用于通過(guò)電力網(wǎng)的電導(dǎo)體傳輸數(shù)據(jù)的方法和裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出一種用于通過(guò)電力網(wǎng)的電導(dǎo)體傳輸數(shù)據(jù)的方法。至少一個(gè)第一節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)第二節(jié)點(diǎn)通過(guò)借助于各一個(gè)阻抗透明的耦合設(shè)備的耦合耦合到電導(dǎo)體上。該方法包括步驟：由第一節(jié)點(diǎn)通過(guò)電導(dǎo)體發(fā)送載波信號(hào)；在第二節(jié)點(diǎn)處對(duì)所發(fā)送的載波信號(hào)進(jìn)行整流以用于給第二節(jié)點(diǎn)供能；以及由第二節(jié)點(diǎn)借助于負(fù)載調(diào)制對(duì)所發(fā)送的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制以用于將應(yīng)答數(shù)據(jù)傳輸給第一節(jié)點(diǎn)。該方法尤其是適用于電力網(wǎng)中的維護(hù)少和成本低的傳感器應(yīng)用。此外提出一種用于通過(guò)電力網(wǎng)的電導(dǎo)體傳輸數(shù)據(jù)的裝置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于通過(guò)電力網(wǎng)的電導(dǎo)體傳輸數(shù)據(jù)的方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于通過(guò)電力網(wǎng)的電導(dǎo)體傳輸數(shù)據(jù)的方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]電力線(xiàn)通信(Powerline Communicat1n, PLC)表示通過(guò)電導(dǎo)體傳輸數(shù)據(jù)。在此，將電導(dǎo)體、例如房屋和入口區(qū)域中的電流線(xiàn)路同時(shí)用于能量傳輸和數(shù)據(jù)傳輸。
[0003]PLC的應(yīng)用場(chǎng)景包括以?xún)晌坏恼妆忍胤秶鷥?nèi)的數(shù)據(jù)速率將家用電器連接到因特網(wǎng)和家庭網(wǎng)絡(luò)、以及諸如智能電力網(wǎng)(Smart Grid)的不同領(lǐng)域中的測(cè)量、控制和調(diào)節(jié)應(yīng)用或者配電站中的傳感器應(yīng)用。
[0004]針對(duì)測(cè)量、控制和調(diào)節(jié)應(yīng)用，一般而言小的數(shù)據(jù)速率就足夠了。但是根據(jù)領(lǐng)域，可能對(duì)這樣的應(yīng)用的安全性和魯棒性存在特殊要求。安全性和魯棒性例如在傳感器功能在網(wǎng)絡(luò)電壓發(fā)生故障時(shí)也必須被繼續(xù)保證時(shí)對(duì)于供能而言是關(guān)鍵準(zhǔn)則。此外，在許多領(lǐng)域中重要的是維護(hù)成本小，以便例如節(jié)省費(fèi)用。
[0005]在此，存在一系列用于在電流線(xiàn)路上通信的競(jìng)爭(zhēng)性標(biāo)準(zhǔn)，尤其是針對(duì)低壓和中壓線(xiàn)路的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)使得能夠以小數(shù)據(jù)速率和中等數(shù)據(jù)速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。示例是擴(kuò)頻頻移鍵控(S-FSK)、差分碼移鍵控(DCSK)、G3、PRME和G.hnem。這些標(biāo)準(zhǔn)利用長(zhǎng)波范圍中的不同復(fù)雜調(diào)制方式——例如FSK、擴(kuò)頻譜或者正交頻分復(fù)用(OFDM)——來(lái)工作。在歐洲，這些標(biāo)準(zhǔn)大多在148.5kHz以下的所謂的CENELEC帶中工作并達(dá)到直至128kbit/s的數(shù)據(jù)速率，但是所使用的速率大多處于一位的千比特范圍內(nèi)。相應(yīng)的系統(tǒng)在物理層面上是對(duì)稱(chēng)的，也就是說(shuō)，它們一般對(duì)于每個(gè)通信發(fā)送點(diǎn)都具有一個(gè)單元中的發(fā)送機(jī)和接收機(jī)、即收發(fā)機(jī)。收發(fā)機(jī)通過(guò)將它們連接起來(lái)的信道彼此通信。這樣的與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)的能量需求通常為幾十毫瓦。在低壓線(xiàn)路上，至少只要施加有網(wǎng)絡(luò)電壓，就可以直接由該網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行供給。而在信號(hào)常常在線(xiàn)路的屏蔽體上傳送的中壓線(xiàn)路上，需要外部的供給裝置、例如從電池供給，但是所述外部的供給裝置具有有限的壽命并且因此意味著提高的維護(hù)成本。
[0006]此外，與所述標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)需要高技術(shù)復(fù)雜度的裝置，所述裝置例如必須在相應(yīng)芯片組中實(shí)現(xiàn)。這樣的芯片組需要復(fù)雜的配置以及自己的供電裝置，使得這樣的解決方案至少對(duì)于簡(jiǎn)單的傳感器應(yīng)用而言是不令人感興趣的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的任務(wù)是，提供用于通過(guò)電力網(wǎng)的電導(dǎo)體傳輸數(shù)據(jù)的經(jīng)改善的方法和經(jīng)改善的裝置。
[0008]相應(yīng)地提出一種用于通過(guò)電力網(wǎng)的電導(dǎo)體傳輸數(shù)據(jù)的方法。至少一個(gè)第一節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)第二節(jié)點(diǎn)通過(guò)借助于各一個(gè)阻抗透明的耦合設(shè)備的耦合耦合到電導(dǎo)體上。該方法包括步驟:由第一節(jié)點(diǎn)通過(guò)電導(dǎo)體發(fā)送載波信號(hào)；在第二節(jié)點(diǎn)處對(duì)所發(fā)送的載波信號(hào)進(jìn)行整流以用于給第二節(jié)點(diǎn)供能；以及由第二節(jié)點(diǎn)借助于負(fù)載調(diào)制對(duì)所發(fā)送的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制以用于將應(yīng)答數(shù)據(jù)傳輸給第一節(jié)點(diǎn)。
[0009]電力網(wǎng)可以由簡(jiǎn)化模型來(lái)表示，該模型由電導(dǎo)體、第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)的連接線(xiàn)路的縱向分量以及橫向分量構(gòu)成，所述橫向分量作為集中器件對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入阻抗建模。
[0010]該耦合通過(guò)各一個(gè)耦合器或耦合設(shè)備來(lái)進(jìn)行。在例如處于3至148.5kHz的所謂CENELEC帶中的工作頻率上，這樣的耦合器必須是阻抗透明的，也就是說(shuō)，在一側(cè)上、例如在第二節(jié)點(diǎn)側(cè)上的阻抗的改變必須以比例1:N/M對(duì)應(yīng)于另一側(cè)上、例如第一節(jié)點(diǎn)側(cè)上的阻抗的相同改變。這例如通過(guò)使用串聯(lián)諧振電路是可能的。
[0011]通過(guò)使用這樣的耦合器，第一和第二節(jié)點(diǎn)通過(guò)與網(wǎng)絡(luò)電壓去耦合而被保護(hù)。此外，耦合器實(shí)現(xiàn)用于傳輸數(shù)據(jù)的負(fù)載調(diào)制。由于典型的低壓和中壓網(wǎng)絡(luò)上的阻抗比例，需要阻抗變換，該阻抗變換可以通過(guò)這樣的耦合器進(jìn)行。
[0012]第一節(jié)點(diǎn)尤其是被構(gòu)造成讀取設(shè)備。第二節(jié)點(diǎn)例如被構(gòu)造成應(yīng)答機(jī)。這樣的應(yīng)答機(jī)包括用于調(diào)制載波信號(hào)以及例如通過(guò)幅度或相位調(diào)制將應(yīng)答數(shù)據(jù)傳輸給讀取設(shè)備的設(shè)備。應(yīng)答機(jī)可以附加于應(yīng)答數(shù)據(jù)將單義的標(biāo)識(shí)(ID)編碼到經(jīng)調(diào)制的載波信號(hào)中。此外，應(yīng)答機(jī)包括如下電路:該電路用于對(duì)由第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的載波信號(hào)進(jìn)行整流以用于獲得能量，使得應(yīng)答機(jī)不需要外部供能。此外，應(yīng)答機(jī)可以具有用于單義ID以及必要時(shí)用于另外的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器、以及用于生成調(diào)制序列的計(jì)算器。根據(jù)應(yīng)答機(jī)的應(yīng)用，這樣的第二節(jié)點(diǎn)或應(yīng)答機(jī)可以包括另外的部件、例如用于檢測(cè)測(cè)量值的傳感器。
[0013]應(yīng)將負(fù)載調(diào)制理解成應(yīng)答機(jī)中的負(fù)載改變對(duì)由讀取設(shè)備發(fā)送的載波信號(hào)的幅度或相位的反作用。應(yīng)答機(jī)發(fā)起負(fù)載改變。讀取設(shè)備可以識(shí)別并讀出編碼在負(fù)載改變中的應(yīng)答數(shù)據(jù)。
[0014]該方法使得能夠通過(guò)電導(dǎo)體向例如低復(fù)雜度的應(yīng)答機(jī)的節(jié)點(diǎn)和從所述節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)。這樣的節(jié)點(diǎn)或應(yīng)答機(jī)尤其是不需要自己的供能，并且因此例如對(duì)于網(wǎng)絡(luò)電壓供給裝置發(fā)生故障的情況而言是特別安全和魯棒的。此外，這樣的節(jié)點(diǎn)或應(yīng)答機(jī)由于其小的構(gòu)造技術(shù)復(fù)雜度而可以實(shí)際上無(wú)維護(hù)地運(yùn)行。
[0015]另一優(yōu)點(diǎn)在于，針對(duì)這樣的節(jié)點(diǎn)或應(yīng)答機(jī)可以使用常規(guī)無(wú)線(xiàn)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的組件、例如RFID芯片，這些組件低成本地大量可用。該方法尤其是適用于維護(hù)少和成本低的傳感器應(yīng)用。
[0016]每個(gè)發(fā)送機(jī)都主動(dòng)將能量饋入到傳輸信道上的經(jīng)典通信區(qū)段在所提出的方法中通過(guò)使用負(fù)載調(diào)制而被繞過(guò)。這通過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)到傳輸介質(zhì)的耦合而實(shí)現(xiàn)，該傳輸介質(zhì)將應(yīng)答機(jī)側(cè)的負(fù)載改變無(wú)損地傳輸給讀取設(shè)備。因此使得能夠運(yùn)行到如下端點(diǎn)的通信:所述端點(diǎn)具有非常小的復(fù)雜度且不具有自己的供能并且因此實(shí)際上無(wú)維護(hù)地運(yùn)行。
[0017]所提出的方法的另一優(yōu)點(diǎn)在于能夠無(wú)電勢(shì)地、例如通過(guò)電感耦合器來(lái)耦合收發(fā)機(jī)的可能性。不需要收發(fā)機(jī)的附加供能。
[0018]所提出的方法的附加優(yōu)點(diǎn)在于，可以使用常見(jiàn)無(wú)線(xiàn)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的組件。因此，尤其是在傳感器側(cè)有非常有益的器件可用。
[0019]在實(shí)施方式中，該方法還包括由第一節(jié)點(diǎn)對(duì)借助于負(fù)載調(diào)制所調(diào)制的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)以用于接收應(yīng)答數(shù)據(jù)。
[0020]第一節(jié)點(diǎn)也可以視為用于應(yīng)答數(shù)據(jù)的讀取設(shè)備，所述應(yīng)答數(shù)據(jù)由例如應(yīng)答機(jī)形式的傳感器或開(kāi)關(guān)傳輸。讀取設(shè)備例如以長(zhǎng)波范圍中的正弦信號(hào)形式生成載波信號(hào)，并且對(duì)由于負(fù)載改變而在應(yīng)答機(jī)處出現(xiàn)的幅度或相位調(diào)制進(jìn)行解調(diào)。
[0021]因此可能的是，通過(guò)電導(dǎo)體例如從被構(gòu)造成傳感器或開(kāi)關(guān)的節(jié)點(diǎn)或應(yīng)答機(jī)向第一節(jié)點(diǎn)傳送應(yīng)答數(shù)據(jù)。
[0022]在該方法的另外的實(shí)施方式中，第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間的距離根據(jù)應(yīng)答數(shù)據(jù)的接收來(lái)確定。該距離適宜地借助于傳播時(shí)間測(cè)量、即借助于信號(hào)傳播時(shí)間的測(cè)量來(lái)確定。
[0023]在此，所發(fā)送的載波信號(hào)自發(fā)送時(shí)刻起直到由第二節(jié)點(diǎn)調(diào)制的載波信號(hào)進(jìn)入第一節(jié)點(diǎn)為止所流逝的傳播時(shí)間被測(cè)量。因此，在考慮到電導(dǎo)體的物理特性的情況下，在電力網(wǎng)中從遠(yuǎn)處的簡(jiǎn)單和低成本的距離測(cè)量是可能的。
[0024]在另外的實(shí)施方式中，該方法還包括由另外的第二節(jié)點(diǎn)借助于另外的負(fù)載調(diào)制對(duì)所發(fā)送的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制以用于將另外的應(yīng)答數(shù)據(jù)傳輸給第一節(jié)點(diǎn)。
[0025]這使得能夠?qū)⑷我鈹?shù)目的節(jié)點(diǎn)或應(yīng)答機(jī)例如用作電力網(wǎng)中的傳感器或開(kāi)關(guān)。在此，每個(gè)傳感器或開(kāi)關(guān)可以通過(guò)表征其的負(fù)載調(diào)制被單義地標(biāo)識(shí)出。
[0026]在另外的實(shí)施方式中，該方法還包括由第一節(jié)點(diǎn)對(duì)借助于另外的負(fù)載調(diào)制所調(diào)制的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)以用于接收另外的應(yīng)答數(shù)據(jù)。
[0027]通過(guò)這種方式，可以由第一節(jié)點(diǎn)接收和使用諸如電力網(wǎng)中的傳感器或開(kāi)關(guān)的不同節(jié)點(diǎn)或收發(fā)機(jī)的應(yīng)答數(shù)據(jù)。
[0028]在該方法的另外的實(shí)施方式中，所述第二節(jié)點(diǎn)與所述另外的第二節(jié)點(diǎn)之間的距離根據(jù)應(yīng)答數(shù)據(jù)和所述另外的應(yīng)答數(shù)據(jù)的接收來(lái)確定。該距離適宜地借助于傳播時(shí)間測(cè)量、即借助于信號(hào)傳播時(shí)間的測(cè)量來(lái)確定。
[0029]這使得能夠在使用多個(gè)耦合到電導(dǎo)體上的節(jié)點(diǎn)或應(yīng)答機(jī)的情況下從遠(yuǎn)處在電力網(wǎng)中進(jìn)行簡(jiǎn)單和低成本的距離測(cè)量。
[0030]在該方法的另外的實(shí)施方式中，負(fù)載調(diào)制和所述另外的負(fù)載調(diào)制通過(guò)在不同的載荷阻抗之間的切換來(lái)進(jìn)行。
[0031]第二節(jié)點(diǎn)或應(yīng)答機(jī)在不同的載荷阻抗之間切換并且因此引起第一節(jié)點(diǎn)的輸入端處的相應(yīng)阻抗改變。
[0032]在另外的實(shí)施方式中，該方法還包括借助于調(diào)制對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制以用于由第一節(jié)點(diǎn)傳輸控制數(shù)據(jù)。
[0033]因此，第一節(jié)點(diǎn)或讀取設(shè)備可以在需要時(shí)將控制數(shù)據(jù)傳送給開(kāi)關(guān)或應(yīng)答機(jī)?？刂茢?shù)據(jù)例如可以包含用于開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)指令，使得例如可以從遠(yuǎn)處進(jìn)行連接到電導(dǎo)體上的設(shè)備的接通和關(guān)斷或者時(shí)間控制。
[0034]在另外的實(shí)施方式中，該方法還包括由第二節(jié)點(diǎn)對(duì)借助于用于傳輸控制數(shù)據(jù)的調(diào)制所調(diào)制的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)以用于接收控制數(shù)據(jù)。
[0035]第二節(jié)點(diǎn)或應(yīng)答機(jī)可以為此目的包括用于對(duì)第一節(jié)點(diǎn)的控制數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)和/或解碼的電路。因此，電力網(wǎng)中的收發(fā)機(jī)或開(kāi)關(guān)可以接收并且必要時(shí)轉(zhuǎn)換第一節(jié)點(diǎn)或讀取設(shè)備的控制數(shù)據(jù)。
[0036]在該方法的另外的實(shí)施方式中，通過(guò)相應(yīng)的阻抗透明的耦合設(shè)備到電導(dǎo)體的耦合無(wú)電勢(shì)地進(jìn)行。
[0037]這例如通過(guò)使用電感耦合器進(jìn)行。這樣的耦合器用于一方面第一節(jié)點(diǎn)或讀取設(shè)備或者第二節(jié)點(diǎn)或收發(fā)機(jī)與另一方面電力網(wǎng)中的交變電壓之間的隔離。
[0038]在該方法的另外的實(shí)施方式中，為了抑制干擾信號(hào)通過(guò)相應(yīng)的阻抗透明的耦合設(shè)備對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行濾波。
[0039]因此，對(duì)載波信號(hào)的濾波在干擾信號(hào)分量方面在與傳輸相關(guān)的頻率范圍中進(jìn)行。這可能的是必需的，因?yàn)樵趥鬏斀橘|(zhì)上可能存在大量干擾信號(hào)，對(duì)這些干擾信號(hào)的抑制是為了該方法的正常起作用所必需的。
[0040]在該方法的另外的實(shí)施方式中，電導(dǎo)體被構(gòu)造成高壓線(xiàn)路或超高壓線(xiàn)路。
[0041]這使得通過(guò)電導(dǎo)體的數(shù)據(jù)傳輸也能夠通過(guò)高壓線(xiàn)路或超高壓線(xiàn)路進(jìn)行。
[0042]在另外的實(shí)施方式中，應(yīng)答數(shù)據(jù)包括傳感器信息。
[0043]傳感器信息例如可以描述環(huán)境條件，如溫度、空氣濕度或氣壓。此外，傳感器信息可以描述線(xiàn)路參數(shù)，例如電流強(qiáng)度、阻抗或距離說(shuō)明。傳感器數(shù)據(jù)可以通過(guò)對(duì)載波信號(hào)的調(diào)制被編碼到載波信號(hào)中。這例如使得能夠從遠(yuǎn)處進(jìn)行多樣化的、成本低的和維護(hù)少的傳感器應(yīng)用。
[0044]此外提出一種用于通過(guò)電力網(wǎng)的電導(dǎo)體傳輸數(shù)據(jù)的裝置。該裝置包括第一節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)第二節(jié)點(diǎn)，其中第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)通過(guò)借助于各一個(gè)阻抗透明的耦合裝置的耦合被耦合到電導(dǎo)體，其中第一節(jié)點(diǎn)包括用于通過(guò)電導(dǎo)體發(fā)送載波信號(hào)的發(fā)送裝置，其中第二節(jié)點(diǎn)包括用于對(duì)所發(fā)送的載波信號(hào)進(jìn)行整流以用于給第二節(jié)點(diǎn)供能的整流裝置，并且其中第二節(jié)點(diǎn)包括用于借助于負(fù)載調(diào)制對(duì)所發(fā)送的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制以用于傳輸應(yīng)答數(shù)據(jù)的調(diào)制裝置。
[0045]相應(yīng)的裝置一即發(fā)送裝置、整流裝置和調(diào)制裝置一可以以硬件技術(shù)和/也或者軟件技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在硬件技術(shù)的實(shí)現(xiàn)的情況下，相應(yīng)裝置可以被構(gòu)造成例如計(jì)算機(jī)或微處理器的裝置或裝置的一部分。在軟件技術(shù)的實(shí)現(xiàn)的情況下，相應(yīng)裝置可以被構(gòu)造成軟件程序產(chǎn)品、函數(shù)、例程、程序代碼的一部分或者可實(shí)施對(duì)象。
[0046]本發(fā)明的另外的可能實(shí)現(xiàn)還包括之前或下面關(guān)于實(shí)施例所描述的方法步驟、特征或者方法或裝置的實(shí)施方式的未明確提到的組合。在此，技術(shù)人員還添加或改動(dòng)各方面作為對(duì)本發(fā)明的相應(yīng)基本形式的改進(jìn)或補(bǔ)充。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0047]本發(fā)明的上述特性、特征和優(yōu)點(diǎn)、以及實(shí)現(xiàn)它們的方式結(jié)合下面對(duì)實(shí)施例的描述變得更清楚和更容易理解，所述實(shí)施例結(jié)合附圖予以進(jìn)一步闡述。
[0048]在此:
圖1示出了用于通過(guò)電力網(wǎng)的電導(dǎo)體傳輸數(shù)據(jù)的方法的一個(gè)實(shí)施例的示意性流程圖； 圖2示出了用于通過(guò)電力網(wǎng)的電導(dǎo)體傳輸數(shù)據(jù)的裝置的示意性框圖；以及圖3示出了用于通過(guò)電力網(wǎng)的電導(dǎo)體傳輸數(shù)據(jù)的裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意性框圖。
[0049]在附圖中，只要未另行說(shuō)明，給相同或功能相同的元件配備相同附圖標(biāo)記。

【具體實(shí)施方式】
[0050]圖1示出了用于通過(guò)電力網(wǎng)的電導(dǎo)體307傳輸數(shù)據(jù)的方法的一個(gè)實(shí)施例的示意性流程圖。在圖2中示出了電力網(wǎng)和用于執(zhí)行該方法的相應(yīng)裝置301。
[0051]在第一步驟中，由第一節(jié)點(diǎn)302通過(guò)電導(dǎo)體307發(fā)送101載波信號(hào)。
[0052]在第二步驟中，在第二節(jié)點(diǎn)303處對(duì)所發(fā)送的載波信號(hào)進(jìn)行整流102以用于給第二節(jié)點(diǎn)303供能。
[0053]在第三步驟中，由第二節(jié)點(diǎn)303借助于負(fù)載調(diào)制對(duì)所發(fā)送的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制103以用于將應(yīng)答數(shù)據(jù)傳輸給第一節(jié)點(diǎn)302。
[0054]在第四步驟中，由第一節(jié)點(diǎn)302對(duì)借助于負(fù)載調(diào)制所調(diào)制的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)104以用于接收應(yīng)答數(shù)據(jù)。
[0055]第一節(jié)點(diǎn)302也被稱(chēng)為讀取設(shè)備。可替代地或附加地，第二節(jié)點(diǎn)303的應(yīng)答數(shù)據(jù)也可以由電力網(wǎng)中的另外的讀取設(shè)備302來(lái)解調(diào)。
[0056]第二節(jié)點(diǎn)303的應(yīng)答數(shù)據(jù)例如用于確定讀取設(shè)備302與第二節(jié)點(diǎn)303之間的距離。
[0057]第二節(jié)點(diǎn)303例如可以構(gòu)造成應(yīng)答機(jī)、開(kāi)關(guān)或傳感器?？赡艿氖?，多個(gè)第二節(jié)點(diǎn)303調(diào)制由讀取設(shè)備302發(fā)送的載波信號(hào)。讀取設(shè)備302因此例如可以對(duì)另外的第二節(jié)點(diǎn)303的另外的應(yīng)答數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。在此，每個(gè)應(yīng)答機(jī)303都使用表征該應(yīng)答機(jī)303的負(fù)載調(diào)制?？赡艿氖?，將單義地表征相應(yīng)應(yīng)答機(jī)303的ID號(hào)碼編碼到經(jīng)調(diào)制的載波信號(hào)中。
[0058]對(duì)于將應(yīng)答數(shù)據(jù)傳輸給讀取設(shè)備302的兩個(gè)第二節(jié)點(diǎn)303的情況，讀取設(shè)備302可以確定這兩個(gè)第二節(jié)點(diǎn)303之間的距離。
[0059]可能的是，讀取設(shè)備302在另一步驟中調(diào)制載波信號(hào)，以便將控制數(shù)據(jù)傳輸給第二節(jié)點(diǎn)303。可替代地，控制數(shù)據(jù)也可以被定向到電力網(wǎng)中的多個(gè)或所有第二節(jié)點(diǎn)303。一個(gè)或多個(gè)第二節(jié)點(diǎn)303在另一步驟中對(duì)為了傳輸控制數(shù)據(jù)而被調(diào)制的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)以用于接收所述控制數(shù)據(jù)。
[0060]從讀取設(shè)備302到應(yīng)答機(jī)303的通信、例如控制數(shù)據(jù)從讀取設(shè)備302到應(yīng)答機(jī)303的傳輸通過(guò)調(diào)制載波信號(hào)來(lái)進(jìn)行，從應(yīng)答機(jī)303到讀取設(shè)備302的回程、例如應(yīng)答數(shù)據(jù)從應(yīng)答機(jī)303到讀取設(shè)備302的傳輸通過(guò)負(fù)載調(diào)制來(lái)進(jìn)行。在此，全部調(diào)制方式都是可能的、例如幅度調(diào)制或相位調(diào)制。
[0061]圖2示出了用于通過(guò)電力網(wǎng)的電導(dǎo)體307傳輸數(shù)據(jù)的裝置301的示意性框圖。
[0062]該電力網(wǎng)包括電導(dǎo)體307，其具有第一節(jié)點(diǎn)或讀取設(shè)備302和第二節(jié)點(diǎn)或應(yīng)答機(jī)303的連接線(xiàn)路的縱向分量&/T、U/T、以及作為集中器件對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入阻抗建模的橫向分量Zgrido讀取設(shè)備302包括用于對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)的設(shè)備304。應(yīng)答機(jī)303例如包括用于調(diào)制載波信號(hào)的開(kāi)關(guān)306。此外，裝置301包括兩個(gè)耦合設(shè)備或耦合器305，其例如一方面以比例N:1將讀取設(shè)備302處的阻抗降變換到電導(dǎo)體302的阻抗水平，并且例如另一方面以比例1:M將線(xiàn)路阻抗升變換到應(yīng)答機(jī)303的阻抗。
[0063]圖3示出了用于通過(guò)電力網(wǎng)的電導(dǎo)體307傳輸數(shù)據(jù)的裝置301的一個(gè)實(shí)施例的示意性框圖。
[0064]電導(dǎo)體307在這種情況下是中壓線(xiàn)路。圖3所示的裝置用于電力網(wǎng)監(jiān)視并且尤其是用于開(kāi)關(guān)位置探測(cè)。為了監(jiān)視中壓網(wǎng)絡(luò)中的開(kāi)關(guān)位置，從讀取設(shè)備302來(lái)看將應(yīng)答機(jī)或傳感器303安置在開(kāi)關(guān)308之后。讀取設(shè)備302和應(yīng)答機(jī)303通過(guò)耦合設(shè)備305耦合到電導(dǎo)體307上。讀取設(shè)備302可以識(shí)別:應(yīng)答機(jī)303是否在開(kāi)關(guān)308閉合時(shí)可達(dá)到或者在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)不可達(dá)到。
[0065]所提出的方法和所提出的裝置的另一可設(shè)想的應(yīng)用在智能插座板中進(jìn)行。這樣的插座板配備有讀取設(shè)備302，所有要連接的設(shè)備包含應(yīng)答機(jī)303。一旦設(shè)備被連接到插座板，則讀取設(shè)備302讀出設(shè)備的應(yīng)答機(jī)303。設(shè)備的標(biāo)識(shí)通過(guò)單義的應(yīng)答機(jī)ID號(hào)碼來(lái)實(shí)現(xiàn)。由此，可以確定連接有負(fù)載的插座板并且例如對(duì)有威脅的過(guò)載作出反應(yīng)，例如通過(guò)傳輸控制信號(hào)以用于關(guān)斷一個(gè)或多個(gè)設(shè)備。
[0066]此外，可以設(shè)想將所提出的方法和所提出的裝置用在智能家庭應(yīng)用中，例如用于對(duì)特定強(qiáng)的消耗器進(jìn)行時(shí)間控制，以便其在高網(wǎng)絡(luò)載荷的時(shí)段不被運(yùn)行。該時(shí)間控制例如通過(guò)由讀取設(shè)備302傳輸控制數(shù)據(jù)以用于接通和關(guān)斷設(shè)備來(lái)進(jìn)行。
[0067]所提出的方法和所提出的裝置的另外的可設(shè)想的應(yīng)用是控制家用電子設(shè)備。對(duì)例如燈具調(diào)光器、空調(diào)或暖氣的家用電器中的部件的控制從同一電路中的每個(gè)可到達(dá)位置進(jìn)行。讀取設(shè)備302在此例如被嵌入在空調(diào)中。該控制通過(guò)在插座處或在照明開(kāi)關(guān)中具有開(kāi)關(guān)輸入端的應(yīng)答機(jī)302來(lái)進(jìn)行。
[0068]盡管本發(fā)明在細(xì)節(jié)上通過(guò)優(yōu)選實(shí)施例被進(jìn)一步圖解和描述，但是本發(fā)明不受所公開(kāi)的示例的限制，并且其它變型方案可以由技術(shù)人員由此導(dǎo)出，而不偏離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.用于通過(guò)電力網(wǎng)的電導(dǎo)體(307)傳輸數(shù)據(jù)的方法，至少一個(gè)第一節(jié)點(diǎn)(302)和至少一個(gè)第二節(jié)點(diǎn)(303 )通過(guò)借助于各一個(gè)阻抗透明的耦合設(shè)備(305 )的耦合而耦合到所述電導(dǎo)體(307)上，該方法具有步驟: 由第一節(jié)點(diǎn)(302)通過(guò)電導(dǎo)體(307)發(fā)送(301)載波信號(hào)， 在第二節(jié)點(diǎn)(303)處對(duì)所發(fā)送的載波信號(hào)進(jìn)行整流(102)以用于給第二節(jié)點(diǎn)(303)供能，以及 由第二節(jié)點(diǎn)(303)借助于負(fù)載調(diào)制對(duì)所發(fā)送的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制(103)以用于將應(yīng)答數(shù)據(jù)傳輸給第一節(jié)點(diǎn)(302 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其特征在于， 由第一節(jié)點(diǎn)(302)對(duì)借助于負(fù)載調(diào)制所調(diào)制的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)(104)以用于接收應(yīng)答數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法， 其特征在于， 第一節(jié)點(diǎn)(302)與第二節(jié)點(diǎn)(303)之間的距離根據(jù)應(yīng)答數(shù)據(jù)的接收來(lái)確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的方法， 其特征在于， 由另外的第二節(jié)點(diǎn)借助于另外的負(fù)載調(diào)制對(duì)所發(fā)送的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制(103)以用于將另外的應(yīng)答數(shù)據(jù)傳輸給第一節(jié)點(diǎn)(302)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法， 其特征在于， 由第一節(jié)點(diǎn)(302)對(duì)借助于另外的負(fù)載調(diào)制所調(diào)制的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)(104)以用于接收所述另外的應(yīng)答數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法， 其特征在于， 第二節(jié)點(diǎn)(303)與另外的第二節(jié)點(diǎn)之間的距離根據(jù)所述應(yīng)答數(shù)據(jù)和所述另外的應(yīng)答數(shù)據(jù)的接收來(lái)確定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法， 其特征在于， 所述負(fù)載調(diào)制和所述另外的負(fù)載調(diào)制通過(guò)不同載荷阻抗之間的切換來(lái)進(jìn)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的方法，其特征在于， 由第一節(jié)點(diǎn)(302)借助于調(diào)制對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制以用于傳輸控制數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法， 其特征在于， 由第二節(jié)點(diǎn)(303)對(duì)借助于用于傳輸控制數(shù)據(jù)的調(diào)制所調(diào)制的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)以用于接收所述控制數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的方法， 其特征在于， 通過(guò)相應(yīng)的阻抗透明的耦合設(shè)備(305)到電導(dǎo)體(307)的耦合無(wú)電勢(shì)地進(jìn)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的方法， 其特征在于， 為了抑制干擾信號(hào)通過(guò)相應(yīng)的阻抗透明的耦合設(shè)備(305)對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行濾波。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的方法， 其特征在于， 電導(dǎo)體(307)被構(gòu)造為高壓線(xiàn)路或超高壓線(xiàn)路。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12之一所述的方法， 其特征在于， 所述應(yīng)答數(shù)據(jù)包括傳感器信息。
14.用于通過(guò)電力網(wǎng)的電導(dǎo)體(307)傳輸數(shù)據(jù)的裝置(301)，包括第一節(jié)點(diǎn)(302)和至少一個(gè)第二節(jié)點(diǎn)(303)，其中第一節(jié)點(diǎn)(302)和第二節(jié)點(diǎn)(303)通過(guò)借助于各一個(gè)阻抗透明的耦合設(shè)備(305)的耦合被耦合到電導(dǎo)體(307)，其中第一節(jié)點(diǎn)(302)包括用于通過(guò)電導(dǎo)體(307)發(fā)送載波信號(hào)的發(fā)送裝置，其中第二節(jié)點(diǎn)(303)包括用于對(duì)所發(fā)送的載波信號(hào)進(jìn)行整流以用于給第二節(jié)點(diǎn)(303)供能的整流裝置，并且其中第二節(jié)點(diǎn)(303)包括用于借助于負(fù)載調(diào)制對(duì)所發(fā)送的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制以用于傳輸應(yīng)答數(shù)據(jù)的調(diào)制裝置。
【文檔編號(hào)】G06K19/07GK104412280SQ201380036880
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月9日
【發(fā)明者】J.赫特納, F.庫(kù)爾茨, G.梅茨, A.齊羅夫 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司