发明创造名称：高压交流输电线路电压等级测量方法、装置及系统
外观设计名称：
决定号：201927
决定日：2020-01-20
委内编号：1F256090
优先权日：
申请（专利）号：201611032344.6
申请日：2016-11-18
复审请求人：云南电网有限责任公司电力科学研究院
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：肖薇
合议组组长：孙世新
参审员：李璟
国际分类号：G01R19/28
外观设计分类号：
法律依据：专利法第33条、专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求修改后的技术方案能够从原说明书和权利要求书记载的内容中直接地、毫无疑义地确定，那么该权利要求的修改没有超出原说明书和权利要求书记载的范围。
全文：
本复审请求涉及申请号为201611032344.6，名称为“高压交流输电线路电压等级测量方法、装置及系统”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为云南电网有限责任公司电力科学研究院。本申请的申请日为2016年11月18日，公开日为2017年08月18日。
经实质审查，国家知识产权局专利实质审查部门以本申请权利要求1-9不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由于2018年04月03日驳回了本申请。驳回决定所依据的审查文本为：申请日2016年11月18日提交的说明书第1-9页、说明书附图第1-3页、说明书摘要、摘要附图；2018年01月30日提交的权利要求第1-9项。驳回决定中引用了如下对比文件：
对比文件1：“基于电场逆问题的高压输电线电压传感器技术与试验研究”，高参 等，电力系统保护与控制，第42卷第21期，第99-104页，公开日为2014年11月01日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种高压交流输电线路电压等级测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据高压交流输电线路下不同采样点处电场强度分布的不同，构建关于所述高压交流输电线路电压等级、所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离和所述采样点处电场强度之间的函数模型；
根据所述函数模型，获取关于高压交流输电线路电压等级和所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离的反函数；
获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度和所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量；
根据所述任意两个测量点的电场强度、所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量及所述反函数，得出所述高压交流输电线路的电压等级U＝f-1(EA,EB,Δy)，计算得出所述高压交流输电线路的电压等级。
2. 根据权利要求1所述的高压交流输电线路电压等级测量方法，其特征在于，所述根据高压交流输电线路下不同采样点的电场强度分布的不同，构建关于所述高压交流输电线路电压等级、所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离和所述采样点处电场强度之间的函数模型包括：
通过数据拟合的方式，得到所述函数模型
其中，E为所述高压交流输电线路下的采样点的电场强度；U为所述高压交流输电线路的电压等级；d为所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离。
3. 根据权利要求2所述的高压交流输电线路电压等级测量方法，其特征在于，所述根据所述函数模型，获取关于高压交流输电线路电压等级和所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离的反函数具体包括：
根据所述函数模型获取所述函数模型的反函数
其中，E为所述高压交流输电线路下的采样点的电场强度；U为所述高压交流输电线路的电压等级；d为所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离。
4. 根据权利要求3所述的高压交流输电线路电压等级测量方法，其特征在于，所述根据所述任意两个测量点的电场强度、所述两个测量点在所述高压交流输电线路垂直方向的位移分量及所述反函数，计算得出所述高压交流输电线路的电压等级包括：
根据所述高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度和所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量，以及所述反函数构建方程组：
其中，EA为所述两个测量点中一点的电场强度，dA为所述一点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离，EB为所述两个测量点中另一点的电场强度，dB为所述另一点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离，Δy为所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量；
对所述方程组进行求解，得到所述高压交流输电线路的电压等级U＝f-1(EA,EB,Δy)。
5. 一种高压交流输电线路电压等级测量系统，其特征在于，包括：电场强度传感器(101)、位移传感器(102)及计算处理器(103)；
所述电场强度传感器(101)和所述位移传感器(102)分别与所述计算处理器(103)相连接；
所述电场强度传感器(101)用于采集高压交流输电线路下方的测量点处高压交流输电线路下方的电场强度；
所述位移传感器(102)用于采集两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量；
所述计算处理器(103)用于根据高压交流输电线路下不同采样点处电场强度分布的不同，构建关于所述高压交流输电线路电压等级、所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离和所述采样点处电场强度之间的函数模型；所述计算处理器(103)还用于根据所述函数模型，获取关于高压交流输电线路电压等级和所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离的反函数；所述计算处理器(103)还用于获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度和所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量；所述计算处理器(103)还用于根据所述任意两个测量点的电场强度、所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量及所述反函数，计算得出所述高压交流输电线路的电压等级。
6. 根据权利要求5所述的高压交流输电线路电压等级测量系统，其特征在于，所述系统还包括与所述计算处理器(103)相连接的数据显示器(104)，所述数据显示器(104)用于显示所述高压交流输电线路的电压。
7. 根据权利要求5所述的高压交流输电线路电压等级测量系统，其特征在于，所述系统还包括与所述计算处理器(103)相连接的语音输出器(105)，所述语音输出器(105)用于以声音方式通知使用者所述高压交流输电线路的电压。
8. 根据权利要求5所述的高压交流输电线路电压等级测量系统，其特征在于，所述系统还包括与所述计算处理器(103)相连接的无线/有线传输模块(106)。
9. 一种高压交流输电线路电压等级测量装置，其特征在于，所述装置包括：
函数模型构建模块，用于根据高压交流输电线路下不同采样点处电场强度分布的不同，构建关于所述高压交流输电线路电压等级、所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离和所述采样点处电场强度之间的函数模型；
反函数获取模块，用于根据所述函数模型，获取关于高压交流输电线路电压等级和所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离的反函数；
参数获取模块，用于获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度和所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量；
计算模块，用于根据所述任意两个测量点的电场强度、所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量及所述反函数，计算得出所述高压交流输电线路的电压等级。”
驳回决定的具体理由为：1.权利要求1与对比文件1的区别在于：获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量，用于计算得出所述高压交流输电线路的电压等级。上述区别技术特征是在对比文件1公开内容的基础上容易分析获得的。因此，权利要求1相对于对比文件1和公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2.从属权利要求2-4的附加技术特征或被对比文件1公开，或属于公知常识。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求2-4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。3.权利要求5与对比文件1的区别在于：包括位移传感器，用于获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量，以用于计算得出所述高压交流输电线路的电压等级。上述区别技术特征是在对比文件1公开内容的基础上容易分析获得的。因此，权利要求5相对于对比文件1和公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。4.从属权利要求6-8的附加技术特征或被对比文件1公开，或属于公知常识。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求6-8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。5.权利要求9与对比文件1的区别在于：参数获取模块，用于获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量，以用于计算得出所述高压交流输电线路的电压等级。上述区别技术特征是在对比文件1公开内容的基础上容易分析获得的。因此，权利要求9相对于对比文件1和公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年07月16日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改申请文件。复审请求人认为：（1）权利要求1与对比文件1的应用范围和场景不同。对比文件1公开了一种传感器固定位置、近距离检测高压交流输电线路电压的测量方法，其主要用于通过监测电场强度的变化(进而检测电压的变化)，主要用于电子式电压互感器。而本申请权利要求1的技术方案是一种传感器位置非固定、远距离的非接触式交流电压测量方法，其主要用于远距离的输电线路非接触式验电、非接触式电压型的故障诊断等非精确交流电压测量。权利要求1的技术方案解决了传统输电线路电压测量器测试量程窄、无法实现远距离测量的问题，对比文件1并不能解决本申请修改后的权利要求1的技术方案所解决的技术问题。（2）对比文件1中传感器是固定放置，并且己知（通过测量即可知道)传感器固定点与o点的距离。本申请是在不知距离输电线的距离下，通过EA, EB,Δy计算出输电线的电压等级。本申请在同一时间内，在两个位置处同时测量电场强度，由于是同一时间测量，对电场强度有影响的因素是相同的，两个传感器之间的误差可以相互抵消，从而测量精度高，计算结果更加准确。本领域人员都知道，即使知道点a或b的电场强度，Δy己知的情况下，也是无法计算出点b或a的电场强度，因为电场是畸变电场，受铁塔、导线、环境、人体等多种因素影响，无法通过通用的、己知的公式进行推导，只能通过测量方式准确的得到。因而驳回决定所说的“本领域技术人员容易想到将其中一个测量点到导线的距离作为未知数，利用另一个测量点与其的垂直位移值，列出二元一次方程组，求得导线电压和其中一个测量点到导线的距离”是无法实现的。因此，权利要求1-9具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年08月01日依法受理了该复审请求，并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年04月11日向复审请求人发出复审通知书，指出：1.权利要求1与对比文件1的区别在于：获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量，根据所述任意两个测量点的电场强度、所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量及所述反函数，得出所述高压交流输电线路的电压等级U＝f-1(EA, EB,Δy)，计算得出所述高压交流输电线路的电压等级。上述区别技术特征是在对比文件1公开内容的基础上容易分析获得的。因此，权利要求1相对于对比文件1和惯用技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2.从属权利要求2-4的附加技术特征或被对比文件1公开，或属于本领域的惯用技术手段。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求2-4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。3.权利要求5与对比文件1的区别在于：包括位移传感器，其与计算处理器相连接，用于采集两个测量点在高压交流输电线路的垂直方向的位移分量，计算处理器还用于获取所述位移分量，并用于根据任意两个测量点的电场强度、所述位移分量及反函数，计算得出所述高压交流输电线路的电压等级。上述区别技术特征是在对比文件1公开内容的基础上容易分析获得的。因此，权利要求5相对于对比文件1和惯用技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。4.从属权利要求6-8的附加技术特征或被对比文件1公开，或属于本领域的惯用技术手段。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求6-8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。5.权利要求9与对比文件1的区别在于：参数获取模块还用于获取高压交流输电线路下任意两个测量点在高压交流输电线路的垂直方向的位移分量，计算模块根据任意两个测量点的电场强度、所述位移分量及反函数，计算得出高压交流输电线路的电压等级。上述区别技术特征是在对比文件1公开内容的基础上容易分析获得的。因此，权利要求9相对于对比文件1和惯用技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。6.对于复审请求人的意见进行了答复。
复审请求人于2019年05月20日提交了意见陈述书和权利要求书的全文修改替换页，修改涉及：将从属权利要求2、3、4的附加技术特征加入到权利要求1中、并将权利要求1中的技术特征“获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度和所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量”修改为“在同一时间获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度和所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量”，由此形成新的独立权利要求1，同时相应的修改了权利要求的序号及引用关系。复审请求人陈述了权利要求1-6具备创造性的理由：（1）在计算dA和dB时，需要同时考虑两个测量点的电场强度，需要在同一时刻获取两个不同测量点的电场强度，因此，对于权利要求1的修改符合专利法第33条的规定。（2）本申请在同一时间内，在两个位置处同时测量电场强度，由于是同一时间测量，对电场强度有影响的因素是相同的，两个传感器之间的误差可以相互抵消，从而测量精度高，计算结果更加准确。对比文件1的公式（10）是利用输电导线与传感器的距离来求得电压，由于对比文件1是通过一个传感器通过动态测量的方式实现的，若想在此基础上提高测量精度，惯用的技术手段应为先后通过传感器获取多个不同位置的测量数据，再通过后续数据运算处理从而提高测量精度，显然，对比文件1中的方案提高精度的方式是采用多次测量的方式，而并非是以减小因测量不同时产生误差的方式提高精度，在不同时刻，影响电场强度的因素可能不同，所以，仅通过同一个传感器，位置移动后测量电场强度，显然两次测量时间是不同的，而两次测量所造成的误差是无法完全抵消的。所以，在对比文件1公开的技术方案的基础上结合惯用技术手段并不能获得与本申请修改后的权利要求1完全相同的技术效果。因此，权利要求1-6具备创造性。
合议组于2019年09月19日发出了复审通知书，指出：复审请求人将权利要求1中的技术特征“获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度和所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量”进一步限定为“在同一时间获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度和所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量”的修改不符合专利法第33条的规定：原说明书仅记载了“同时计算”两个测量点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离，并未记载“同时测量”上述两个测量点的场强、两个测量点在高压交流输电线路的垂直方向的位移分量，并且由上述记载也并不能直接的毫无疑义的确定上述两个测量点的场强是“同时测量”的；因此，复审请求人对于权利要求1的上述修改，既没有明确的在原说明书和权利要求书中记载，也不能从原说明书和原权利要求书中的直接地、毫无疑义的确定，因此超出了原说明书和原权利要求书记载的范围；同时指出如果复审请求人将权利要求1中的“在同一时间”删除，克服了修改不符合专利法第33条的缺陷，那么修改后的权利要求1-6仍不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年10月29日提交了意见陈述书，未修改申请文件。复审请求人认为：1.本申请说明书中记载了“本发明无需与高压交流输电线路接触，通过采用电场强度传感器和位移传感器测量高压交流输电线路下方电场强度和两个测量点间输电线路垂直位移分量，测量出未知高压交流输电线路电压及等级，实现了非接触、远距离实时检测高压交流输电线路电压”，由上述可知，本申请提供的技术方案除了要达到非接触、远距离的技术效果之外，还要具有实时检测的效果，即可以对任何一个时刻的高压交流输电线路电压得出测量计算的结果，如果两个测量点分别在t1时刻和t2时刻测得，则此时经过计算的点不能够代表t1时刻的计算结果，亦不能代表t2时刻的计算结果，想要获得实时检测的技术效果，将两个测量点于同一时间点获取测量结果是必然选择，也就是说，在本申请中所提出的“同时计算”实质上是指“采用同一时刻获取到的测量值进行计算”，即可以从本申请说明书公开的内容确定上述两个测量点的场强是同时测量的，因此，对于权利要求1的修改符合专利法第33条的规定。2.对比文件1提供的方案至少需要已知传感器与导线的距离，而本申请不需要知道传感器与导线的距离，只需通过EA, EB,△y就可计算出导线的电压值，不需要知道导线的长度、传感器与导线的距离。对比文件1的电压传感器是电压互感器，而本申请的传感器是电场强度测量的传感器。本申请在同一时间内，在两个位置处同时测量电场强度，由于是同一时间测量，对电场强度有影响的因素是相同的，两个传感器之间的误差可以相互抵消，从而测量精度高，计算结果更加准确，而对比文件1是通过一个传感器通过动态测量的方式实现，若想在此基础上提高测量精度，惯用的技术手段应为先后通过传感器获取多个不同位置的测量数据，在通过后续数据运算处理从而提高测量精度，对比文件1中的方案提高精度的方式是采用多次测量的方式，而并非是以减小因测量不同时产生误差的方式提高精度，在不同时刻，影响电场强度的因素可能不同，所以，仅通过同一个传感器，位置移动后测量电场强度，显然两次测量时间是不同的，而两次测量所造成的误差是无法完全抵消的。因此，本申请无论是在测量数据的获取方式，还是对于获取到的数据进行计算过程中，所采用的方法及公式均是建立在对同一时刻的两个测量点同时获取数据的前提下，并且在最终得到的电压等级U的计算也是需要将两点的电场强度综合进行考虑，并非是通过多次数据获取、计算后对计算结果的简单整理计算得出的，而对比文件1在知道其中一点的电场强度时，再去获取另一点的电场强度，采用已知的公式推导并不能完全消除因铁塔、导线、环境、人体等多种因素造成误差的影响，因此并不能获得精度较高的测量计算结果。因此，权利要求1-6具备创造性。
随后，复审请求人于2020年01月13日提交了补正书和权利要求书的全文修改替换页，修改涉及：将权利要求2中的技术特征“所述计算处理器(103)还用于获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度和所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量”修改为“所述计算处理器(103)还用于在同一时间获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度和所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量”；并将权利要求6中的技术特征“计算模块，用于根据所述任意两个测量点的电场强度、所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量及所述反函数，计算得出所述高压交流输电线路的电压等级”修改为“计算模块，用于根据同一时间内所述任意两个测量点的电场强度、所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量及所述反函数，计算得出所述高压交流输电线路的电压等级。”修改后的权利要求书内容如下：
“1. 一种高压交流输电线路电压等级测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据高压交流输电线路下不同采样点处电场强度分布的不同，构建关于所述高压交流输电线路电压等级、所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离和所述采样点处电场强度之间的函数模型；
根据所述函数模型，获取关于高压交流输电线路电压等级和所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离的反函数；
在同一时间获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度和所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量；
根据所述任意两个测量点的电场强度、所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量及所述反函数，得出所述高压交流输电线路的电压等级U＝f-1(EA，EB，Δy)，计算得出所述高压交流输电线路的电压等级；
所述根据高压交流输电线路下不同采样点的电场强度分布的不同，构建关于所述高压交流输电线路电压等级、所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离和所述采样点处电场强度之间的函数模型包括：
通过数据拟合的方式，得到所述函数模型
其中，E为所述高压交流输电线路下的采样点的电场强度；U为所述高压交流输电线路的电压等级；d为所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离；
所述根据所述函数模型，获取关于高压交流输电线路电压等级和所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离的反函数具体包括：
根据所述函数模型获取所述函数模型的反函数
其中，E为所述高压交流输电线路下的采样点的电场强度；U为所述高压交流输电线路的电压等级；d为所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离；
所述根据所述任意两个测量点的电场强度、所述两个测量点在所述高压交流输电线路垂直方向的位移分量及所述反函数，计算得出所述高压交流输电线路的电压等级包括：
根据所述高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度和所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量，以及所述反函数构建方程组：
其中，EA为所述两个测量点中一点的电场强度，dA为所述一点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离，EB为所述两个测量点中另一点的电场强度，dB为所述另一点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离，Δy为所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量；
对所述方程组进行求解，得到所述高压交流输电线路的电压等级U＝f-1(EA，EB，Δy)。
2. 一种高压交流输电线路电压等级测量系统，其特征在于，包括：电场强度传感器(101)、位移传感器(102)及计算处理器(103)；
所述电场强度传感器(101)和所述位移传感器(102)分别与所述计算处理器(103)相连接；
所述电场强度传感器(101)用于采集高压交流输电线路下方的测量点处高压交流输电线路下方的电场强度；
所述位移传感器(102)用于采集两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量；
所述计算处理器(103)用于根据高压交流输电线路下不同采样点处电场强度分布的不同，构建关于所述高压交流输电线路电压等级、所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离和所述采样点处电场强度之间的函数模型；所述计算处理器(103)还用于根据所述函数模型，获取关于高压交流输电线路电压等级和所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离的反函数；所述计算处理器(103)还用于在同一时间获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度和所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量；所述计算处理器(103)还用于根据所述任意两个测量点的电场强度、所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量及所述反函数，计算得出所述高压交流输电线路的电压等级。
3. 根据权利要求2所述的高压交流输电线路电压等级测量系统，其特征在于，所述系统还包括与所述计算处理器(103)相连接的数据显示器(104)，所述数据显示器(104)用于显示所述高压交流输电线路的电压。
4. 根据权利要求2所述的高压交流输电线路电压等级测量系统，其特征在于，所述系统还包括与所述计算处理器(103)相连接的语音输出器(105)，所述语音输出器(105)用于以声音方式通知使用者所述高压交流输电线路的电压。
5. 根据权利要求2所述的高压交流输电线路电压等级测量系统，其特征在于，所述系统还包括与所述计算处理器(103)相连接的无线/有线传输模块(106)。
6. 一种高压交流输电线路电压等级测量装置，其特征在于，所述装置包括：
函数模型构建模块，用于根据高压交流输电线路下不同采样点处电场强度分布的不同，构建关于所述高压交流输电线路电压等级、所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离和所述采样点处电场强度之间的函数模型；
反函数获取模块，用于根据所述函数模型，获取关于高压交流输电线路电压等级和所述采样点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离的反函数；
参数获取模块，用于获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度和所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量；
计算模块，用于根据同一时间内所述任意两个测量点的电场强度、所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量及所述反函数，计算得出所述高压交流输电线路的电压等级。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在复审阶段于2019年05月20日、2020年01月13日提交了权利要求书的全文修改替换页，本复审请求审查决定所针对的审查文本为：申请日2016年11月18日提交的说明书第1-9页、说明书附图第1-3页、说明书摘要、摘要附图；2020年01月13日提交的权利要求第1-6项。
关于专利法第33条
专利法第33条规定：申请人可以对其专利申请文件进行修改，但是，对发明和实用新型专利申请文件的修改不得超出原说明书和权利要求书记载的范围，对外观设计专利申请文件的修改不得超出原图片或者照片表示的范围。
如果一项权利要求修改后的技术方案能够从原说明书和权利要求书记载的内容中直接地、毫无疑义地确定，那么该权利要求的修改没有超出原说明书和权利要求书记载的范围。
合议组于2019年09月19日发出的复审通知书中认为：复审请求人将权利要求1中的技术特征“获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度和所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量”进一步限定为“在同一时间获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度和所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量”，上述修改既没有明确的在原说明书和权利要求书中记载，也不能从原说明书和原权利要求书中的直接地、毫无疑义的确定，因此超出了原说明书和原权利要求书记载的范围，不符合专利法第33条的规定。
复审请求人于2019年10月29日提交了意见陈述书，进一步陈述了上述修改符合专利法第33条的规定的理由，合议组在考虑上述理由后认为：原说明书中记载了：“本发明无需与高压交流输电线路接触，通过采用电场强度传感器和位移传感器测量高压交流输电线路下方电场强度和两个测量点间输电线路垂直位移分量，测量出未知高压交流输电线路电压及等级，实现了非接触、远距离实时检测高压交流输电线路电压”（说明书第[0035]段）、“根据所述高压交流输电线路的电压等级U，可以同时计算出所述两个测量点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离dA和dB： EA为所述两个测量点中一点的电场强度，dA为所述一点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离，EB为所述两个测量点中另一点的电场强度，dB为所述另一点到所述高压交流输电线路的垂直投影距离，Δy为所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量”（说明书第[0064]-[0066]段）。由上述内容可知，本申请可以实时检测高压交流输电线路电压，要实现高压交流输电线路电压的实时检测，需要将两个测量点于同一时间点获取测量结果，并采用同一时刻获取到的测量值，进行同时计算，才能得到实时检测的高压交流输电线路电压。因此，复审请求人对于权利要求1的上述修改能够从原说明书和权利要求书的记载中直接地、毫无疑义地确定，权利要求1没有超出原说明书和权利要求书记载的范围，符合专利法第33条的规定。基于相同的理由，权利要求2和权利要求6中与权利要求1所做的相一致的修改也符合专利法第33条的规定。
3、关于专利法第22条第3款规定的创造性
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，而其它对比文件未公开上述区别技术特征，也未给出将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示，目前也没有证据表明其为本领域的公知常识，且该区别技术特征给该权利要求请求保护的技术方案带来了有益的技术效果，则该权利要求具备创造性。
具体到本案：
（1）权利要求1请求保护一种高压交流输电线路电压等级测量方法。对比文件1公开了一种高压输电线电压的测量方法，并且公开了以下技术特征（参见第100-102页，图1）：电场逆问题计算原理：实际输电线的电位大小需引进电场逆问题解决方案，根据工频电磁场数值分析：可采用模拟电荷法求解输电线附近电场，在输电线等效模型中，首先要计算模拟电荷的大小，由于无法通过直接求解方程来得到模拟电荷的大小，此时采用最小二乘原理将逆问题的求解换成极值问题的求解；设正问题非线性算子为F(q)，q为模拟电荷的大小，E为测量点的电场强度，公式（1）为E=F(q)，与公式（1）对应的最小二乘方程为公式（2），在工程实际测量中，采用多个测量点以更准确地测得输电线周围电场分布，公式（2）的非线性最小二乘问题利用分段线性化迭代算法进行计算；由电场逆问题计算原理，得到数学模型公式（10）：（相当于反函数），其中，E0(t)=UM(t)CM/3лR2ε0为传感器所处位置处的电场强度（参见公式（7））（相当于高压交流输电线路下的采样点的电场强度），U(t)为导线电压（相当于高压交流输电线路的电压等级），ρ为导线与传感器的距离（相当于采样点到高压交流输电线路的垂直投影距离）；由于上述数学模型公式（10）是基于电场逆问题计算原理得到的，因此，其对应的正函数模型包含电场强度、导线电压和导线与传感器的距离（参见第1.1-1.2节）；根据电场逆问题计算原理，导线表面电位正比于导线电荷，可换算得到导电电压U与电场强度、距离ρ的数学模型公式（10）；在测量过程中，将电压传感器放置于输电导线附近固定位置，处于交变电场中的传感器在其表面会产生感应电荷，在传感器两级间接入测量电容元件，根据感应电荷在测量电容上产生的电压与场强的关系式，由测量得到的电压可得到传感器所处位置的电场强度（参见正文第1.2节），根据电磁场原理，可得到无线长直导线上的电荷量与距离为ρ（相当于垂直投影距离）处的场强的关系式（9）；根据电场逆问题计算原理，导线表面电位正比于导线电荷，可换算得到导电电压U与电场强度、距离ρ的数学模型公式（10），最后经过多次试验测量，可将电压传感器放在与传输导线不同距离进行电场测量（电压有效值）（参见正文第3.1节），代入数学模型，可获得导线电位值（即输电线电压等级）。
权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于：在同一时间获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度和两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量，根据所述任意两个测量点的电场强度、所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量及所述反函数U＝f-1(E,d)，构建方程组：，Δy为所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量，对所述方程组进行求解，得出所述高压交流输电线路的电压等级U＝f-1(EA,EB,Δy)。
基于上述区别技术特征可以确定，权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是：如何使输电线电压等级的计算更准确。
由上述区别技术特征可知，本申请是在同一时间内，在不同的两个位置处同时测量电场强度，并获得上述两个位置的测量点在高压交流输电线路的垂直方向的位移分量，通过构建方程组来求解电压等级；通过采用同一时间测量不同点的电场强度，使得对电场强度有影响的因素相同，从而使得用于进行场强测量的两个传感器之间的误差可以相互抵消，取得了测量精度高，计算结果更加准确的技术效果。
对比文件1采用在获得公式（10）后，经过多次试验测量，再进行数据标定，确定正比例的K值大小，从而获得导线电位值（正文第1.2节）。虽然对比文件1中可以将电压传感器放在与传输导线不同距离进行电场测量，但是，上述每次测量并不是同时进行的，而是采用一个传感器通过动态测量的方式实现，上述测量需要知道传感器与传输导线的距离，进行多次不同距离的测量是为了进行数据标定以确定正比例的K值大小，从而使得在知晓传感器与传输导线的距离后，可以直接求出导线电位值；由此可知，对比文件1中采用的是不同时刻进行不同距离的电场测量以求取准确的电位计算公式，从而改善测量精度。由于在不同时刻，影响电场强度的因素可能不同，因此，通过同一个传感器位置移动后测量电场强度，由于两次测量时间不同，两次测量所造成的误差通常是无法完全抵消的。因此，对比文件1没有公开上述区别技术特征，也没有给出同时测量高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度并进行后续计算的启示，目前也没有证据表明其为本领域的公知常识，并且上述区别技术特征给该权利要求1请求保护的技术方案带来了测量精度高、计算结果更加准确的技术效果，因此，该权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（2）权利要求2请求保护一种高压交流输电线路电压等级测量系统。对比文件1公开了一种传感器器装置，其用于高压输电线电压的测量，并且公开了以下技术特征（参见第100-102页，图1）：传感器器装置包括传感器极板（相当于电场强度传感器）、信号采集处理单元（相当于计算处理器），传感器极板的测量数据传送至信号采集处理单元进行处理（相当于电场强度传感器与计算处理器相连接）；将传感器放置于输电导线附近固定位置，处于交变电场中的传感器在其表面会产生感应电荷，在传感器两级间接入测量电容元件，根据感应电荷在测量电容上产生的电压与场强的关系式，由测量得到的电压可得到传感器所处位置的电场强度（参见正文第1.2节）（相当于电场强度传感器用于采集高压交流输电线路下方的测量点处高压交流输电线路下方的电场强度）；电场逆问题计算原理：实际输电线的电位大小需引进电场逆问题解决方案，根据工频电磁场数值分析：可采用模拟电荷法求解输电线附近电场，在输电线等效模型中，首先要计算模拟电荷的大小，由于无法通过直接求解方程来得到模拟电荷的大小，此时采用最小二乘原理将逆问题的求解换成极值问题的求解；设正问题非线性算子为F(q)，q为模拟电荷的大小，E为测量点的电场强度，公式（1）为E=F(q)，与公式（1）对应的最小二乘方程为公式（2），在工程实际测量中，采用多个测量点以更准确地测得输电线周围电场分布，公式（2）的非线性最小二乘问题，利用分段线性化迭代算法进行计算；根据电磁场原理，可得到无线长直导线上的电荷量与距离为ρ（相当于垂直投影距离）处的场强的关系式（9）；根据电场逆问题计算原理，导线表面电位正比于导线电荷，可换算得到导电电压U与电场强度、距离ρ的数学模型公式（10）：（相当于反函数）；最后经过多次试验测量，可将电压传感器放在与传输导线不同距离进行电场测量（电压有效值）（参见正文第3.1节），代入数学模型，可获得导线电位值（即输电线电压等级）；信号采集处理单元中的单片机根据上述算法进行数据处理得到电压数据。
权利要求2与对比文件1的区别技术特征在于：包括位移传感器，其与计算处理器相连接，用于采集两个测量点在高压交流输电线路的垂直方向的位移分量，计算处理器还用于在同一时间获取所述高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度和两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量，并用于根据任意两个测量点的电场强度、所述位移分量及反函数，计算得出所述高压交流输电线路的电压等级。基于上述区别技术特征可以确定，权利要求2相对于对比文件1实际解决的技术问题是：如何使输电线电压等级的计算更准确。
由上述区别技术特征可知，本申请是在同一时间内，在不同的两个位置处同时测量电场强度，并获得上述两个位置的测量点在高压交流输电线路的垂直方向的位移分量，通过构建方程组来求解电压等级；通过采用同一时间测量不同点的电场强度，使得对电场强度有影响的因素相同，从而使得用于进行场强测量的两个传感器之间的误差可以相互抵消，取得了测量精度高，计算结果更加准确的技术效果。
对比文件1采用在获得公式（10）后，经过多次试验测量，再进行数据标定，确定正比例的K值大小，从而获得导线电位值（正文第1.2节）。虽然对比文件1中可以将电压传感器放在与传输导线不同距离进行电场测量，但是，上述每次测量并不是同时进行的，而是采用一个传感器通过动态测量的方式实现，上述测量需要知道传感器与传输导线的距离，进行多次不同距离的测量是为了进行数据标定以确定正比例的K值大小，从而使得在知晓传感器与传输导线的距离后，可以直接求出导线电位值；由此可知，对比文件1中采用的是不同时刻进行不同距离的电场测量以求取准确的电位计算公式，从而改善测量精度。由于在不同时刻，影响电场强度的因素可能不同，因此，通过同一个传感器位置移动后测量电场强度，由于两次测量时间不同，两次测量所造成的误差通常是无法完全抵消的。因此，对比文件1没有公开上述区别技术特征，也没有给出同时测量高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度并进行后续计算的启示，目前也没有证据表明其为本领域的公知常识，并且上述区别技术特征给该权利要求2请求保护的技术方案带来了测量精度高、计算结果更加准确的技术效果，因此，该权利要求2具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（3）在权利要求2具备创造性的基础上，从属权利要求3-5也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（4）权利要求6请求保护一种高压交流输电线路电压等级测量装置。对比文件1公开了一种传感器器装置，其用于高压输电线电压的测量，并且公开了以下技术特征（参见第100-102页，图1）：传感器器装置包括传感器极板、信号采集处理单元，传感器极板的测量数据传送至信号采集处理单元进行处理，信号采集处理单元中的单片机根据以下算法进行数据处理得到电压数据：电场逆问题计算原理：实际输电线的电位大小需引进电场逆问题解决方案，根据工频电磁场数值分析：可采用模拟电荷法求解输电线附近电场，在输电线等效模型中，首先要计算模拟电荷的大小，由于无法通过直接求解方程来得到模拟电荷的大小，此时采用最小二乘原理将逆问题的求解换成极值问题的求解；设正问题非线性算子为F(q)，q为模拟电荷的大小，E为测量点的电场强度，公式（1）为E=F(q)，与公式（1）对应的最小二乘方程为公式（2），在工程实际测量中，采用多个测量点以更准确地测得输电线周围电场分布，公式（2）的非线性最小二乘问题，利用分段线性化迭代算法进行计算；根据电磁场原理，可得到无线长直导线上的电荷量与距离为ρ（相当于垂直投影距离）处的场强的关系式（9）；根据电场逆问题计算原理，导线表面电位正比于导线电荷，可换算得到导电电压U与电场强度、距离ρ的数学模型公式（10）：（相当于单片机包括函数模型构建模块、反函数获取模块，公式（10）相当于反函数）；最后经过多次试验测量，可将电压传感器放在与传输导线不同距离进行电场测量（电压有效值）（相当于单片机包括参数获取模块）（参见正文第3.1节），代入数学模型，可获得导线电位值（即输电线电压等级）（相当于单片机包括计算模块）。
权利要求6与对比文件1的区别技术特征在于：参数获取模块还用于获取高压交流输电线路下任意两个测量点在高压交流输电线路的垂直方向的位移分量，计算模块用于根据同一时间内所述任意两个测量点的电场强度、所述两个测量点在所述高压交流输电线路的垂直方向的位移分量及反函数，计算得出高压交流输电线路的电压等级。基于上述区别技术特征可以确定，权利要求6相对于对比文件1实际解决的技术问题是：如何使输电线电压等级的计算更准确。
由上述区别技术特征可知，本申请是在同一时间内，在不同的两个位置处同时测量电场强度，并获得上述两个位置的测量点在高压交流输电线路的垂直方向的位移分量，通过构建方程组来求解电压等级；通过采用同一时间测量不同点的电场强度，使得对电场强度有影响的因素相同，从而使得用于进行场强测量的两个传感器之间的误差可以相互抵消，取得了测量精度高，计算结果更加准确的技术效果。
对比文件1采用在获得公式（10）后，经过多次试验测量，再进行数据标定，确定正比例的K值大小，从而获得导线电位值（正文第1.2节）。虽然对比文件1中可以将电压传感器放在与传输导线不同距离进行电场测量，但是，上述每次测量并不是同时进行的，而是采用一个传感器通过动态测量的方式实现，上述测量需要知道传感器与传输导线的距离，进行多次不同距离的测量是为了进行数据标定以确定正比例的K值大小，从而使得在知晓传感器与传输导线的距离后，可以直接求出导线电位值；由此可知，对比文件1中采用的是不同时刻进行不同距离的电场测量以求取准确的电位计算公式，从而改善测量精度。由于在不同时刻，影响电场强度的因素可能不同，因此，通过同一个传感器位置移动后测量电场强度，由于两次测量时间不同，两次测量所造成的误差通常是无法完全抵消的。因此，对比文件1没有公开上述区别技术特征，也没有给出同时测量高压交流输电线路下任意两个测量点的电场强度并进行后续计算的启示，目前也没有证据表明其为本领域的公知常识，并且上述区别技术特征给该权利要求6请求保护的技术方案带来了测量精度高、计算结果更加准确的技术效果，因此，该权利要求6具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
基于上述事实和理由，合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年04月03日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原专利实质审查部门在本复审请求审查决定针对的审查文本的基础上对本申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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