[實用新型]基于光纖通信方式的三相電能表通信模塊

有效

• 申請號: 201220657836.5
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN202978945U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 陳偉;邱仁峰;王成
• 申請（專利權）人: 長沙威勝信息技術有限公司
• 主分類號: H04B10/25
• 分類號: H04B10/25;G08C19/00
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所 43001
• 代理人: 周詠;林毓俊

技術領域

本實用新型涉及一種三相電能表通信模塊，特別涉及一種基于光纖通信方式的三相電能表通信模塊。

背景技術

光纖通信方式具有傳輸速度快、通信距離遠以及抗干擾能力強等優點，非常適用于電力系統通信。為提高電力系統自動化程度，電力通信技術一直是電力行業研究的重點。當前相對成熟的電力通信方式主要有電力線載波通信、RS485通信以及小無線通信三種，這些通信方式都存在傳輸速度較慢、抗干擾能力不強以及通信距離較近等缺點，不能夠滿足越來越高的電力通信需求。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種簡單可靠的基于光纖通信方式的三相電能表通信模塊。

本實用新型提供的這種基于光纖通信方式的三相電能表通信模塊，包括三相電能表、光纖、光電轉換集成模塊、電源電路、WDT電路、電平轉換電路和接口電路，光電轉換集成模塊與光纖相連，將電平轉換電路傳來的電信號轉換為光信號并發送至光纖上，并將從光纖傳至的光信號轉換成電信號再發送至電平轉換電路，同時提供喂狗信號至WDT電路，WDT電路接收來自光電轉換集成模塊的喂狗信號，控制電源電路的導通與關閉，電源電路將由接口電路傳來的電源信號進行轉換，再為光電轉換集成模塊提供電源，同時將其使能控制端與WDT電路相連，電平轉換電路將光電轉換集成模塊傳來的電信號實施電平匹配，再傳至接口電路，并將接口電路傳來的電信號實施電平匹配再傳至光電轉換集成模塊，接口電路將電平轉換電路傳來的電信號傳至三相電能表，并將三相電能表傳出的電信號傳至電平轉換電路，同時將由三相電能表提供的電源信號傳至電源電路。

所述WDT電路采用TI公司的芯片，其型號為74HC4060，該電路通過計數方式管理MCU程序的運行情況。

本實用新型滿足國家電網公司三相電能表型式規范中的通信模塊設計要求，能完成三相電能表端電信號與光信號的相互轉換，并將數據通過光纖進行傳輸，從而實現光纖通信網絡中三相電能表端與抄表主站間的數據交互。本實用新型結構簡單、體積小、成本低、使用方便。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖。

圖2是本實用新型的光電轉換集成模塊邏輯框圖。

圖3是本實用新型的電源電路圖。

圖4是本實用新型的WDT電路圖。

圖5是本實用新型的電平轉換電路圖。

圖6是本實用新型的接口電路圖。

具體實施方式

本實用新型用于三相電能表，完成三相電能表端數據的采集與收發，通過將電信號與光信號相互轉換，從而實現光信號方式的傳輸。光信號是在標準帶寬0.5±0.05NA范圍內進行傳輸，其通信模式采用半雙工模式，通過單根光纖實現數據的雙向傳輸，可用于三相電能表信息數據采集設備中。

如圖1所示，本實用新型包括三相電能表、光纖、光電轉換集成模塊、電源電路、WDT電路、電平轉換電路和接口電路，光電轉換集成模塊與光纖相連，將電平轉換電路傳來的電信號轉換為光信號并發送至光纖上，并將從光纖傳至的光信號轉換成電信號再發送至電平轉換電路，同時提供喂狗信號至WDT電路。WDT電路接收來自光電轉換集成模塊的喂狗信號，控制電源電路的導通與關閉，電源電路將由接口電路傳來的電源信號進行轉換，再為光電轉換集成模塊提供電源，同時將其使能控制端與WDT電路相連，電平轉換電路將光電轉換集成模塊傳來的電信號實施電平匹配，再傳至接口電路，并將接口電路傳來的電信號實施電平匹配再傳至光電轉換集成模塊，接口電路將電平轉換電路傳來的電信號傳至三相電能表，并將三相電能表傳出的電信號傳至電平轉換電路，同時將由三相電能表提供的電源信號傳至電源電路。

如圖2所示，本實用新型的光電轉換集成模塊可采用型號為ECOM-650S1的光電轉換集成模塊，其分為光學部分和電氣部分，其簡單的工作流程如下：1）當光學部分接收到來自光纖的光信號時，光學部分將光信號轉化為電信號并送入電氣部分；2）電氣部分對信號進行解碼處理后通過接口中的DATA?OUT引腳發送到三相電能表；3）電氣部分通過DATA?IN引腳接收來自三相電能表的數據，進行編碼和驅動電平轉換；4）光學部分將來自驅動電路的電信號轉換為光信號，并通過光纖發送。

如圖3所示，電源電路采用主芯片XC6204系列中帶控制使能功能的LDO芯片，將三相電能表提供的5V直流電源轉換為本實用新型所需的3.3V直流電源，其中PIN3為電源使能控制輸入引腳。