CN110609199B - 一种零火线检测识别方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种零火线检测识别方法，包括：获取经模数转换器转换后的火线端测量信号、零线端测量信号；判断火线端测量信号、零线端测量信号是否大于预设的基准门限；在火线端测量信号、零线端测量信号小于基准门限时，确定火线开路；在火线端测量信号、零线端测量信号大于基准门限时，判断火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值是否小于预设的波动门限；若火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值小于波动门限，确定零线开路。本发明还公开了一种零火线检测识别装置、一种具有检测功能的零火线识别系统。一次测量便能确定火线是否开路、零线是否开路、线路接线是否异常，提高检测效率；轻松区分插座能否正常使用，易于普及。

Description

一种零火线检测识别方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及零火线检测领域，具体涉及一种零火线检测识别方法、装置及系统。

背景技术

随着电子行业的发展，插座的种类也趋于多样化，其中，两孔插座的零火线接线易混淆，由于正常开关是控制火线，如果接线错误，关上开关只是断了零线，火线依然通电，则容易造成触电事故；同时，有的电器对零火线的接入有要求不能接反，若接反会达不到某些功能，甚至对电器产生危害；因此在插座安装完成、重要电器件使用前以及维修作业时，往往需要对国标两孔插座进行检测。

目前，针对国标两孔插座的检测装置有较为常见的测电笔，通过轮流插入插座的插孔中，分别测试插座两孔零火线感应信号的状态，人为对比指示状态效果来区分插座的零火线；检测效率低，其次，为维修人员配置的检测装置必须带有自检功能，否则，由于装置自身的故障在插入火线孔中而没有响应的提醒，使作业人员误以为此孔接的是零线，导致严重的安全隐患；

此外，常规的检测装置也无法提供开路异常检测，需要依靠维修人员的经验在多次检测后才能得出结论，维修人员在通过常规的检测装置检测时，往往会忽略开路异常等问题，造成二次维修的情况发生，费时费力。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种零火线检测识别方法、装置及系统。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种零火线检测识别方法，包括：

获取经模数转换器转换后的火线端测量信号、零线端测量信号；

判断火线端测量信号、零线端测量信号是否大于预设的基准门限；

在火线端测量信号、零线端测量信号小于基准门限时，确定火线开路；

在火线端测量信号、零线端测量信号大于基准门限时，判断火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值是否小于预设的波动门限；

若火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值小于波动门限，确定零线开路。

在判断火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值是否小于预设的波动门限时，进一步包括：

若火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值大于波动门限，比对火线端测量信号、零线端测量信号大小；

在火线端测量信号大于零线端测量信号时，确定线路接线正常；

在火线端测量信号小于零线端测量信号时，确定线路接线异常。

一种零火线检测识别装置，包括：

信号收集模块，用于获取经模数转换器转换后的火线端测量信号、零线端测量信号；

第一条件判断模块，用于判断火线端测量信号、零线端测量信号是否大于预设的基准门限；

第一开路确定模块，用于在火线端测量信号、零线端测量信号小于基准门限时，确定火线开路；

第二条件判断模块，用于在火线端测量信号、零线端测量信号大于基准门限时，判断火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值是否小于预设的波动门限；

第二开路确定模块，用于在火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值小于波动门限时，确定零线开路。

所述零火线检测识别装置，其还包括：

信号比对模块，用于在火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值大于波动门限时，比对火线端测量信号、零线端测量信号大小；

接线判定模块，用于在火线端测量信号大于零线端测量信号时，确定线路接线正常；在火线端测量信号小于零线端测量信号时，确定线路接线异常。

一种具有检测功能的零火线识别系统，包括：依次连接的信号转换单元、任一上述的零火线检测识别装置和信号提示模组；该信号转换单元包括第一模数转换器、第二模数转换器，所述第一模数转换器、第二模数转换器分别连接至所述零火线检测识别装置的第一信号输入端、第二信号输入端；所述第一模数转换器、第二模数转换器的输入端分别连接有可伸入插座插孔中用于检测火线的第一天线以及用于检测零线的第二天线。

所述信号提示模组包括第一指示灯、第二指示灯；该第一指示灯、第二指示灯分别连接至所述零火线检测识别装置的第一输出端、第二输出端。

所述信号提示模组还包括蜂鸣器；所述蜂鸣器通过NPN型三极管与所述零火线检测识别装置的第三输出端连接，该NPN型三极管的发射级接地，且其集电极、基极分别与所述蜂鸣器、零火线检测识别装置的第三输出端连接。

所述第一模数转换器、第二模数转换器的输入端均连接有阻值相等的第一分压电阻、第二分压电阻；于所述第二分压电阻上并联有电容器。

所述信号提示模组还包括分别与所述零火线检测识别装置第四输出端和第五输出端连接的第三指示灯、第四指示灯。

所述第一指示灯、第二指示灯为红光发光二极管，所述第三指示灯、第四指示灯为绿光发光二极管。

本发明的有益效果为：本发明设计合理巧妙，一次测量便能确定火线是否开路、零线是否开路、线路接线是否异常；提高检测效率，避免二次检测；通过第一天线、第二天线的设置，可同时对插座的左、右侧插孔进行测量，不会因没有反馈而给使用者带来误导，解决了常规测电笔的安全隐患问题，且无需自检，节省时间的同时降低成本；另外，即使非专业人员也能轻松的区分插座是否能正常使用，提高了本产品的适用范围，易于普及。

下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明实施例中零火线检测识别方法的流程图；

图2是本发明实施例中具有检测功能的零火线识别系统的电路结构图。

具体实施方式

实施例，参见图1至图2本实施例提供的一种零火线检测识别方法，包括：

步骤101，获取经模数转换器转换后的火线端测量信号、零线端测量信号；

步骤102，判断火线端测量信号、零线端测量信号是否大于预设的基准门限；

步骤103，在火线端测量信号、零线端测量信号小于基准门限时，确定火线开路；

步骤104，在火线端测量信号、零线端测量信号大于基准门限时，判断火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值是否小于预设的波动门限；

步骤105，若火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值小于波动门限，确定零线开路。

在判断火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值是否小于预设的波动门限时，进一步包括：

步骤106，若火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值大于波动门限，比对火线端测量信号、零线端测量信号大小；

步骤107，在火线端测量信号大于零线端测量信号时，确定线路接线正常；

步骤108，在火线端测量信号小于零线端测量信号时，确定线路接线异常。

具体地，火线端测量信号、零线端测量信号分别通过第一天线、第二天线测量；

其中，火线端、零线端是根据所在国家的标准假设的，例如在中国，便按照左零右火的规定，将插座的左侧插孔视为零线端、插座的右侧插孔视为火线端；

其次，该基准门限根据不同国家地区的电压标准设置，是一个准确的数值，在一种优选的实施方式中，预设有多个基准门限，在获取经模数转换器转换后的火线端测量信号、零线端测量信号前，先根据工作人员所在国家地区选取合适的基准门限；另外，基准门限的设置原理为：国标的插座在相当于交变电源，其四周行成一交变电场，将天线伸入交变电场中，便能感应出相应的交变电压；但同时由于环境等因素，受到其他如非测试目标电场等干扰，产生误导信号，但在测试时，将天线插进插座插孔中，受到插座外壳的保护，便能将干扰信号降至最低，因此，设置一个基准门限，当测试信号小于基准门限时，视为干扰信号，该信号不传递到下一步，则不影响后续的判断；若没有设置基准门限，任由干扰信号继续传递，则会干扰后续的判断带来严重的安全隐患。

另外，波动门限根据插座两孔间的距离设置，是一个准确的数值，孔的间距越小，在零线断路的时候零线端测量信号就越接近火线端测量信号，设定的波动门限就越小。

最后，根据该零火线检测识别方法对插座的零火线进行检测，一次测量便能确定火线是否开路、零线是否开路、线路接线是否异常；提高检测效率，一次检测便能排查所有插座的所有异常问题，省事省力，杜绝二次维修的情况发生。

一种零火线检测识别装置，包括：

信号收集模块，用于获取经模数转换器转换后的火线端测量信号、零线端测量信号；

第一条件判断模块，用于判断火线端测量信号、零线端测量信号是否大于预设的基准门限；

第一开路确定模块，用于在火线端测量信号、零线端测量信号小于基准门限时，确定火线开路；

第二条件判断模块，用于在火线端测量信号、零线端测量信号大于基准门限时，判断火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值是否小于预设的波动门限；

第二开路确定模块，用于在火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值小于波动门限时，确定零线开路。

所述零火线检测识别装置，其还包括：

信号比对模块，用于在火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值大于波动门限时，比对火线端测量信号、零线端测量信号大小；

接线判定模块，用于在火线端测量信号大于零线端测量信号时，确定线路接线正常；在火线端测量信号小于零线端测量信号时，确定线路接线异常。

具体地，本零火线检测识别装置，分工明细，运行流畅，通过信号收集模块、第一条件判断模块、第一开路确定模块、第二条件判断模块、第二开路确定模块、信号比对模块、接线判定模块配合运行，只需收集一次火线端测量信号、零线端测量信号便能得出火线是否开路、零线是否开路、线路接线是否异常的结果，大幅度地缩短使用者检测时间，提高效率，且省去了维修人员的思考时间，减少出错率。

一种具有检测功能的零火线识别系统，包括：依次连接的信号转换单元、任一上述的零火线检测识别装置和信号提示模组；该信号转换单元包括第一模数转换器(ADC_L)、第二模数转换器(ADC_N)，所述第一模数转换器(ADC_L)、第二模数转换器(ADC_N)分别连接至所述零火线检测识别装置2的第一信号输入端、第二信号输入端；所述第一模数转换器(ADC_L)、第二模数转换器(ADC_N)的输入端分别连接有可伸入插座插孔中用于检测火线的第一天线以及用于检测零线的第二天线。

具体地，通过第一天线、第二天线的设置，可同时对插座的左、右侧插孔进行测量，再通过第一模数转换器(ADC_L)、第二模数转换器(ADC_N)的设置，可同时对第一天线、第二天线测量获得的火线端测量信号、零线端测量信号同时转换为数字信号并输送给零火线检测识别装置2，且该过程互不干扰，测量结果的准确性得以保证；该第一天线、第二天线上套有避免第一天线、第二天线直接接触电源的绝缘保护套。

另外，相对于常规的测电笔、常规的检测方法，一是只需一次测量，就可得出火线是否开路、零线是否开路、线路接线是否异常的结果，并通过信号提示模组反馈，效率高，即便不是专业的维修人员也能从信号提示模组的反馈中得知被测目标的异常情况；二是通过第一天线、第二天线同时测量，即使使用者疏忽大意，在没有给本系统上电或是本系统的供电电源发生故障等情况下直接用于测量，本系统只是不能正常运行，不能通过信号提示模组给使用者反馈；不会因没有反馈而给使用者带来例如此插座开线开路等误导，极大程度上减少了安全隐患，因此相对于常规的测电笔，本具有检测功能的零火线识别系统无需配置自检功能也能保证不误导维修人员，且解决了常规测电笔的安全隐患问题。

所述信号提示模组包括第一指示灯、第二指示灯；该第一指示灯、第二指示灯分别连接至所述零火线检测识别装置2的第一输出端、第二输出端。

所述信号提示模组还包括蜂鸣器；所述蜂鸣器通过NPN型三极管与所述零火线检测识别装置2的第三输出端连接，该NPN型三极管的发射级接地，且其集电极、基极分别与所述蜂鸣器、零火线检测识别装置2的第三输出端连接。

具体地，该NPN型三极管起到了开关功能，通过零火线检测识别装置2控制NPN型三极管接通蜂鸣器，使蜂鸣器报警以起到对使用者的警示作用；

其中，在零火线检测识别装置2判断被测目标火线开路、零线开路、线路接线异常时，通过NPN型三极管接通蜂鸣器，使蜂鸣器报警。

所述第一模数转换器(ADC_L)、第二模数转换器(ADC_N)的输入端均连接有阻值相等的第一分压电阻、第二分压电阻；于所述第二分压电阻上并联有电容器。

具体地，分压电阻上并联有电容器，组成滤波电路，减少高频干扰，使检测结果更准确。

所述信号提示模组还包括分别与所述零火线检测识别装置2第四输出端和第五输出端连接的第三指示灯、第四指示灯。

所述第一指示灯、第二指示灯为红光发光二极管，所述第三指示灯、第四指示灯为绿光发光二极管。

在一种优选的实施例中，所述信号提示模组还包括显示屏，该显示屏与零火线检测识别装置2连接，用于显示零火线检测识别装置2的运行结果；该运行结果以文字的形式显示。

本具有检测功能的零火线识别系统检测国标插座的过程如下：系统开机上电，把第一天线、第二天线按照国标的规定分别插入插座的右侧插孔、左侧插孔中，获取火线端测量信号和零线端测量信号；

火线端测量信号、零线端测量信号分别经第一模数转换器(ADC_L)、第二模数转换器(ADC_N)转换成数字信号后输送到零火线检测识别装置2中，通过信号收集模块，获取经模数转换器转换后的火线端测量信号、零线端测量信号；然后通过第一条件判断模块，判断火线端测量信号、零线端测量信号是否大于预设的基准门限；再通过第一开路确定模块，在火线端测量信号、零线端测量信号小于基准门限时，确定火线开路，并控制蜂鸣器报警，此时第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯、第四指示灯均不亮；然后通过第二条件判断模块，在火线端测量信号、零线端测量信号大于基准门限时，判断火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值是否小于预设的波动门限；再然后，通过第二开路确定模块，在火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值小于波动门限时，确定零线开路，并控制第一指示灯、第二指示灯亮红光，驱使蜂鸣器报警；再通过信号比对模块，在火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值大于波动门限时，比对火线端测量信号、零线端测量信号大小；最后通过接线判定模块，在火线端测量信号大于零线端测量信号时，确定线路接线正常，控制第一指示灯亮红光，第四指示灯亮绿光；在火线端测量信号小于零线端测量信号时，确定线路接线异常，控制第三指示灯亮绿光，第二指示灯亮红光，并驱使蜂鸣器报警。

则使用者通过本具有检测功能的零火线识别系统检测国标插座时，可根据蜂鸣器是否报警，得知插座是否存在异常；再根据第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯、第四指示灯的点亮情况，区分异常种类。即使非专业人员也能轻松的区分插座是否能正常使用，提高了本产品的适用范围，易于普及；在一种优选的实施例中，还能通过在屏幕上显示的文字区分异常种类。

本发明设计合理巧妙，一次测量便能确定火线是否开路、零线是否开路、线路接线是否异常；提高检测效率，避免二次检测；通过第一天线、第二天线的设置，可同时对插座的左、右侧插孔进行测量，不会因没有反馈而给使用者带来误导，解决了常规测电笔的安全隐患问题，且无需自检，节省时间的同时降低成本；另外，即使非专业人员也能轻松的区分插座是否能正常使用，提高了本产品的适用范围，易于普及。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术手段和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种零火线检测识别方法，其特征在于，包括：

获取经模数转换器转换后的火线端测量信号、零线端测量信号；

判断火线端测量信号、零线端测量信号是否大于预设的基准门限；

在火线端测量信号、零线端测量信号小于基准门限时，确定火线开路；

在火线端测量信号、零线端测量信号大于基准门限时，判断火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值是否小于预设的波动门限；

若火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值小于波动门限，确定零线开路；

火线端测量信号、零线端测量信号分别通过第一天线、第二天线测量；将天线插进插座插孔中, 同时对插座的左、右侧插孔进行测量；

波动门限根据插座两孔间的距离设置，孔的间距越小，设定的波动门限就越小；

在判断火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值是否小于预设的波动门限时，进一步包括：

若火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值大于波动门限，比对火线端测量信号、零线端测量信号大小；

在火线端测量信号大于零线端测量信号时，确定线路接线正常；

在火线端测量信号小于零线端测量信号时，确定线路接线异常。

2.一种零火线检测识别装置，用于实施权利要求1所述零火线检测识别方法，其特征在于，包括：

信号收集模块，用于获取经模数转换器转换后的火线端测量信号、零线端测量信号；

第一条件判断模块，用于判断火线端测量信号、零线端测量信号是否大于预设的基准门限；

第一开路确定模块，用于在火线端测量信号、零线端测量信号小于基准门限时，确定火线开路；

第二条件判断模块，用于在火线端测量信号、零线端测量信号大于基准门限时，判断火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值是否小于预设的波动门限；

第二开路确定模块，用于在火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值小于波动门限时，确定零线开路；

其还包括：

信号比对模块，用于在火线端测量信号、零线端测量信号的差值的绝对值大于波动门限时，比对火线端测量信号、零线端测量信号大小；

接线判定模块，用于在火线端测量信号大于零线端测量信号时，确定线路接线正常；在火线端测量信号小于零线端测量信号时，确定线路接线异常。

3.一种具有检测功能的零火线识别系统，其特征在于，包括：依次连接的信号转换单元、如权利要求2所述零火线检测识别装置和信号提示模组；

该信号转换单元包括第一模数转换器、第二模数转换器，所述第一模数转换器、第二模数转换器分别连接至所述零火线检测识别装置的第一信号输入端、第二信号输入端；

所述第一模数转换器、第二模数转换器的输入端分别连接有可伸入插座插孔中用于检测火线的第一天线以及用于检测零线的第二天线。

4.根据权利要求3所述具有检测功能的零火线识别系统，其特征在于，所述信号提示模组包括第一指示灯、第二指示灯；

该第一指示灯、第二指示灯分别连接至所述零火线检测识别装置的第一输出端、第二输出端。

5.根据权利要求4所述具有检测功能的零火线识别系统，其特征在于，所述信号提示模组还包括蜂鸣器；

所述蜂鸣器通过NPN型三极管与所述零火线检测识别装置的第三输出端连接，该NPN型三极管的发射级接地，且其集电极、基极分别与所述蜂鸣器、零火线检测识别装置的第三输出端连接。

6.根据权利要求3所述具有检测功能的零火线识别系统，其特征在于，所述第一模数转换器、第二模数转换器的输入端均连接有阻值相等的第一分压电阻、第二分压电阻；

于所述第二分压电阻上并联有电容器。

7.根据权利要求4所述具有检测功能的零火线识别系统，其特征在于，所述信号提示模组还包括分别与所述零火线检测识别装置第四输出端和第五输出端连接的第三指示灯、第四指示灯。

8.根据权利要求7所述具有检测功能的零火线识别系统，其特征在于，所述第一指示灯、第二指示灯为红光发光二极管，所述第三指示灯、第四指示灯为绿光发光二极管。