[發明專利]用于基于電力線載波的遠程抄表的集中器

在審

• 申請號: 201611138534.6
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106788595A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 李濟川;韓軍地
• 申請（專利權）人: 上海云間半導體科技有限公司
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;G08C19/00
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司11314
• 代理人: 程偉,王錦陽

技術領域

本發明涉及一種用于基于電力線載波的遠程抄表的集中器，特別涉及一種用于遠程抄表的集中器的信號耦合解耦模塊及時分接入方法。

背景技術

電力載波通信技術利用電力線作為信號傳輸載體，將需要傳輸的高頻信號耦合到電力線上，不需要進行額外的布線，從而實現數據遠程傳輸。電力載波通信方式具有應用范圍廣、成本低、操作便利等優點，在Internet時代電力線通信異軍突起，成為解決“最后一公里”問題的極具競爭力的方案之一。

一般而言，寬帶電力抄表技術在500KHz～30MHz范圍利用載波通信技術，實現多個電表與集中器通信。由于信號頻率范圍寬，而電力線對高頻信號衰減很快，所以利用中繼(relay)技術，將信號逐級傳遞，才能保證在較大范圍內、所有節點之間實現高速通信。在供電公司需要對某個小區的電表進行數據采集時，可以將采集指令發送至集中器，集中器將采集指令轉發給用戶電表上。

單相電表分布在三相電力線與N線組成的三組線對上；三相電表則可能使用所有三相電力，并通過任意一個火線-零線線對與遠程集中器通信。為了保證不同種類的電表(單相、三相)，能夠在任意線對上與遠程集中器通信，需要實現：(1)集中器發出的高頻信號均勻分布于三組火線-零線線對；(2)集中器可以從任意三組線對上接收到信號；(3)電表可以從任一火線-零線線對上接收高頻信號。

目前寬帶抄表方案一般在集中器處采用三組通信模塊分別對應三個火線-零線線對，成本高，尺寸大，功耗高，且實際上任然存在共模-單線通信。因此，需要開發一種集中器，采用一個通信模塊即可實現多路通信。

發明內容

本發明致力于提供一種用于基于電力線載波的遠程抄表的集中器，其包括：主控模塊、數據存儲模塊、信號耦合解耦模塊以及其它通信模塊；所述主控模塊用于控制信號耦合解耦模塊與電表進行通信，并且控制其它通信模塊與中繼通信模塊進行通信，將從信號耦合解耦模塊接收的電表數據進行處理，并將處理后的電表數據存儲到數據存儲模塊以及傳送至其它通信模塊，以及將從其它通信模塊接收的數據進行處理，并將處理后的數據存儲到數據存儲模塊傳送至信號耦合解耦模塊；所述數據存儲模塊與主控模塊電連接，用于存儲電表數據；所述信號耦合解耦模塊的一端與主控模塊電連接，另一端與電力線電連接，其用于將高頻信號耦合到電力線中，并從電力線解耦高頻信號；所述其它通信模塊與主控模塊電連接，用于與其它中繼通信模塊進行通信；所述主控模塊采用分時接入處理方式來控制信號耦合解耦模塊與電表的通信；所述電表數據包括：用戶電表的地址和電量。

所述信號耦合解耦模塊包括：耦合變壓器T1、第一電容C1、第二電容C2和第三電容C3；第一電容C1、第二電容C2和第三電容C3的一端連接至電力線，另一端連接至耦合變壓器T1；第一電容C1、第二電容C2和第三電容C3均為高壓電容且電容值相等，并且第一電容C1、第二電容C2和第三電容C3并聯連接。

第一電容C1、第二電容C2和第三電容C3的耐壓值≥275VAC；第一電容C1、第二電容C2和第三電容C3的電容值均為0.0047uF；耦合變壓器T1的繞組匝數比例為4.5:4.5，即繞組原邊為4.5匝，副邊為4.5匝。

所述主控模塊包括型號為CR600的處理器。

本發明的遠程抄表系統的特點：

1.集中器發出的高頻信號均勻地分布于三組火線-零線線對，可以從任意三組線對上接收到信號；

2.電表可以從任一火線-零線線對上接收高頻信號；

3.集中器利用了電力線上不可或缺的工頻信號(50Hz或60Hz)，產生過零信號，并充分利用三個線對上過零信號存在的相差，避開其他線對上的信號干擾，也避免了不同線對之間電表存在通信的可能性；

4.在寬帶抄表時，不同火線-零線線對上的節點通過分時接入處理實現了與集中器的多址、雙向通信。

附圖說明

通過隨后結合附圖所呈現的具體描述，本發明的以上和其它目的、特征以及優點將會更明顯，在這些附圖中：

圖1為本發明的基于電力線載波的遠程抄表系統的架構圖；

圖2為本發明的集中器的結構框圖；

圖3為本發明的集中器的信號耦合解耦模塊的電路圖；

圖4為根據本發明三相電表之間避免直接通信/串擾的多址示意圖。

具體實施方式

下面將參考所附附圖對本發明的示例性實施例進行詳細的描述。