[發明專利]可與外接設備通訊的載波模塊

在審

• 申請號: 201710823463.1
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107424402A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 鐘方強;熊志明;徐曉安;梁建輝;周軍;嚴建敏;秦超;丁小勇;杜定泉;張奇柄;朱宏偉;楊江
• 申請（專利權）人: 杭州乾龍電器有限公司;國網江西省電力公司宜春供電分公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G08C19/00;H04B3/54
• 代理公司: 杭州知通專利代理事務所(普通合伙)33221
• 代理人: 姚宇吉

技術領域

本發明涉及載波模塊技術領域，特別涉及一種可與外接設備通訊的載波模塊。

背景技術

目前，在低壓集抄系統中，載波模塊作為采集系統的終端設備，僅僅是末級用戶電表上的一個部件，因此其功能單一，只能和用戶電表進行單獨通訊，不能同時用作其他設備的通訊監測。然而隨著智能電網的發展，用戶端的智能配電設備的普及，對這些設備的通訊監測需求日益增加，因此研發一種通訊設備能同時對多種設備進行通訊具有較高的經濟價值和社會價值。

發明內容

本發明提供一種可與外接設備通訊的載波模塊，通過對現有載波模塊的技術改進，在原有的標準載波模塊的基礎上增加載波擴展模塊，使載波模塊不僅能對用戶電表通訊，同時也實現對其它外接設備進行通訊的功能，實現以最簡單的設備完成低壓智能電網的建設。

為解決上述問題，本發明實施例提供一種可與外接設備通訊的載波模塊，包括標準載波模塊和載波擴展模塊，所述標準載波模塊耦接電表，所述載波擴展模塊包括：

TTL通訊接口電路，耦接電表，用于與電表進行通訊；

RS485通訊接口電路，耦接外接設備，用于與外接設備進行通訊；

微控制器，耦接所述標準載波模塊和電表，用于獲取載波通訊信號，并對所述載波通訊信號進行判別，根據判別結果選擇TTL通訊接口電路或RS485通訊接口電路及其相對應的電表或外接設備進行通訊。

作為一種實施方式，所述RS485通訊接口電路包括與微控制器數據傳輸的數據接收端和數據發送端，所述數據接收端和數據發送端均設置有光電隔離器。

作為一種實施方式，所述微控制器包括第一判別模塊，所述第一判別模塊用于執行下述步驟：

獲取電表地址并保存所述電表地址；

獲取載波通訊信號并解析載波通訊信號中的地址數據；

將載波通訊信號的地址數據與保存的電表地址數據進行比較；

若地址數據相同，則對載波通訊信號進行數據類別判斷；

若地址數據不同，則丟棄該載波通訊信號，等待下一組載波通訊信號。

作為一種實施方式，所述微控制器包括第二判別模塊，所述第二判別模塊用于執行下述步驟：

獲取載波通訊信號并解析得到數據標識；

對數據標識進行判別；

若數據標識為電表數據標識，則控制TTL通訊接口電路與電表進行通訊；

若數據標識為外接設備標識，則控制RS485通訊接口電路與外接設備進行通訊。

作為一種實施方式，還包括：

隔離自生電源，用于給各個模塊單獨供電；

DC-DC電源轉換模塊，耦接外部電源，用于將外部電源電壓進行轉換。

作為一種實施方式，所述RS485通訊接口電路還包括第一光隔離器件、第二光隔離器件、RS485芯片、瞬態抑制管以及保護PTC電阻，第一光隔離器件、第二光隔離器件、瞬態抑制管以及保護PTC電阻均耦接所述RS485芯片；所述第一光隔離器件設于所述數據接收端，所述第二光隔離器件設于所述數據發送端，所述RS485還包括與外接設備數據傳輸的通訊端，所述瞬態抑制管和所述保護PTC電阻設于所述通訊端。

作為一種實施方式，所述隔離自生電源包括：

開關控制電路，包括開關管，所述開關管在控制信號的作用下導通或關斷；

轉換變壓器，耦接外電源和所述開關管，在開關管導通到截止或截止到導通的轉換過程當中，在轉換變壓器的副邊產生感應電動勢；

鉗位電路，耦接轉換變壓器，用于使轉換變壓器原邊產生的感應電動勢不高于開關管的耐受電壓；

整流濾波電路，耦接所述轉換變壓器，用于對轉換變壓器產生的感應電動勢進行整理濾波并輸出直流電壓。

作為一種實施方式，所述鉗位電路包括電容、二極管和電阻，電阻與電容并聯，二極管的正極耦接開關管，負極耦接電容與電阻的連接節點。

本發明相比于現有技術的有益效果在于：通過在原有的標準載波模塊基礎上，增加微控制器設計，對原有載波模塊的通訊數據進行分析，如果是電表類的通訊數據，就直接用TTL電平的方式和電表進行通訊，如果是對外接設備的通訊數據，則通過RS485的通訊方式對這些外設進行通訊。考慮到對外通訊的電氣安全性，載波模塊對外通訊的硬件部分還具有隔離功能，即通訊部分具有獨立的隔離自生電源和具有隔離效果的RS485通訊接口電路，使通訊部分在電氣性能上完全獨立，從而使該載波模塊實現較高的電氣安全性能。

附圖說明

圖1為本發明的載波模塊的原理結構圖；