智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于電力【技術領域】，提供了一種智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元，包括：單相載波模塊，包括載波芯片、單相信號輸出濾波電路、單相信號耦合電路、單相信號輸入濾波電路以及單相載波接口電路，信號依次由載波芯片傳輸至單相信號輸出濾波電路、單相信號耦合電路、單相信號輸入濾波電路并由單相信號輸入濾波電路傳輸至載波芯片形成回路，單相載波接口電路電性連接至載波芯片。本發(fā)明還提供了一種載波自動抄表方法。
【專利說明】智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于本實用發(fā)明屬于智能電網(wǎng)【技術領域】，具體涉及一種智能電網(wǎng)環(huán)境下的 載波通信單元與方法。
【背景技術】
[0002]目前我國的供電部門大都沿用傳統(tǒng)的手工抄表方式。這種方式的抄表效率低下， 每人每月所能讀抄的電表數(shù)量有限；人為的讀、抄誤差時有發(fā)生；由于表計安裝地點分散， 無法做到同時讀抄電表，所得數(shù)據(jù)不利于對用電情況進行科學的統(tǒng)計和分析。隨著一戶一 表、集中抄表、銀行聯(lián)網(wǎng)的不斷推廣，供電部門原本只須讀抄幾個總表的用戶，經(jīng)過一戶一 表改造后，可能要讀抄幾百甚至上千個獨立的電表，工作量大大增加。隨著智能電網(wǎng)不斷發(fā) 展，科技人員也在不斷創(chuàng)造智能電網(wǎng)環(huán)境下的電表技術。
[0003]因此，如何提供智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元是一個需要解決的技術問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，提供一種智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元。
[0005]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元，包括:單相載波模 塊，包括載波芯片、單相信號輸出濾波電路、單相信號耦合電路、單相信號輸入濾波電路以 及單相載波接口電路，信號依次由所述載波芯片傳輸至所述單相信號輸出濾波電路、所述 單相信號耦合電路、所述單相信號輸入濾波電路并由所述單相信號輸入濾波電路傳輸至所 述載波芯片形成回路，所述單相載波接口電路電性連接至所述載波芯片。
[0006]進一步地，所述集中器載波模塊包括路由器接口、控制芯片、三相信號輸入濾波電 路、信號輸出放大電路、三相切換濾波電路與三相信號耦合電路，所述路由器接口連接于所 述控制芯片與所述集中器接口電路之間，電信號依次由所述控制芯片傳輸至三相信號輸入 濾波電路、信號輸出放大電路、三相切換濾波電路與三相信號耦合電路，并由所述三相信號 耦合電路傳輸至控制芯片形成回路。
[0007]本發(fā)明還提供了一種載波自動抄表方法，包括以下步驟:信號由所述載波芯片傳 輸至所述單相信號輸出濾波電路；由所述單相信號輸出濾波電路傳輸至單相信號耦合電 路；由所述單相信號耦合電路傳輸至單相信號輸入濾波電路；并由所述單相信號輸入濾波 電路傳輸至所述載波芯片形成回路；其中，所述單相載波接口電路電性連接至所述載波芯 片；集中器載波模塊，集中器載波模塊，包括集中器接口電路，所述集中器接口電路電性連 接至所述單相載波接口電路，通過所述單相載波接口電路連接至單相載波模塊
[0008]上述智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元與方法，通過載波芯片將載波信號按照一定 間隔非連續(xù)傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健＞哂袝r間間隔可調(diào)、通信速率可調(diào)的特點，可有效避免對用電 設備的影響，實現(xiàn)了載波自動抄表。
【專利附圖】
【附圖說明】[0009]圖1是本發(fā)明智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元的單相載波模塊圖；
[0010]圖2是本發(fā)明智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元的集中器載波模塊圖。
【具體實施方式】
[0011]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0012]請參閱圖1-2是智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元的模塊圖，其中圖1是單相載波 模塊圖，圖2是集中器載波模塊圖。該智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元包括單相載波模塊 1，單相載波模塊1，包括載波芯片12、單相信號輸出濾波電路15、單相信號耦合電路17、單 相信號輸入濾波電路14以及單相載波接口電路11，信號依次由所述載波芯片12傳輸至所 述單相信號輸出濾波電路15、所述單相信號耦合電路17、所述單相信號輸入濾波電路14并 由所述單相信號輸入濾波電路14傳輸至所述載波芯片12形成回路，所述單相載波接口電 路11電性連接至所述載波芯片12。
[0013]還包括集中器載波模塊2，包括集中器接口電路28，所述集中器接口電路28電性 連接至所述單相載波接口電路11，通過所述單相載波接口電路11連接至單相載波模塊I。 包括路由器接口 21、控制芯片22、三相信號輸入濾波電路23、信號輸出放大電路24、三相切 換濾波電路26與三相信號耦合電路27，所述路由器接口 21連接于所述控制芯片22與所 述集中器接口電路28之間，電信號依次由所述控制芯片22傳輸至三相信號輸入濾波電路 23、信號輸出放大電路24、三相切換濾波電路26與三相信號耦合電路27，并由所述三相信 號耦合電路27傳輸至控制芯片22形成回路。
[0014]本實施方式中，所述單相載波模塊I還包括單相過零檢測電路16，連接于所述載 波芯片12與所述單相信號耦合電路17之間。所述單相載波模塊I還包括存儲器13電性 連接至所述載波芯片12。所述集中器載波模塊22還包括三相過零檢測電路25，連接于所 述控制芯片22與所述三相信號耦合電路27之間。所述集中器載波模塊22還包括網(wǎng)絡接 口和指示燈。
[0015]單相載波模塊1，作為主站與終端(載波表或I型采集器)之間的信息傳輸中轉(zhuǎn) 站，主站下發(fā)的信號經(jīng)電力線由單相載波模塊I進行接收和解調(diào)后，送到終端(載波表或I 型采集器)進行處理，然后將終端(載波表或I型采集器)響應的數(shù)據(jù)進行調(diào)制，再通過電 力線送回主站，完成主站與終端(載波表或I型采集器)的交互。
[0016]集中器載波模塊2 (三相載波模塊)作為主站與終端(載波表)之間的信息傳輸 中轉(zhuǎn)站。主站下發(fā)的信號經(jīng)電力線由模塊進行接收和解調(diào)后，送到終端(載波表)進行處 理，然后將終端(載波表)響應的數(shù)據(jù)進行調(diào)制，再通過電力線送回主站，完成主站與終端 (載波表)的交互。
[0017]在本實施方式中，該智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元采用分時通信機制，將載波 信號按照一定間隔非連續(xù)傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。具有時間間隔可調(diào)、通信速率可調(diào)的特點，可有 效避免對用電設備的影響。
[0018]采用發(fā)送功率可調(diào)機制，系統(tǒng)自動感知電力線環(huán)境的變化，控制發(fā)送功率。采用 DAC輸出方式，降低帶外騷擾，減少對用電環(huán)境的影響。[0019]采用編碼技術，系統(tǒng)支持多種編碼技術，包含擴頻編碼、調(diào)相碼、調(diào)頻碼等，可適應 各種電力線傳輸特性與噪聲環(huán)境。
[0020]采用精確零點同步技術，利用精確的工頻零點同步與工頻誤差補償技術與可靠的 零點檢測電路，實現(xiàn)可靠的分時分組通信，同時具有數(shù)據(jù)位同步與頻偏補償算法，提高抗周 期性噪聲的能力。
[0021]采用硬件相關技術，集成了模擬前端(AFE)和DSP，減小內(nèi)部噪聲對通信性能的影 響，降低芯片外圍硬件復雜度，提高抗干擾性能；內(nèi)置高速數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(DAC)，輸出功率 可調(diào)，提高系統(tǒng)抗干擾性能。
[0022]采用數(shù)據(jù)壓縮、差錯控制及報文分組技術，高效的數(shù)據(jù)壓縮技術有效減少報文長 度，降低報文傳輸時受到破壞的概率，提高傳輸可靠性。有效的差錯控制機制，包括前向糾 錯(FEC)和CRC-16，嚴格控制報文傳輸錯誤概率。特有的報文分組與分組校驗機制可在支 持大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)那闆r下，提高數(shù)據(jù)可靠性。
[0023]其路由特性，具有集中式、并行式、分布式三種路由機制的有機結合，適應電力線 通信網(wǎng)絡時變性的特性?？筛鶕?jù)不同的信道特性，靈活進行信號收/發(fā)控制，包括編碼方 式、通信速率、發(fā)送功率等。
[0024]系統(tǒng)提供硬件的CSMA/CA檢測與信號強度指示RSSI，提供有效評估中繼路徑健壯 性的方法，提高路由運行效率。通信速率可在IOObps?800bps范圍內(nèi)根據(jù)實際物理環(huán)境， 由路由器自動決策調(diào)整，并自動平衡通信距離與通信效率。支持跨相通信與中繼。
[0025]如上所述，本發(fā)明所提供的智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元通過載波芯片將載波 信號按照一定間隔非連續(xù)傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。具有時間間隔可調(diào)、通信速率可調(diào)的特點，可有 效避免對用電設備的影響，實現(xiàn)了載波自動抄表。
[0026]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元，其特征在于，包括:單相載波模塊，包括載波芯片、單相信號輸出濾波電路、單相信號耦合電路、單相信號 輸入濾波電路以及單相載波接口電路，信號依次由所述載波芯片傳輸至所述單相信號輸出 濾波電路、所述單相信號耦合電路、所述單相信號輸入濾波電路并由所述單相信號輸入濾 波電路傳輸至所述載波芯片形成回路，所述單相載波接口電路電性連接至所述載波芯片。
2.如權利要求1所述的智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元，其特征在于，還包括:集中器 載波模塊，包括集中器接口電路，所述集中器接口電路電性連接至所述單相載波接口電路， 通過所述單相載波接口電路連接至單相載波模塊。
3.如權利要求2所述的智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元，其特征在于:所述集中器載 波模塊包括路由器接口、控制芯片、三相信號輸入濾波電路、信號輸出放大電路、三相切換 濾波電路與三相信號耦合電路，所述路由器接口連接于所述控制芯片與所述集中器接口電 路之間，電信號依次由所述控制芯片傳輸至三相信號輸入濾波電路、信號輸出放大電路、三 相切換濾波電路與三相信號耦合電路，并由所述三相信號耦合電路傳輸至控制芯片形成回 路。
4.如權利要求2所述的智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元，其特征在于:所述單相載波 模塊還包括單相過零檢測電路，連接于所述載波芯片與所述單相信號耦合電路之間。
5.如權利要求4所述的智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元，其特征在于:所述單相載波 模塊還包括存儲器電性連接至所述載波芯片。
6.如權利要求3所述的智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信單元，其特征在于:所述集中器載 波模塊還包括三相過零檢測電路，連接于所述控制芯片與所述三相信號耦合電路之間。
7.如權利要求6所述的數(shù)字電視信號的車載分集接收系統(tǒng)，其特征在于:所述集中器 載波模塊還包括網(wǎng)絡接口和指示燈。
8.一種智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信方法，其特征在于，包括以下步驟:信號由所述載波芯片傳輸至所述單相信號輸出濾波電路；由所述單相信號輸出濾波電路傳輸至單相信號耦合電路；由所述單相信號耦合電路傳輸至單相信號輸入濾波電路；并由所述單相信號輸入濾波電路傳輸至所述載波芯片形成回路。
9.根據(jù)權利要求8所述的智能電網(wǎng)環(huán)境下的載波通信方法，其特征在于，信號由所述 載波芯片傳輸至所述單相信號輸出濾波電路；由所述單相信號輸出濾波電路傳輸至單相信 號耦合電路這一步驟的同時，還包括以下步驟:過零檢測電路把工頻交流電的過零信號以脈沖的方式告知載波芯片，從而為分時通信 以及相位判別提供依據(jù)。
【文檔編號】G08C19/00GK103440758SQ201310306204
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年7月11日 優(yōu)先權日:2013年2月4日
【發(fā)明者】呂文君, 陳小川, 姜華 申請人:深圳市航天泰瑞捷電子有限公司