正确选择非专利数据库在电性能、电故障测量领域中的重要性

章 英

一、引言

《专利审查指南》指出，现有技术包括在申请日（有优先权的，指优先权日）以前在国内外出版物上公开发表、在国内外公开使用或者以其他方式为公众所知的技术。

通常来说，现有技术的数据库包括专利数据库和非专利数据库，常用的非专利数据库包括内网中文库中的CNKI、万方、超星读秀学术、外文的IEEE、EIsevier Science、web of Science 等数据库以及外网的各个搜索引擎和各个电子论坛等。由此可知，非专利数据库种类众多，如何选择非专利数据在专利检索中具有重大意义。

其中电性能、电故障测量领域属于U5013 电、磁测量领域中的一个部分，电性能、电故障测量分类号为G01R31/+，其在VEN 数据库中的申请量为369,444，在CNABS 数据中的申请量为117,997；U5013 电、磁测量领域的所属分类号为G01R，其在VEN 数据库中申请量为779,804，在CNABS 申请量为211,403。综合两个专利库的数据来看，电性能、电故障测量的申请占整个U5013 电、磁测量领域的将近一半，说明电性能、电故障测量的申请总量很大。此外，其涉及的检测对象种类较多，包括电设备、线路元件短路断路等检测，电缆、传输线或网络中的故障检测，单个半导体的测试，电池的测试等，检测方法也是五花八门，包括排布复杂的电路、基于动态数据的算法和结构复杂的机械结构。其中，电设备、线路元件短路断路等的检测中，通常会包括复杂的电路结构，其会涉及到一些芯片的应用，而电缆、传输线或网络中的故障的检测中，通常会采用动态数据的算法，形成基于动态数据算法的故障检测，该类申请的特点是，申请人以高校和研究所为主，权利要求以方法权利为主，涉及的步骤较多，通常还包括公式，技术方案比较复杂。对于这几类案件，如果在专利库中没有获取创造性的对比文件，就应当考虑到非专利数据库中进行检索，并且以笔者个人的检索经验，目前已经检索的电性能、电故障领域案件中，使用非专利作为对比文件的大概占30%。因此，正确选择非专利数据库，对提高检索效率有很大的帮助。

二、针对不同案件选择不同的非专利数据库

笔者就目前审查经验来看，针对电性能、电故障测量领域案件的特点，在非专利的检索中，将不同案件分类，选择不同非专利数据库，能够明显提高审查效率，而在非专利数据库的选择上，也可分为优先选择的数据库和必须考虑的数据库。优先选择数据库的具体案件类型包括：对于涉及电子芯片的应用，可以优先采用外网的搜索引擎或者进入各个电子论坛检索；对于相关概念在标准中已有定义时，可以优先检索书籍或标准；对于检索到的学位论文在某个数据库不能用时，可以多查看几个数据库，防止遗漏时间能用的对比文件。必须考虑的数据库的具体案件类型主要包括对于基于动态数据的故障检测算法，必须检索外文非专利数据库，具体可参见表1。

表1 不同案件选择不同数据库

下面就结合实际审查中的相关案例来说明在非专利的检索中如何针对不同案件选择不同的非专利数据库。

三、案例分析

（一）优先选择数据库案例

1.电子芯片应用——搜索引擎、电子论坛、博客

【案例1】专利号：201610613889.X；发明名称：一种分布式电力设备在线监测方法；申请人：舒渝燕；申请日：2016 年8 月1 日。

（1）权利要求

1.一种分布式电力设备在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.首先通过交流电压传感器和交流电流传感器来对电力设备进行多路信号采样处理；

B.然后以DSP 作为下位机对A 中采样的多路信号进行处理，通过排序器进行自动排序，同时启动采样后启动自动模数转换，并将转换的数字量存储到结果寄存器中，读取结果寄存的值并乘于模数转换系数得到实际的模拟量；

C.然后采用RS485 通信来完成DSP 单元和上位机的数据的串行通信，采用光纤或双绞线为介质，以差分信号的形式完成数据发送和接收；

D.最后通过使用MScomm 串行通信控件来完成上位机串行通信程序设计，再通过工程绘图控件完成绘图。

（2）案件分析

该申请属于个人申请，整个检测步骤较为简单，发明构思为采用上位机和下位机的结构形式，下位机完成信号的采集、数据处理和相关控制，上位机完成必要参数和图形的实时监测。另外，对于步骤B 中的“DSP……通过排序器进行自动排序，同时启动采样后启动自动模数转换，并将转换的数字量存储到结果寄存器中，读取结果寄存的值并乘于模数转换系数得到实际的模拟量”，这部分特征对于审查员较为陌生。

（3）检索过程

首先，在专利库中检索到了对比文件1（CN105716651A 20160629），对比文件1 与该申请领域一致，对其公开了采用上位机和下位机的结构形式，下位机完成信号的采集、数据处理和相关控制，上位机完成监测，对比文件1 中并没有公开“通过排序器进行自动排序，同时启动采样后启动自动模数转换，并将转换的数字量存储到结果寄存器中”。继续在专利库中检索，均没有检索到能用的对比文件，考虑到对于DSP 等芯片的应用可能会有一些电子工作者记录在外网的电子论坛中，于是，尝试在百度上采用“DSP，排序，寄存器”这个关键词，检索得到对比文件2（“DSP2812 的ADC 排序器工作模式”，CSDN 博客，Augusdi，20110330）。对比文件2 中公开了DSP2812 的ADC 排序器工作模式及其中的顺寻工作模式，通道转换顺序为CONV00 中放置的通道第一个被转换，紧接着CONV01 中放置的通道转换，CONV02 中放置的通道编号的通道转换，并且ADC转换之前需要配置寄存器、设置通道个数，相当于启动自动模数转换，并将转换的数字量存储到结果寄存器中。因此，对比文件2 公开了权利要求1 与对比文件1 的区别技术特征，且其与在该发明中所起的作用相同，都是用于数据处理。因此，可以采用对比文件1 结合对比文件2 以及本领域的公知常识评价权利要求1 的创造性。

（4）案件启示

对于涉及电子芯片使用的申请，考虑到一些电子行业从业者会在博客、论坛等互联网平台上记录相关工作内容，所以在实际审查工作时，可以结合外网搜索引擎，进入各个博客、论坛进行检索。一些常用的电性能、电故障测量领域常用的博客和论坛，如EDACEO 论坛(网址为www.edaceo.com)、电子发烧友论坛（网址为：bbs.elecfans.com）、EDA365（网址为：www.eda365.com）、CSDN 论坛（网址为:www.csdn.net）。

2.相关概念记载在标准中——图书检索

【案例2】专利号：201610720760.9；发明名称：一种多次电压暂降严重度评估方法及系统；申请人：浙江群力电气有限公司，国网浙江杭州市余杭区供电公司；申请日：2016 年8 月24 日。

（1）涉及权利要求

1.一种多次电压暂降严重度评估方法，其特征在于，包括：

检测各次电压暂降的电压暂降幅度和持续时间；

基于电压暂降的预设敏感度指标，将所述电压暂降幅度与持续时间的敏感度整合，并以此构造电压暂降严重度指标；

将所述电压暂降幅度与持续时间代入所述电压暂降严重度指标中，计算多次电压暂降严重度。

2.根据权利要求1 所述的多次电压暂降严重度评估方法，其特征在于，将所述电压暂降幅度与持续时间的敏感度整合具体包括：通过公式

计算所述电压暂降幅度与持续时间的混合敏感度指标；

其中，Sm为混合敏感度指标，VN为额定电压，Vk为电压暂降幅度，dk为Vk的持续时间，Dk为标准电压耐受曲线的预设区间，VVCT(Dk)为Dk区间的电压暂降幅度的阈值，dbk为Dk区间的电压暂降的持续时间下限，dtk为Dk区间的电压暂降的持续时间上限。

（2）案件分析

该申请为普通公司以及国家电网下属的地方供电公司的联合申请，涉及的公式较多，发明构思为针对现存的一种严重度评价标准中电压暂降幅度和持续时间对应的敏感度为分散的数据，无法统一评价的问题，该申请提出将电压暂降幅度与持续时间的敏感度通过预设方法整合在一起，形成统一评价标准，即电压暂降严重度指标。

（3）检索过程

首先在专利库中进行检索，都未检索到对比文件，接着在CNKI 和万方中用关键词：“电压暂降 or 电压跌落 or 电压凹陷 or 电压骤降 or 电压下跌”、“幅度 or幅值”、“持续时间”和“敏感”进行组合检索，都未检索到对比文件。考虑到电压暂降在电气与电子工程师协会IEEE 和国家电能标准《电能质量电压暂降与短时中断》（GB/T30137-2013）中已经有定义，因此可以在书籍和标准中尝试进行检索。最后，继续在超星读秀学术数据库（图书中文检索）中采用“电压暂降严重 敏感”检索到由徐永海等著的书籍《电网中电压暂降和短时间中断》，其具体在12.2.6 的其他电压暂降指标中公开MSI、DSI和MDSI是反映电压暂降严重性的指标，其中MSI、DSI和MDSI分别定义为暂降幅值、持续时间以及综合考虑幅值和持续时间严重性的技术指标，其公式分别为：

其中，MDSI相当于该申请的电压暂降严重度指标，其计算过程相当于基于电压暂降的预设敏感度指标，将所述电压暂降幅度与持续时间的敏感度整合，并以此构造电压暂降严重度指标，将电压暂降幅度与持续时间代入所述电压暂降严重度指标中，计算多次电压暂降严重度。对比文件1 中公开MDSI的计算公式与权利要求2 的公式以及相应的参数对应，因此，采用对比文件1 结合本领域的公知常识可评价权利要求1-2 的创造性。

（4）案件启示

对于某些技术在专利库以及常用的非专利数据库中未检索到对比文件时，并且其已经在各个协会或者标准中已经有相关定义时，可以尝试在标准和书籍中进行检索，有可能会检索到能够评价创造性的对比文件。电性能、电故障测量领域中常用的标准包括有：《电能质量供电电压偏差》（GB/T12325-2008），其中对电压合格率进行了定义；《供电系统用户供电可靠性评价规程》（DL/T836-2003），其规定了供电可靠率的多种计算公式；《低压开关设备和控制设备》（GB/T14048-2008），其规定了断路器的试验电流；书籍有《电气安全手册》，其中涉及变压器零线多点接地，目的是防止变压器零线断线产生严重后果；《使用电子电路500 例》中记载了多种电路。

3.学位论文CNKI 数据库不能用——万方学位论文

【案例3】专利号：CN201511010522.0；发明名称：一种用于中低压混合配电网的窃电检测的控制方法及系统；申请人：天津求实智源科技有限公司；申请日：2015 年12 月28 日。

（1）权利要求

1.一种用于中低压混合配电网的窃电检测的控制方法，包括：

步骤a.在选定的中低压混合配电网络中设置一包括n 个待检节点的集合M，其中n 为自然数，n 的取值为中压配电网中选定的待检节点个数与低压配电网中选定的待检节点个数相加的和，低压配电网中选定的待检节点为用户电表；

步骤b.从待检节点集合M 中选择待检节点Mi，其中i 为自然数，且i 小于等于n；

步骤c.量测并获取中压配电网中所有节点的电力指标值和低压配电网中所有用户电表实时的电力指标值，设定量测值的权重；根据获取的中压配电网中所有节点的电力指标值和低压配电网中所有用户电表实时的电力指标值，以及量测值的权重，对所选定的中低压混合配电网络进行状态估计计算，得到待检节点的Mi的有功负荷估计值；

步骤d.将待检节点Mi的有功负荷估计值与实际量测值进行比较，判断若有功负荷估计值减去实际量测值的绝对值大于等于预设检测阈值，则判定待检节点Mi存在窃电行为；

步骤e.在待检节点集合M 中选择另一个待检节点Mi，重复步骤c 和步骤d 的操作过程，直至完成对集合M 中所有待检节点Mi判定是否存在窃电行为后停止流程，完成对选定的中低压混合配电网的窃电检测的控制。

（2）案件分析

该申请的权利要求较长，该申请的发明构思为将中压配电网和低压侧网络混合在一起进行状态估计，其中在中低压混合配网一体化状态估计中采用“降权轮询”的方法进行检测，用户成为最小负荷节点，台区节点成为虚拟量测为 0 的无负荷节点。这样对于中压馈线末端变压器台区存在的窃电行为，其比较模式变为“估计值 -0=估计值”，只要尽可能地估计出待检节点准确的实际有功负荷，即可对是否存在窃电做出判断。同样的，对于低压侧网络中的无负荷节点采用上述的比较模式，而对于用户节点采用“估计值 -电表量测值”的比较模式，用户电表作为电力公司计量装置，本身具备较高的精度等级，所以电表量测误差带来的影响并不是很明显。

（3）检索过程

首先，在中文专利库中采用关键词：“中压”、“低压 or 电表”、“权值 or 权重”和“混合”进行检索，未检索到对比文件。其次，在外文专利库中采用关键词“mixed power”、“low voltage or meter+”、“medium voltage”以及“weight”这些关键词检索，也未检索到对比文件。最后，考虑在非专利数据库中进行检索。在中国知网（新版）数据库中检索，得到结果如图1 所示，其公开了该申请权利要求的所有技术特征，但没有网络在线出版时间;进一步在中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）中检索，查找网络在线出版时间，得到结果如图2 所示，时间不能用;考虑到万方也有学位论文数据库，于是继续在万方学位论文数据库中检索得到结果如图3 所示，其在线出版时间早于该申请的申请日，可以将其作为对比文件评价所有权利要求的创造性。

图1 中国知网（新版）数据库中检索结果

图2 中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）中检索结果

图3 万方学位论文数据库中检索结果

（4）案件启示

对于发现时间不能用的对比文件，尤其是硕博论文，应该多去几个数据库查看，查看是否有能够找出时间可用的，防止遗漏时间能用的对比文件。

（二）必须要考虑数据库案例

1.基于动态数据算法的故障检测——EIsevier Science

【案例4】专利号：201810749055.0；发明名称：一种基于离散余弦变换的振荡检测方法；申请人：山东科技大学；申请日：2018 年7 月10 日。

（1）权利要求

1.一种基于离散余弦变换的振荡检测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤S1，将原始信号预处理，使得信号的均值为0，然后对预处理后的信号应用离散余弦变换；

步骤S2，设定一个高阈值，将变换后的信号进行压缩，并计算压缩信号对应的DCT 信号；

步骤S3，对DCT 信号应用离散余弦逆变换，得到对应的iDCT 信号，计算iDCT 信号的过零点，然后计算相邻两个过零点的时间间隔，再对该时间间隔进行假设检验，当假设检验不通过时，就说明信号中不存在振荡，检测终止；当假设检验通过时，就说明信号中存在振荡，此时步骤继续往下进行；

步骤S4，设定一个低阈值，将步骤S1 中变换后的信号进行压缩，并计算压缩信号对应的DCT 信号；

步骤S5，对步骤S4 中得到的DCT 信号应用离散余弦逆变换，得到iDCT 信号，并构造统计量对得到的iDCT 信号进行假设检验，当假设检验不通过时，就说明信号中不存在振荡，检测终止；当假设检验通过时，就说明信号中存在振荡，此时步骤继续往下进行；

步骤S6，计算iDCT 信号的主振荡周期；

步骤S7，利用主振荡周期计算振荡幅度序列，并构造统计量对振荡幅度序列进行假设检验，当假设检验不通过时，就说明信号中不存在振荡，检测终止；当假设检验通过时，就说明信号中存在振荡，此时步骤继续往下进行；

步骤S8，计算主振荡拟合度，当它大于一个给定的阈值，就说明存在振荡，当它小于等于阈值，就说明不存在振荡；

步骤S9，对于一个给定的信号，应用步骤S1 到S8 中的振荡检测方法，检测信号中是否存在振荡。

（2）案件分析

该申请的申请人为高校，属于动态数据算法结合故障诊断领域，方法权利要求包括多个步骤，权利要求比较长，发明构思为对原始信号预处理后进行离散余弦变换，对离散余弦变换的信号进行压缩，压缩后的信号进行离散余弦逆变换，再对时间间隔进行检验，并且还要计算iDCT 信号的主振荡周期，对主振荡周期计算振荡幅度序列和拟合度，对序列进行假设检验，对拟合度与阈值进行比较，判断信号中是否存在振荡。

（3）检索过程

首先，在中外专利库中检索，均没有检索到能用的对比文件，其次，考虑到该申请为高校申请，可以着重在非专利数据库中进行检索。在中文非专利数据库中首先以申请人和发明人为入口进行检索，其次采用关键词“离散余弦变换 or DCT”、“振荡 or 震荡 ”、“假设检验”以及“检测”，都未检索到对比文件。另外，考虑到目前高校的很多申请都会投稿国外期刊，收录在外网数据库如EIsevier Science 和IEEE等数据库中，审查员进一步在多个外文非专利数据库检索。先以申请人和发明人的英文名称进行检索，没有检索到结果，然后采用关键词“DCT or discrete cosine transform”、“oscillation”和“hypothesis”进行检索，最后在EIsevier Science 中采用Advanced Search检索到对比文件1：“Improved DCT-based method for online detection of oscillations in univariate time series”，Jiandong Wang et al.，Control Engineering Practice 21(2013)，其公开了本申请所有权利要求的所有技术特征。

（4）案件启示

针对高校申请，特别涉及动态数据算法的这一类申请，其具有理论性强、技术比较先进等特点，除了在中外文专利库中检索，还应该在非专利数据库库中检索，而且必须考虑在外网非专利数据库中进行检索。电性能、电故障测量领域中常用的外文非专利数据包括IEEE、EIsevier Science 和ISI_web of Science。

四、结语

对于电性能、电故障领域的相关申请，如果在专利库中没有获取创造性的对比文件，就应当考虑到非专利数据库中进行检索，另外，针对实际案件的情况以及各个非专利数据库的特点，优先选择/必须选择相应的非专利数据库，可以提高审查效率以及减少漏检案件。