TWI431295B - 電流迴路檢測系統及其電流迴路檢測方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種電流迴路檢測系統及其電流迴路檢測方法。更具體而言，本發明之電流迴路檢測系統及其電流迴路檢測方法係可用以確認電流源與電流迴路間之對應關係。
電力工程乃現今人類生活中不可或缺之重要建設，而隨著節能環保之意識日漸抬頭，如何更有效率地使用電力資源亦成為重要之課題。目前，較佳之能源控管方式主要係逐步將現有之電力佈局升級為先進讀表基礎建設(Advanced Meter Infrastructure,AMI)。其主要理由在於，先進讀表基礎建設可透過電力使用狀態等資料交換，完成自動式電源管理之功能，則可藉以達成節能之目的。而為了於現有之硬體架構下進行前述先進讀表基礎建設中資料之交換，電力線網路(Power Line Communication,PLC)因此發展。
由於電力線網路之技術可透過已存在之電力線路進行資料之傳遞，因此可大幅降低額外佈線之成本，使其成為目前先進讀表基礎建設主要使用之通訊方式之一。然而，由於電力線網路先天之限制，因此其於通訊時容易受到干擾，尤其在跨電流源進行長距離通訊時，其訊號品質將會大幅降低。據此，若要於先進讀表基礎建設中使用電力線網路之相關技術，則電流迴路以及電流源間之對應關係必須先行釐清。
為能確認電流源與電流迴路間的對應關係，目前主要係以人工檢測之方式，再者可利用電力線通訊網路測試儀器。其中，人工檢測主要是讓技術人員親自到電流迴路中電表分布之地點，利用施工時使用之線路藍圖於實地進行勘查檢測。然而，採人工之方式會因現場狀況不同而有檢測上之難處，譬如線路過於凌亂、建築物屏障或線路藍圖與實際佈線不符等。
另外，當使用電力線通訊網路測試儀器，並透過通訊品質之優劣來判斷電流源與電流迴路間是否對應時，若電力線網路之傳輸距離過長，其亦會造成訊號衰減失去通訊能力，因而降低檢測結果之正確性。更者，電力線通訊網路測試儀器除僅能進行點對點之檢測外，其測試儀器之價格亦相當高昂，因此使用電力線通訊網路測試儀器之方式，並無法達成有效益且低成本之檢測。
綜上所述，如何有效率、低成本且正確地獲得電流源以及電流迴路之對應狀態，使得電力線網路得以正確地應用於先進讀表基礎建設中，乃業界亟需努力之目標。
為解決前述人工檢測及電力線通訊網路檢測儀器於檢測電流源與電流迴路間對應關係所產生之問題，本發明提供了一種電流迴路檢測系統及其電流迴路檢測方法，其主要係透過於電流迴路端增加特徵負載，並於電流源端量測特徵負載之電流波形之方式，以確認電流源與電流迴路間之對應關係。
為完成前述目的，本發明提供一種用於一電流迴路檢測系統之電流迴路檢測方法，電流迴路檢測系統包括一特徵負載、一電流量測裝置以及一使用者裝置，電流量測裝置與使用者裝置具有一第一連線，電流迴路檢測方法包含下列步驟：：(a)使特徵負載電性連結至電流迴路，其中特徵負載於運作時產生電流特徵波形；(b)使電流量測裝置電性連結至電流源，並將電流源之輸出電流波形透過第一連線傳送至使用者裝置；(c)使使用者裝置判斷輸出電流波形與電流特徵波形相符；以及(d)使使用者裝置根據步驟(c)之結果，判斷電流源與電流迴路具電性連結。
為完成前述目的，本發明亦提供一種電流迴路檢測系統。電流迴路檢測系統包含一特徵負載、一電流量測裝置及一使用者裝置。特徵負載係電性連結至電流迴路，並於運作時產生電流特徵波形。電流量測裝置係電性連結至電流源。使用者裝置與電流量測裝置間具有第一連線。電流量測裝置將電流源之輸出電流波形透過第一連線傳送至使用者裝置，使用者裝置判斷輸出電流波形與電流特徵波形相符，並根據相符之結果判斷電流源與電流迴路具電性連結。
透過上述所揭露之技術特徵，本發明之電流迴路檢測系統及其電流迴路檢測方法，可判斷電流源端之輸出電流波形跟特徵負載運作而產生之電流特徵波形是否相符，若是，則表示電流源與電流迴路間具電性連結關係。
在參閱圖式及隨後描述之實施方式後，此技術領域具有通常知識者便可瞭解本發明之其他目的，以及本發明之技術手段及實施態樣。
以下將透過實施例來解釋本發明內容。然而，本發明的實施例並非用以限制本發明需在如實施例所述之任何環境、應用或方式方能實施。因此，關於實施例之說明僅為闡釋本發明之目的，而非用以直接限制本發明。需說明者，以下實施例及圖示中，與本發明非直接相關之元件已省略而未繪示。
首先，請參考第1A圖，其為本發明第一實施例之一電流迴路檢測系統1之示意圖。電流迴路檢測系統1包含一特徵負載11、一電流量測裝置13以及一使用者裝置15。特徵負載11電性連結至一電流迴路40，電流量測裝置13電性連結至一電流源50，使用者裝置15與電流量測裝置13間具有一第一連線L1。其中，電流源50係用以提供電流之設備，例如一變壓器，電流迴路40中具各種常態使用之電器用品，而各元件之功能及互動，將於下述之內容中詳細說明。
請參考第1B圖，其為電流量測裝置13所測得電流源50於穩定使用狀況下之電流波形示意圖。詳言之，使用者可先利用使用者裝置15，透過第一連線L1獲得電流量測裝置13量測電流源50於穩定使用時所提供之一輸出電流波形502。
換句話說，當電流量測裝置13電性連結至電流源50時，其可測量電流源50於穩定使用時之輸出電流，並可透過第一連線L1將輸出電流之輸出電流波形502傳送至使用者裝置15，俾使用者得知電流源50於穩定使用時之電流波形。需特別說明者，就常態使用狀況而言，電流源50輸出之總電流於短時間內之變動應趨穩定，則此時使用者裝置15所接收到電流源50輸出之電流所具之輸出電流波形502應近似一條直線。
接著請一併參考第1C圖，其為特徵負載11於運作時產生之一電流特徵波形112。具體而言，當電流源50端之測試環境設定完畢後，特徵負載11便開始運作，並於運作時產生電流特徵波形112。須特別說明者，特徵負載11可於經過一預設時間後，基於電流特徵波形112開始運作，其中，電流特徵波形112形狀之目的在於提供辨識，而於第一實施例中，電流特徵波形112係方波。然而，其並非用以限制電流特徵波形112之形狀，於其他實施態樣中，電流特徵波形112可為正弦波形、三角波形、脈波形及鋸齒波形之其中之一，或任何具有辨識度之波形。
隨後，於第一實施例中，當使用者欲得知電流源50與電流迴路40間是否具有對應關係時，可藉由電流量測裝置13是否測得特徵負載11之電流使用狀況而知。請一併參考第1D圖，其為使用者裝置13持續透過第一連線L1接收電流量測裝置13所測量到之一輸出電流波形504。
具體而言，使用者裝置15於特徵負載11開始運作之後，開始判斷輸出電流波形504與電流特徵波形112是否相符(相似或相對應)。更進一步來說，當電流特徵波形112為方波時，若測量到之輸出電流波形504亦變化為相似之方波，則表示特徵負載11於其所連結之電流迴路40中所產生之電流特徵波形112，規律地影響電流源50所輸出之電流，使得電流源50之輸出電流波形504相符於電流特徵波形112，則使用者裝置15便可據以判斷電流源50與電流迴路40具電性連結且位於同一電流迴路中。
另一方面，若輸出電流波形504與電流特徵波形112並不相符，表示特徵負載11所產生之電流特徵波形並未影響電流源50所輸出之輸出電流，則可知電流源50與電流迴路40間並不具電性連結關係，即兩者處於不同電流迴路中。
需特別說明者，由於電流源50與電流迴路40間，於測試之最初並無法確認其對應關係，因此圖示中以廣義之電力線路作為兩者間之媒介，其並非用以限制電流源50以及電流迴路40之連結狀態。另，使用者裝置15可為個人電腦、智慧型手機(Smart Phone)、個人行動助理(PDA,Personal Digital Assistant)或其他具計算及顯示能力之裝置。而第一連線L1之實施方式，可為無線通訊(包括紅外線、藍芽、無線網路等)或有線通訊。
請參考第2圖，其為本發明第二實施例之示意圖。其中，第二實施例所使用之元件與第一實施例相同，其功能將不再贅述。須特別強調者，第二實施例與第一實施例之差別在於使用者裝置15與特徵負載11間具有一第二連線L2，亦即使用者裝置15可透過第二連線L2與特徵負載11進行通訊。
進一步而言，第一實施例中，特徵負載11係於預設時間後自動運作。而於第二實施例中，使用者可利用使用者裝置15，透過第二連線L2對特徵負載11手動設定運作。再者，使用者可利用使用者裝置15，透過第二連線L2決定特徵負載11之特徵波形112，使其為正弦波形、三角波形、脈波形及鋸齒波形之其中之一，俾使用者得隨環境狀況選擇易於辨識之波形。須特別說明者，第二連線L2之實施方式可為無線通訊(包括紅外線、藍芽、無線網路等)或有線通訊。
請參考第3圖，其為本發明第三實施例之示意圖。其中，第三實施例所使用之元件與第一實施例相同，其功能亦不再贅述。須特別強調者，第三實施例與第一實施例之差別在於電流量測裝置13與特徵負載11間具有一第二連線L2’，亦即電流量測裝置13可透過第二連線L2’與特徵負載11通訊，則使用者裝置15便可利用電流量測裝置13，透過第一連線L1以及第二連線L2’與特徵負載11通訊。
進一步而言，第一實施例中，特徵負載11係於預設時間後自動運作。而於第三實施例中，使用者可利用使用者裝置15，透過電流量測裝置13，經由第一連線L1以及第二連線L2’對特徵負載11手動設定運作。再者，使用者亦可利用使用者裝置15，透過電流量測裝置13，經由第一連線L1以及第二連線L2’決定特徵負載11之特徵波形112，使其為正弦波形、三角波形、脈波形及鋸齒波形之其中之一，俾使用者隨環境狀況選擇易於辨識之波形。須特別說明者，第二連線L2’之實施方式可為無線通訊(包括紅外線、藍芽、無線網路等)或有線通訊。
本發明之電流迴路檢測系統亦可同時進行多組電流源與電流迴路間對應關係之測量。請同時參考第4A圖，其為本發明第四實施例之一電流迴路檢測系統4之示意圖。電流迴路檢測系統4包含一特徵負載41、複數電流量測裝置431、433、435以及一使用者裝置45。特徵負載41電性連結至一電流迴路60，複數電流量測裝置431、433、435係分別電性連結至複數電流源701、703、705，使用者裝置45與電流量測裝置431、433、435間分別具有一第一連線M1、M2、M3。其中，電流源701、703、705係用以提供電流之設備，例如變壓器，電流迴路60中具各種常態使用之電器用品，而各元件之功能及互動，將於下述之內容中詳細說明。
請一併參考第4B圖，其為電流量測裝置431、433、435分別測得電流源701、703、705於穩定使用狀況下之電流波形示意圖。詳言之，使用者可先利用使用者裝置45，分別透過第一連線M1、M2、M3，獲得電流量測裝置431、433、435量測電流源701、703、705於穩定使用時所提供之複數輸出電流波形7010、7030、7050。類似地，第四實施例中之電流波形7010、7030、7050亦可因電流源701、703、705各別輸出之穩定總電流而趨近直線。
接著請一併參考第4C圖，其為特徵負載41於運作時產生之一電流特徵波形412。具體而言，當電流源701、703、705端之測試環境設定完畢後，特徵負載41便開始運作，並於運作時產生電流特徵波形412。同樣地，特徵負載41可於經過一預設時間後，基於電流特徵波形412開始運作，其中，電流特徵波形412形狀之目的在於提供辨識，而於第四實施例中，電流特徵波形412係方波。然而，其並非用以限制電流特徵波形112之形狀，於其他實施態樣中，電流特徵波形412可為正弦波形、三角波形、脈波形及鋸齒波形之其中之一，或任何具有辨識性之波形。
隨後，於第四實施例中，當使用者欲得知電流源701、703、705與電流迴路60間之對應關係時，可藉由電流量測裝置431、433、435何者測得特徵負載41之電流使用狀況而知。請一併參考第4D圖，其為使用者裝置30分別持續透過第一連線M1、M2、M3接收電流量測裝置431、433、435所測量到之輸出電流波形7012、7032、7052。
具體而言，使用者裝置45於特徵負載41開始運作之後，開始判斷輸出電流波形7012、7032、7052何者與電流特徵波形412相符。而於第四實施例中，如第4D圖所繪示，與電流特徵波形412相符之電流波形為輸出電流波形7012，則表示特徵負載41於其所連結之電流迴路60中所產生之電流特徵波形412，規律地影響電流源701所輸出之電流，使得電流源701之輸出電流波形7012相符於電流特徵波形412，則使用者裝置45便可據以於多組電流源中，判斷係電流源701與電流迴路60具電性連結且位於同一電流迴路中。
另一方面，由於輸出電流波形7032、7052與電流特徵波形412並不相符，則表示特徵負載41所產生之電流特徵波形並未影響電流源703、705所輸出之輸出電流，則可知電流源703、705與電流迴路60間並不具電性連結關係，換言之，電流源703、705與電流迴路60處於不同電流迴路中。
本發明之一第五實施例係為一電流迴路檢測方法，其流程圖請參考第5圖。第五實施例之方法係用於一電流迴路檢測系統(如第一實施例中所述之電流迴路檢測系統1)。該電流迴路檢測系統包括一特徵負載、一電流量測裝置以及一使用者裝置。該電流量測裝置與該使用者裝置具有一第一連線。該電流迴路檢測方法之詳細步驟如下所述。
首先，執行步驟501，使該特徵負載電性連結至一電流迴路。接著，執行步驟502，當經過一預設時間後，使該特徵負載開始運作。其中，該特徵負載於運作時產生一電流特徵波形。執行步驟503，使該電流量測裝置電性連結至一電流源，並將該電流源之一輸出電流波形透過該第一連線傳送至該使用者裝置。須特別說明者，步驟502與步驟503之順序係可對調，換言之，可先執行步驟503，設定該電流源端之環境後，再執行步驟502，啟動該特徵負載之運作。
隨後，執行步驟504，使該使用者裝置判斷該輸出電流波形與該電流特徵波形是否相符(相似或相對應)。若步驟504判斷之結果為相符，則表示該特徵負載於其所連結之該電流迴路中產生之電流特徵波形，規律地影響該電流源所輸出之電流，使得該電流源之該輸出電流波形相符(相似或相對應)於該電流特徵波形，則執行步驟505，判斷該電流源與該電流迴路具電性連結，且位於同一電流迴路中。
相反地，若步驟504判斷之結果為不相符，則表示該特徵負載於其所連結之該電流迴路中產生之電流特徵波形，並無影響該電流源所輸出之電流，則執行步驟506，判斷該電流源與該電流迴路不具電性連結，且位於不同電流迴路中。
本發明之一第六實施例係為一電流迴路檢測方法，其流程圖請參考第6圖。第六實施例之方法係用於一電流迴路檢測系統(如第二實施例中所述之電流迴路檢測系統1)，同樣地，該電流迴路檢測系統包括一特徵負載、一電流量測裝置以及一使用者裝置。該電流量測裝置與該使用者裝置具有一第一連線，且該使用者裝置與該特徵負載間具有一第二連線。該電路迴路檢測方法之步驟如下所述。
首先，執行步驟601，使該特徵負載電性連結至一電流迴路。接著，執行步驟602，使該使用者裝置透過該第二連線決定該特徵負載之一電流特徵波形，並使該特徵負載基於該電流特徵波形開始運作。執行步驟603，使該電流量測裝置電性連結至一電流源，並將該電流源之一輸出電流波形透過該第一連線傳送至該使用者裝置。須特別說明者，步驟602與步驟603之順序亦可對調，換言之，可先執行步驟603，設定該電流源端之環境後，再執行步驟602，啟動該特徵負載之運作。
隨後，執行步驟604，使該使用者裝置判斷該輸出電流波形與該電流特徵波形是否相符(相似或相對應)。若步驟604判斷之結果為相符，則表示該特徵負載於其所連結之該電流迴路中產生之電流特徵波形，規律地影響該電流源所輸出之電流，使得該電流源之該輸出電流波形相符(相似或相對應)於該電流特徵波形，則執行步驟605，判斷該電流源與該電流迴路具電性連結，且位於同一電流迴路中。
反之，若步驟604判斷之結果為不相符，則表示該特徵負載於其所連結之該電流迴路中產生之電流特徵波形，並無影響該電流源所輸出之電流，則執行步驟606，判斷該電流源與該電流迴路不具電性連結，且位於不同電流迴路中。
本發明之一第七實施例係為一電流迴路檢測方法，其流程圖請參考第7圖。第七實施例之方法係用於一電流迴路檢測系統(如第三實施例中所述之電流迴路檢測系統1)，同樣地，該電流迴路檢測系統包括一特徵負載、一電流量測裝置以及一使用者裝置。該電流量測裝置與該使用者裝置具有一第一連線，且該電流量測裝置與該特徵負載間具有一第二連線。該電路迴路檢測方法之步驟如下所述。
首先，執行步驟701，使該特徵負載電性連結至一電流迴路。接著，執行步驟702，使該使用者裝置經由該電流量測裝置，並透過該第一連線及該第二連線決定該特徵負載之一電流特徵波形，並使該特徵負載基於該電流特徵波形開始運作。執行步驟703，使該電流量測裝置電性連結至一電流源，並將該電流源之一輸出電流波形透過該第一連線傳送至該使用者裝置。須特別說明者，步驟702與步驟703之順序係可對調，換言之，可先執行步驟703，設定該電流源端之環境後，再執行步驟702，啟動該特徵負載之運作。
隨後，執行步驟704，使該使用者裝置判斷該輸出電流波形與該電流特徵波形是否相符(相似或相對應)。若步驟704判斷之結果為相符，則表示該特徵負載於其所連結之該電流迴路中產生之電流特徵波形，規律地影響該電流源所輸出之電流，使得該電流源之該輸出電流波形相符(相似或相對應)於該電流特徵波形，則執行步驟705，判斷該電流源與該電流迴路具電性連結，且位於同一電流迴路中。
反之，若步驟704判斷之結果為不相符，則表示該特徵負載於其所連結之該電流迴路中產生之電流特徵波形，並無影響該電流源所輸出之電流，則執行步驟706，判斷該電流源與該電流迴路不具電性連結，且位於不同電流迴路中。
綜上所述，本發明之電流迴路檢測系統以及電流迴路檢測方法將可以低成本之方式，有效且正確地判斷電流源與電流迴路間之對應關係。如此一來，以往以人工檢測及或以電力線通訊網路測試儀器作為檢測方法時所具有之缺點將可輕易克服，使得電流迴路之檢測更有效率地被完成。
惟上述實施例僅為例示性說明本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技藝之人士可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。
1‧‧‧電流迴路檢測系統
11‧‧‧特徵負載
112‧‧‧電流特徵波形
13‧‧‧電流量測裝置
15‧‧‧使用者裝置
40‧‧‧電流迴路
50‧‧‧電流源
502、504‧‧‧電流源之電流波形
4‧‧‧電流迴路檢測系統
41‧‧‧特徵負載
412‧‧‧電流特徵波形
431、433、435‧‧‧電流量測裝置
45‧‧‧使用者裝置
60‧‧‧電流迴路
701、703、705‧‧‧電流源
7010、7012、7030、7032、7050、7052‧‧‧電流源之電流波形
L1、M1、M2、M3‧‧‧第一連線
L2‧‧‧第二連線
第1A圖係本發明第一實施例之示意圖；第1B圖係本發明第一實施例之電流源之電流波形示意圖；第1C圖係本發明第一實施例之特徵負載之電流波形示意圖；第1D圖係本發明第一實施例之電流源之電流波形示意圖；第2圖係本發明第二實施例之示意圖；第3圖係本發明第三實施例之示意圖；第4A圖係本發明第四實施例之示意圖；第4B圖係本發明第四實施例之電流源之電流波形示意圖；第4C圖係本發明第四實施例之特徵負載之電流波形示意圖；第4D圖係本發明第四實施例之電流源之電流波形示意圖；第5圖係本發明第五實施例之電流迴路檢測方法之流程圖；第6圖係本發明第六實施例之電流迴路檢測方法之流程圖；以及第7圖係本發明第七實施例之電流迴路檢測方法之流程圖。
1．．．電流迴路檢測系統
11．．．特徵負載
13．．．電流量測裝置
15．．．使用者裝置
40．．．電流迴路
50．．．電流源
L1．．．第一連線
Claims (10)
- 一種用於一電流迴路檢測系統之電流迴路檢測方法，該電流迴路檢測系統包括一電流量測裝置、一特徵負載以及一使用者裝置，該電流量測裝置與該使用者裝置具有一第一連線，該電流迴路檢測方法包含下列步驟：(a)使該特徵負載電性連結至一電流迴路，其中該特徵負載於運作時產生一電流特徵波形；(b)使該電流量測裝置電性連結至一電流源，並將該電流源之一輸出電流波形透過該第一連線傳送至該使用者裝置；(c)使該使用者裝置判斷該輸出電流波形與該電流特徵波形相符；以及(d)使該使用者裝置根據步驟(c)之結果，判斷該電流源與該電流迴路具電性連結。
- 如請求項1所述之電流迴路檢測方法，其中步驟(a)更包含下列步驟：(a1)使該特徵負載於一預設時間後，基於該電流特徵波形開始運作。
- 如請求項1所述之電流迴路檢測方法，其中該使用者裝置與該特徵負載間具有一第二連線，該使用者裝置係透過該第二連線決定該特徵負載之該電流特徵波形。
- 如請求項1所述之電流迴路檢測方法，其中該電流量測裝置與該特徵負載間具有一第二連線，該使用者裝置係經由該電流量測裝置，透過該第一連線以及該第二連線決定該特徵負 載之該電流特徵波形。
- 如請求項1所述之電流迴路檢測方法，其中該電流特徵波形係為方波形、正弦波形、三角波形、脈波形及鋸齒波形其中之一。
- 一種電流迴路檢測系統，包含：一特徵負載，用以電性連結至一電流迴路，其中該特徵負載於運作時產生一電流特徵波形；一電流量測裝置，用以電性連結至一電流源；以及一使用者裝置，與該電流量測裝置間具有一第一連線；其中，該電流量測裝置將該電流源之一輸出電流波形透過該第一連線傳送至該使用者裝置，該使用者裝置判斷該輸出電流波形與該電流特徵波形相符，並根據相符之結果判斷該電流源與該電流迴路具電性連結。
- 如請求項6所述之電流迴路檢測系統，其中該特徵負載於一預設時間後，以該電流特徵波形開始運作。
- 如請求項6所述之電流迴路檢測系統，其中該使用者裝置與該特徵負載間具有一第二連線，該使用者裝置係透過該第二連線決定該特徵負載之該電流特徵波形。
- 如請求項6所述之電流迴路檢測系統，其中，該電流量測裝置與該特徵負載間具有一第二連線，該使用者裝置係經由該電流量測裝置，透過該第一連線以及該第二連線決定該特徵負載之該電流特徵波形。
- 如請求項6所述之電流迴路檢測系統，其中該電流特徵波形係為方波形、正弦波形、三角波形、脈波形及鋸齒波形其中之一。
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