組沒有過流，則說明此相鄰兩個終端的采集區(qū)段之間出現(xiàn)故障，相鄰兩個終端的采集區(qū)段為故障區(qū)段；如果兩組組成完整的信息的過流方向相同或均沒有過流，則說明相鄰兩個終端的采集區(qū)段之間沒有故障。當由數(shù)據(jù)處理組件5計算分析出存在故障區(qū)段后，由信號控制器3向開入開出組件1發(fā)出控制指令，由開入開出組件1控制配電網(wǎng)中的開關的開啟，將發(fā)生故障的故障區(qū)段切除。

本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)，其中的信號控制器3與其相連接的組件、模塊進行雙向通信，能夠快速通過無線網(wǎng)絡方式進行數(shù)據(jù)交換，也就是說，每兩個組件之間或組件與模塊之間要想實現(xiàn)通信，必須通過信號控制器3才能實現(xiàn)。信號控制器3可以起到協(xié)調(diào)、控制的作用。

本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)，其中的無線通信模塊7可配置為AP(熱點)或Client(客戶端)，AP的可靠性和性能決定了該系統(tǒng)的可靠性、傳輸距離和傳輸速度。

具體地，如圖3所示，無線通信模塊7包括：無線發(fā)射設備和無線接收設備；所述無線發(fā)射設備通過所述無線網(wǎng)絡模塊與相鄰所述無線配電終端模塊的所述無線接收設備相連接；所述無線接收設備通過所述無線網(wǎng)絡模塊與相鄰所述無線配電終端模塊的所述無線發(fā)射設備相連接。

無線發(fā)射設備包括：無線收發(fā)器71、帶通濾波器72、功率放大器73、低通濾波器74、收發(fā)轉(zhuǎn)換器75和發(fā)射天線76；所述無線收發(fā)器71的輸出端與所述帶通濾波器72的輸入端相連接，所述帶通濾波器72的輸出端與所述功率放大器73的輸入端相連接，所述功率放大器73的輸出端與所述低通濾波器74的輸入端相連接，所述低通濾波器74的輸出端與所述收發(fā)轉(zhuǎn)換器75的輸入端相連接，所述收發(fā)轉(zhuǎn)換器75的輸出端與所述發(fā)射天線76相連接。

無線接收設備包括：接收天線77、低噪聲放大器79和射頻解碼器78；所述接收天線77與所述收發(fā)轉(zhuǎn)換器75的輸入端相連接，所述收發(fā)轉(zhuǎn)換器75的輸出端與所述射頻解碼器78的輸入端相連接，所述射頻解碼器78的輸出端與所述低噪聲放大器79的輸入端相連接，所述低噪聲放大器79的輸出端與所述無線收發(fā)器71的輸入端相連接。

所述收發(fā)轉(zhuǎn)換器75包括信息接收器和發(fā)射源控制器，所述發(fā)射源控制器分別與所述低通濾波器74和所述發(fā)射天線76相連接，所述信息接收器分別與所述射頻解碼器78和所述接收天線77相連接。

當一個無線配電終端模塊向與其相鄰的終端發(fā)送信息時，首先無線發(fā)送設備的無線收發(fā)器71會產(chǎn)生一個微弱功率的射頻信號，該射頻信號通過帶通濾波器72傳輸至功率放大器73進行功率放大處理，然后通過低通濾波器74的濾波處理后進入收發(fā)轉(zhuǎn)換器75內(nèi)的發(fā)射源控制器，最后通過發(fā)射天線76發(fā)射至空間。

此時，其中一個終端接收來自與其相鄰的另一個終端發(fā)送的信息，信息接收時，接收天線77感應到發(fā)送終端發(fā)出的相應功率的電磁信號，并通過收發(fā)轉(zhuǎn)換器75內(nèi)的信息接收器將接收的信號發(fā)送至射頻解碼器78內(nèi)，經(jīng)過解碼處理后再送至低噪聲放大器79進行功率放大，最后經(jīng)過功率放大的信號進入無線收發(fā)器71進行解調(diào)，將接收到的信息還原成原始信息，其中，該原始信息即為經(jīng)過報文管理組件4處理得到的組成完整的信息。

舉例說明，A終端與B終端為相鄰的兩個終端，A終端將處理得到的組成完整的信息發(fā)送至數(shù)據(jù)處理組件5緩存的同時，還通過無線通信模塊7將此信息發(fā)送至B終端；B終端通過無線通信模塊7接收來自A終端的信息，并緩存至自身的數(shù)據(jù)處理組件5內(nèi)，與此同時，B終端也會將自身處理得到的組成完整的信息通過無線通信模塊7發(fā)送至A終端；

此時，A終端的數(shù)據(jù)處理組件5內(nèi)緩存有自身的信息和來自B終端的信息，而B終端的數(shù)據(jù)處理組件5內(nèi)也緩存有自身的信息和來自A終端的信息，之后A終端和B終端分別對緩存在自身的兩組組成完整的信息進行計算與分析比較，判斷獲取對方信息時采集的過流信息，通過判斷過流方向來決定A終端與B終端之間是否存在故障區(qū)段。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：GPS對時組件2，所述GPS對時組件2的輸出端與所述信號控制器3的輸入端相連接；所述GPS對時組件2用于提供唯一的GPS時鐘，實現(xiàn)采集信息同步。

GPS對時組件2的作用是利用唯一的GPS時鐘作為各個配電終端的標準時間，各個終端要保持同這個“唯一”時鐘一致。這樣故障發(fā)生時，能更好的確定時間同步性，進行相應的動作邏輯。

GPS對時組件2提供唯一的GPS時鐘，并伴隨每一次的數(shù)據(jù)交換過程，以保證每次進行數(shù)據(jù)交換時信息的同步，以免出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸偏差，影響最終的判斷故障定位的結(jié)果。

由以上技術方案可知，本發(fā)明實施例提供了一種基于WIFI的分布式故障定位系統(tǒng)，包括：數(shù)個無線網(wǎng)絡模塊和數(shù)個無線配電終端模塊，其中，所述無線配電終端模塊包括開入開出組件1、無線通信模塊7、通信管理組件6、數(shù)據(jù)處理組件5、信號控制器3和報文管理組件4；所述信號控制器3的輸入端分別與所述開入開出組件1、所述報文管理組件4、所述數(shù)據(jù)處理組件5和所述通信管理組件6的輸出端相連接；所述信號控制器3的輸出端分別與所述開入開出組件1、所述報文管理組件4、所述數(shù)據(jù)處理組件5和所述通信管理組件6的輸入端相連接；所述通信管理組件6分別與所述無線通信模塊7和所述數(shù)據(jù)處理組件5相連接。本發(fā)明提供的系統(tǒng)，采用無線網(wǎng)絡的通信方式，通過實時獲取配電網(wǎng)中各終端的電氣量信息，對該電氣量信息進行轉(zhuǎn)換和解析處理得到組成完整的信息，數(shù)據(jù)處理組件5將本終端內(nèi)的組成完整的信息和接收來自相鄰終端的組成完整的信息進行計算與分析比較，根據(jù)計算與分析結(jié)果判斷存在故障的區(qū)段，最后通過開入開出組件1控制配電網(wǎng)中的開關的開啟，以自動地隔離發(fā)生故障的區(qū)間，以實現(xiàn)及時地恢復供電。本發(fā)明提供的系統(tǒng)，可設置在無法鋪設光纜或鋪設光纜實施困難的場合，通過采用無線網(wǎng)絡方式進行通信，實現(xiàn)分布式的配電自動化故障處理，解決配電終端間的通信困難的問題。

請參閱圖4，第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于WIFI的分布式故障定位方法，應用于本發(fā)明第一方面提供的基于WIFI的分布式故障定位系統(tǒng)，包括以下步驟：

S1、實時獲取配電網(wǎng)中各終端采集區(qū)段的電氣量信息，并將所述電氣量信息轉(zhuǎn)換成模擬量與狀態(tài)量；

S2、將所述模擬量與所述狀態(tài)量根據(jù)標準格式進行數(shù)據(jù)打包，得到數(shù)據(jù)包；

S3、對所述數(shù)據(jù)包進行轉(zhuǎn)換報文和解析處理，得到組成完整的信息；

S4、將所述組成完整的信息通過WIFI網(wǎng)絡分別發(fā)送至相鄰兩個所述終端，并接收來自相鄰所述終端發(fā)送的所述組成完成的信息；

S5、對兩組所述組成完整的信息進行計算與分析比較，根據(jù)所述計算與分析比較的結(jié)果判斷是否存在故障區(qū)段；

S6、如果存在所述故障區(qū)段，則控制所述配電網(wǎng)中的開關的開啟，自動隔離存在所述故障區(qū)段的線路，恢復所述配電網(wǎng)中非故障區(qū)段的供電。

本發(fā)明實施例提供的方法，與第一方面實施例提供的系統(tǒng)相對應，第一方面提供的系統(tǒng)的實施過程，可相應參照本發(fā)明實施例提供的方法。本發(fā)明實施例提供的方法，其具體實施過程由本發(fā)明第一方面提供的系統(tǒng)中各組件實施，其實施過程可相應參照上述關于系統(tǒng)的實施過程的描述，此處不再贅述。

本發(fā)明實施例提供的方法應用在無法鋪設光纜或者鋪設光纜實施困難的場合，通過采用無線網(wǎng)絡方式進行通信，實現(xiàn)分布式的配電自動化故障處理，解決配電終端間的通信困難的問題。本發(fā)明實施例提供的方法同時具備實時采集配電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)檢測、故障識別、開關設備遙控等功能，根據(jù)采集到的信息對故障點定位，自動隔離故障的區(qū)間及恢復供電。

優(yōu)選地，所述實時獲取配電網(wǎng)中各終端的電氣量信息，并將所述電氣量信息轉(zhuǎn)換成模擬量與狀態(tài)量的過程還包括：

實時提供GPS時鐘，根據(jù)所述GPS時鐘同步采集所述配電網(wǎng)中各終端采集區(qū)段的電氣量信息，并將所述電氣量信息轉(zhuǎn)換成模擬量與狀態(tài)量。

GPS時鐘由GPS對時組件2提供，在對配電終端實時采集數(shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)進行處理或兩組件之間進行數(shù)據(jù)交換的過程中，GPS對時組件2始終提供唯一的GPS時鐘，使得在進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及交換的過程中均是同步的，這樣在故障發(fā)生時，能更好的確定時間同步性，進行相應的動作邏輯，以免出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸偏差，影響最終的判斷故障定位的結(jié)果。

如圖5所示，所述步驟S4中，將所述組成完整的信息通過WIFI網(wǎng)絡分別發(fā)送至相鄰兩個所述終端，并接收來自相鄰所述終端發(fā)送的所述組成完成的信息的過程具體包括：

S41、將所述組成完整的信息轉(zhuǎn)換成射頻信號；

S42、對所述射頻信號進行功率放大和濾波處理，得到放大后的射頻信號；

S43、所述放大后的射頻信號通過WIFI網(wǎng)絡發(fā)送至相鄰的所述終端；

S44、接收相鄰的所述終端發(fā)送的所述放大后的射頻信號；

S45、對所述放大后的射頻信號進行解碼、降噪和功率放大處理，得到接收信號；

S46、對所述接收信號進行解調(diào)處理，將所述解調(diào)后的接收信號與所述射頻信號發(fā)送至緩存區(qū)。

在對本終端的實時數(shù)據(jù)進行采集和處理后，得到的信息要與其相鄰的終端的信息進行對比，才能確定此兩終端的采集區(qū)段間是否存在故障區(qū)段，因此本終端的信息通過無線網(wǎng)絡方式發(fā)送至與其相鄰的終端內(nèi)，此時，每個終端的緩存區(qū)同時含有自身的信息和與其相鄰的終端的信息，之后對這兩組信息進行計算與分析比較，通過判斷過流信息的方式確定此兩終端的采集區(qū)段內(nèi)是否存在故障。

采用無線的傳輸方式，可實現(xiàn)距離較遠的終端間的數(shù)據(jù)傳輸，可應用在無法通過光纜通信的場合，實現(xiàn)分布式智能的配電自動化故障處理，解決配電終端間通孔困難的問題。

如圖6所示，所述步驟S5中，對兩組所述組成完整的信息進行計算與分析比較，根據(jù)所述計算與分析比較的結(jié)果判斷是否存在故障區(qū)段的過程具體包括：

S51、讀取所述緩存區(qū)的所述解調(diào)后的接收信號與所述射頻信號，并將所述解調(diào)后的接收信號與所述射頻信號分別還原成所述組成完整的信息；

S52、獲取相鄰兩個所述終端的兩組所述組成完整的信息的過流信息，判斷兩組所述組成完整的信息的過流方向及大小；

S53、如果兩組所述組成完整的信息的過流方向相反，或其中一組有過流，另一組沒有過流，則所述相鄰兩個終端的采集區(qū)段之間出現(xiàn)故障，所述相鄰兩個終端的采集區(qū)段為故障區(qū)段；

S54、如果兩組所述組成完整的信息的過流方向相同或均沒有過流，則所述相鄰兩個終端的采集區(qū)段之間沒有故障。

對接收到的兩組組成完整的信息的計算與分析比較的過程，是本發(fā)明實施例提供的方法的核心步驟，通過對兩相鄰終端的組成完整的信息進行處理，獲取兩組組成完整的信息的過流信息，進而判斷兩組組成完整的信息的過流方向的情況；如果兩組組成完整的信息的過流方向相反，或其中一組有過流，另一組沒有過流，則說明此相鄰兩個終端的采集區(qū)段之間出現(xiàn)故障，相鄰兩個終端的采集區(qū)段為故障區(qū)段；如果兩組組成完整的信息的過流方向相同或均沒有過流，則說明相鄰兩個終端的采集區(qū)段之間沒有故障。當計算分析出存在故障區(qū)段后，發(fā)出控制指令，控制配電網(wǎng)中的開關的開啟，將發(fā)生故障的線路隔離。

由以上技術方案可知，本發(fā)明實施例提供了一種基于WIFI的分布式故障定位方法，包括以下步驟：實時獲取配電網(wǎng)中各終端采集區(qū)段的電氣量信息，并將所述電氣量信息轉(zhuǎn)換成模擬量與狀態(tài)量；將所述模擬量與所述狀態(tài)量根據(jù)標準格式進行數(shù)據(jù)打包，得到數(shù)據(jù)包；對所述數(shù)據(jù)包進行轉(zhuǎn)換報文和解析處理，得到組成完整的信息；將所述組成完整的信息通過WIFI網(wǎng)絡分別發(fā)送至相鄰兩個所述終端，并接收來自相鄰所述終端發(fā)送的所述組成完成的信息；對兩組所述組成完整的信息進行計算與分析比較，根據(jù)所述計算與分析比較的結(jié)果判斷是否存在故障區(qū)段；如果存在所述故障區(qū)段，則控制所述配電網(wǎng)中的開關的開啟，自動隔離存在所述故障區(qū)段的線路，恢復所述配電網(wǎng)中非故障區(qū)段的供電。本發(fā)明提供的方法，采用無線網(wǎng)絡的通信方式，通過實時獲取配電網(wǎng)中各終端的電氣量信息，對該電氣量信息進行轉(zhuǎn)換和解析處理得到組成完整的信息，數(shù)據(jù)處理組件5將本終端內(nèi)的組成完整的信息和接收來自相鄰終端的組成完整的信息進行計算與分析比較，根據(jù)計算與分析結(jié)果判斷存在故障的區(qū)段，最后通過開入開出組件1控制配電網(wǎng)中的開關的開啟，以自動地隔離發(fā)生故障的區(qū)間，以實現(xiàn)及時地恢復供電。本發(fā)明提供的方法，可設置在無法鋪設光纜或鋪設光纜實施困難的場合，通過采用無線網(wǎng)絡方式進行通信，實現(xiàn)分布式的配電自動化故障處理，解決配電終端間的通信問題。

本領域技術人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權利要求指出。

應當理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權利要求來限制。