[發(fā)明專利]一種電力線寬帶載波通信裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610110842.1
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105703802A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱德良;吳國強(qiáng);師曉萌;張征;傅國;張珊珊;鄭丹鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 中電裝備山東電子有限公司
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;H04B3/56
• 代理公司: 濟(jì)南誠智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 趙玉珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)通信技術(shù)，特別涉及一種用電采集系統(tǒng)中基于電力線寬帶載波通信裝置，用于提高用電信息采集系統(tǒng)的效率和魯棒性。

背景技術(shù)

近年來，隨著國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，用電信息采集系統(tǒng)正在逐步完善。現(xiàn)有的智能電能表自動抄表系統(tǒng)，從電能表、采集器到集中器大都采取485布線、窄帶低頻電力線載波或無線通信方式。上述過程中涉及到PLC技術(shù)的最大優(yōu)勢在于可以利用現(xiàn)有的、完善的、遍及廣泛的電力線，從而可以大大節(jié)省通信工程投入和施工時間，能使接入網(wǎng)迅速延伸到擁有電力線的地方。然而，電力線不同于普通的數(shù)據(jù)通信線路，其初衷是為了進(jìn)行電能傳輸，而不是數(shù)據(jù)的傳輸，對于數(shù)據(jù)通信而言，其信道不理想，是一個非常不穩(wěn)定的傳輸信道，這具體表現(xiàn)為噪聲干擾嚴(yán)重、時變性大以及信號衰減嚴(yán)重等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供了一種電力線寬帶載波通信裝置，與現(xiàn)有的普通窄帶電力載波技術(shù)相比，寬帶電力載波技術(shù)占用頻帶寬，數(shù)據(jù)傳輸速率高，數(shù)據(jù)容量大，雙向傳輸，無需另外鋪設(shè)通信線路，安裝方便、可以方便的將電力通信網(wǎng)絡(luò)延伸到低壓用戶側(cè)，實(shí)現(xiàn)對用戶電表的數(shù)據(jù)采集和控制，是將來智能電網(wǎng)的主要承載技術(shù)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明方案包括：一種電力線寬帶載波通信裝置，包括電源模塊、主芯片、檢測模塊、存儲模塊、信號放大模塊、BPF模塊、耦合電路和對外接口，所述的主芯片包括處理模塊和調(diào)制解調(diào)模塊，所述的電源模塊為整個裝置提供電力供應(yīng)，所述的處理模塊分別與檢測模塊、存儲模塊、調(diào)制解調(diào)模塊電連接，信號放大模塊的輸入端連接調(diào)制解調(diào)模塊，信號放大模塊的輸出端連接耦合電路輸入端，BPF模塊的輸入端連接制解調(diào)模塊，BPF模塊的輸出端連接耦合電路輸入端，耦合電路的輸出端連接電力線，對外接口的一端連接處理模塊的I/O接口，對外接口的另一端連接電能表或集中器。

進(jìn)一步的，所述的主芯片采用Hi3911C芯片。

進(jìn)一步的，所述的電源模塊輸出3.3V直流電壓。

進(jìn)一步的，所述的存儲模塊采用Flash芯片。

進(jìn)一步的，所述的檢測模塊包括過零檢測電路和過流檢測電路。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明通過不同的對外信息轉(zhuǎn)接接口以及形式規(guī)范，不僅可以應(yīng)用在單、三相智能電能表以及集中器中作為寬帶載波通信模塊使用，也可以作為獨(dú)立的采集設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和通信。

2、相比低壓窄帶載波通信，寬帶載波通信占用頻帶寬，在電力線上干擾較少，通信可靠性更高，穩(wěn)定性和安全性更好，數(shù)據(jù)容量大，雙向全雙工快速通信。通過對此方案的測試應(yīng)用，結(jié)果表明在通信環(huán)境良好的情況下通信距離可達(dá)2km左右，數(shù)據(jù)物理層通信峰值速率可以達(dá)14Mbit/s，誤碼率達(dá)10-9級，在電力線載波通信中體現(xiàn)出良好的抗干擾性能以及抗多徑衰減性能，工作頻率范圍2～12MHz，靜態(tài)功耗≤250mW，動態(tài)功耗≤1.35W，平均功耗≤280mW，完全可以滿足現(xiàn)代用電信息采集系統(tǒng)的需求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施示例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示的一種電力線寬帶載波通信裝置，包括電源模塊、主芯片、檢測模塊、存儲模塊、信號放大模塊、BPF模塊、耦合電路和對外接口，所述的主芯片包括處理模塊和調(diào)制解調(diào)模塊，所述的電源模塊為整個裝置提供電力供應(yīng)，所述的處理模塊分別與檢測模塊、存儲模塊、調(diào)制解調(diào)模塊電連接，信號放大模塊的輸入端連接調(diào)制解調(diào)模塊，信號放大模塊的輸出端連接耦合電路輸入端，BPF模塊的輸入端連接制解調(diào)模塊，BPF模塊的輸出端連接耦合電路輸入端，耦合電路的輸出端連接電力線，對外接口的一端連接處理模塊的I/O接口，對外接口的另一端連接電能表或集中器。

各個模塊的作用的參數(shù)要求為：

電源模塊：由DCDC電路完成12V到3.3V工作電壓的轉(zhuǎn)換，輸入耐壓大于30V，大于600mA輸出能力；選用線繞式功率電感，感值10μH，過流能力大于600mA。

存儲模塊由flash新品完成對數(shù)據(jù)及參數(shù)的存儲，支持片選SFC_CSN。寫保護(hù)管腳SFC_WPN接10kΩ電阻下拉，保證Flash在非操作狀態(tài)下內(nèi)容不被改寫。