專(zhuān)利名稱(chēng)：低壓電力線載波通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種低壓電力線載波技術(shù)，尤其涉及一種低壓電力線載波通信系統(tǒng)。
技術(shù)背景利用低壓電力線作為載體，實(shí)現(xiàn)集中器與電能表之間，或電能表相互之間的數(shù)據(jù)通信，從而達(dá)到抄讀電能表數(shù)據(jù)或控制電能表的目的。此種通信方式，不需要架設(shè)專(zhuān)用的通信線，既降低了電能表的接線復(fù)雜程度，減少施工量，又能降低電能表安裝現(xiàn)場(chǎng)的維護(hù)量，提高了電力供電系統(tǒng)的安全和可靠程度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了通過(guò)載波通信對(duì)電能表進(jìn)行智能管理的要求。由于低壓電力線并非專(zhuān)用的通信線，其雜波干擾非常嚴(yán)重，而當(dāng)前現(xiàn)有的低壓電力線載波通信技術(shù)并不完善，抗干擾能力差，載波通信效果并不理想
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是克服了現(xiàn)有的載波通信抗干擾能力差的問(wèn)題，提出一種低壓電力線載波通信系統(tǒng)。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案一種低壓電力線載波通信系統(tǒng)，包括CPU、隔離耦合電路、功率放大電路、電流整形電路、帶通濾波器、混頻選頻電路、中頻放大電路、解調(diào)器，其中CPU信號(hào)輸出端與功率放大電路相連，功率放大電路與電流整形電路相連，電流整形電路與隔離耦合電路相連；隔離耦合電路與帶通濾波器相連，帶通濾波器與混頻選頻電路相連，混頻選頻電路與中頻放大電路相連，混頻選頻電路還與CPU信號(hào)輸出端相連，中頻放大電路與解調(diào)器相連，解調(diào)器與CPU信號(hào)輸入端相連。
接收載波信號(hào)時(shí)，載波信號(hào)首先經(jīng)過(guò)硬件的帶通濾波器濾波，過(guò)濾掉了大部分的干擾雜波；混頻選頻電路中，混頻信號(hào)采用三角波信號(hào)，在干擾嚴(yán)重的情況下，三角波信號(hào)比正弦波信號(hào)更穩(wěn)定；解調(diào)后的信息在CPU內(nèi)部用軟件再進(jìn)一步進(jìn)行冗余數(shù)據(jù)對(duì)比糾錯(cuò)處理，從而還原出調(diào)制前的真實(shí)數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型的有益積極效果通過(guò)硬件的帶通濾波器濾波、三角波混頻和軟件的冗余數(shù)據(jù)濾波，提升了載波通信的抗干擾能力，載波通信效果顯著提高。按電能表交流電源的脈沖群實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行干擾測(cè)試，載波通信可正常進(jìn)行。

圖1是本實(shí)用新型低壓電力線載波通信系統(tǒng)的原理框圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參見(jiàn)圖1，低壓電力線載波通信系統(tǒng)由隔離耦合電路、功率放大電路、電流整形電路、帶通濾波器、混頻選頻電路、中頻放大電路、解調(diào)器、CPU組成。CPU與功率放大電路相連，功率放大電路與電流整形電路相連，電流整形電路與隔離耦合電路相連；隔離耦合電路與帶通濾波器相連，帶通濾波器與混頻選頻電路相連，混頻選頻電路與中頻放大電路相連，混頻選頻電路還與CPU相連，中頻放大電路與解調(diào)器相連，解調(diào)器與CPU相連。在圖1中，CPU具有PWM(脈沖寬度調(diào)制)功能。通過(guò)軟件控制，將信息用PWM進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制方式為BFSK (數(shù)字頻率調(diào)制)，形成擴(kuò)頻的載波信息，這里，CPU的主頻為15. 66MHz,調(diào)制波的中心頻率為237. 49KHz，帶寬14. 39KHz，信息傳輸速率312. 5BPS。調(diào)制后的載波信息由CPU發(fā)送到功率放大電路進(jìn)行功率放大，之后由電感電容組成的電流整形電路進(jìn)行電流整形，以降低高次諧波。電流整形后的信號(hào)送到隔離耦合電路，通過(guò)隔離耦合電路將載波信息傳輸?shù)降蛪弘娏€上。這樣就完成了信息的調(diào)制和發(fā)送傳輸。接收載波信號(hào)時(shí)，載波信號(hào)首先經(jīng)過(guò)硬件的帶通濾波器濾波，過(guò)濾掉了大部分的干擾雜波；混頻選頻電路中，混頻信號(hào)采用三角波信號(hào)，在干擾嚴(yán)重的情況下，三角波信號(hào)比正弦波信號(hào)更穩(wěn)定；解調(diào)后的信息在CPU內(nèi)部用軟件再進(jìn)一步進(jìn)行冗余數(shù)據(jù)對(duì)比糾錯(cuò)處理，從而還原出調(diào)制前的真實(shí)數(shù)據(jù)。低壓電力線上的載波信息經(jīng)隔離耦合電路，傳輸?shù)綆V波器進(jìn)行濾波，帶通濾波器的中心頻率為237. 5KHz。經(jīng)帶通濾波器濾波后的載波信息送到混頻選頻電路，與來(lái)至CPU的217. 5KHz的三角波頻率信號(hào)疊加進(jìn)行混頻選頻，得到455KHz的頻率信號(hào)，將這個(gè)信號(hào)送入中頻放大器進(jìn)行信號(hào)放大后送入解調(diào)器，解調(diào)器解調(diào)出的信號(hào)送入CPU，由CPU的軟件進(jìn)行冗余數(shù)據(jù)對(duì)比糾錯(cuò)處理，還原出調(diào)制前的真實(shí)數(shù)據(jù)。這樣就完成了信息的接收。運(yùn)用本載波技術(shù)制 造的載波模塊，應(yīng)用在國(guó)網(wǎng)電能表上，載波通信良好，抄控電能表成功率高，達(dá)到預(yù)期效果。
權(quán)利要求1.一種低壓電力線載波通信系統(tǒng)，包括CPU、隔離耦合電路、功率放大電路、電流整形電路、帶通濾波器、混頻選頻電路、中頻放大電路、解調(diào)器，其特征是(PU信號(hào)輸出端與功率放大電路相連，功率放大電路與電流整形電路相連，電流整形電路與隔離耦合電路相連；隔離耦合電路與帶通濾波器相連，帶通濾波器與混頻選頻電路相連，混頻選頻電路與中頻放大電路相連，混頻選頻電路還與CPU信號(hào)輸出端相連，中頻放大電路與解調(diào)器相連，解調(diào)器與CPU信號(hào)輸入端相連。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種低壓電力線載波通信系統(tǒng)，信號(hào)發(fā)送方式為CPU→功率放大電路→電流整形電路→隔離耦合電路→低壓電力線；信號(hào)接收方式為低壓電力線→隔離耦合電路→帶通濾波器→混頻選頻電路→解調(diào)器→CPU。本實(shí)用新型通過(guò)硬件的帶通濾波電路濾波、三角波混頻和軟件的冗余數(shù)據(jù)濾波，提升了載波通信的抗干擾能力，載波通信效果顯著提高。按電能表交流電源的脈沖群實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行干擾測(cè)試，載波通信可正常進(jìn)行。
文檔編號(hào)H04B3/56GK202906903SQ20122057527
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者吳德葆 申請(qǐng)人:吳德葆