CN102075216B

CN102075216B - 电力线通信信号隔离及耦合系统

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Publication number: CN102075216B
Application number: CN 201110009886
Authority: CN
Inventors: 李萧
Original assignee: XI'AN XINSHI TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: XI'AN XINSHI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-01-18
Filing date: 2011-01-18
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2031-01-18
Also published as: CN102075216A

Abstract

本发明涉及通信技术领域，特别涉及视频监控领域的信号滤波及耦合领域，用于电力线通信信号隔离及耦合系统，其特征是：将多组串接的摄像机通过通信信号隔离及耦合电路并接在不同的电力线上，每一电力线连接一台中继器，多组中继器连接到视频服务器进行视频存储和图像显示；所述的通信信号隔离及耦合电路包括：第一电路、第二电路、第三电路、第四电路和第五电路，第一电路和第五电路之间连接第二电路，第五电路与第三电路电连接，通过第三电路与中继器接线端电连接。它提供了一种可减少铜资源的消耗、降低成本、提高可靠性的电力线通信信号隔离及耦合系统。

Description

电力线通信信号隔离及耦合系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及视频监控领域的信号滤波及耦合领域，用于电力线通信信号隔离及耦合系统。

背景技术

在视频监控领域，目前主要采用的信号传输方式是用同轴缆传输视频信号和音频信号，用带屏蔽的电源线（RVVP）传输（R485）控制信号。所以，在一个视频监控点（高速球）就需要一条同轴缆传输视频信号，一条同轴缆传输音频信号，一条RVVP电源线传输R485控制信号，一条电源线提供电力共4条线，N个视频监控点就需要N×4条线，这样极大地浪费铜资源。

发明内容

本发明的目的是提供一种可减少铜资源的消耗、降低成本、提高可靠性的电力线通信信号隔离及耦合系统。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：电力线通信信号隔离及耦合系统，其特征是：将多组串接的摄像机通过通信信号隔离及耦合电路并接在不同的电力线上，每一电力线连接一台中继器，多组中继器连接到视频服务器进行视频存储和图像显示。

所述的通信信号隔离及耦合电路包括：第一电路、第二电路、第三电路、第四电路和第五电路，第一电路和第五电路之间连接第二电路，第五电路与第三电路电连接，通过第三电路与中继器接线端电连接。

所述的第三电路是由耦合器T1、电阻R2、电容C23组成的信号耦合模块，电阻R2和电容C23并联连接串接在摄像机电源端的火线或零线上，电阻R2和电容C23并联的另一端与耦合器T1第一输入端电连接，耦合器T1第二输入端与摄像机电源端的零线或火线上；耦合器T1的二组耦合输出端分别与中继器的TX和RX端电连接；将来自中继器的收发信号耦合到电力线上。

所述的第一电路包括防雷电阻MOV1、电容C1和电感L1，MOV1是防雷电阻，MOV1和C1并接在电力线火线和零线之间，L1为双端口器件，输入端与火线和零线并接，输出端与第二电路402输入端电连接，在输出端连接有由C2和C3串联连接构成的共模抑制电路。

所述的第五电路包括防雷电阻MOV2和电感L2，MOV2是防雷电阻，MOV2并接在电力线火线和零线之间，L2为双端口器件，输入端与摄像机电源端电连接，输出端与第二电路输入端电连接，L2的输入端或摄像机电源端与第三电路连接输入端电连接。

所述的第二电路是由L3~L14、C4~C22组成的带阻滤波器，构成六个谐振频率点：2MHz、4MHz、8MHz、16MHz、20MHz和32MHz，抑制带宽2~30MHz，衰减幅度>60dB。

所述的六个谐振频率点的每一个谐振频率点由四个电容、两个电感构成，上下各有一并联的电感和电容构成对频点左右进行陷波处理，上下并联的电感和电容两端各有一个电容起到高频旁路的作用。

所述的第五电路与第二电路的连接端同时连接有第四电路，第四电路是由电阻R1、二极管D1、U1组成的相线鉴相模块，电阻R1、二极管D1串联连接，一端与摄像机电源端的火线或零线电连接，另一端与相线鉴相模块输入端的发光二极管正端电连接，相线鉴相模块输入端的发光二极管负端与，电连接摄像机电源端的零线或火线电连接；第四电路将所要传输的载波信号通过相线来传输。

所述的多组中继器连接到交换机上，再通过交换机连接到视频服务器进行视频存储和图像显示。

本发明将多组串接的摄像机通过通信信号隔离及耦合电路并接在不同的电力线上，每一电力线连接在一台中继器，多组中继器连接到视频服务器进行视频存储和图像显示。通信信号隔离及耦合电路包括：第一电路、第二电路、第三电路、第四电路和第五电路。第一电路包括防雷、防浪涌模块、差模抑制和共模抑制模块。第二电路包括带阻滤波器模块。第三电路包括信号耦合模块。第四电路包括相线鉴相模块。所述的电力线也可以是射频电缆，构成用在TVcable载波通信系统中的同轴射频电缆的电容耦合器装置。本发明的有益效果是实现了电网与传输线之间的信号和电网干扰的完全隔离，信号衰减>60dB。有效地隔离了信号的串扰。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明做进一步说明：

图1是本发明实施例1应用原理图；

图2是本发明实施例2应用原理图；

图3是本发明电力线通信信号隔离及耦合系统原理图。

图中：1、视频服务器；2、中继器；3、电力线；4、通信信号隔离及耦合电路；401、第一电路；402、第二电路；403、第三电路；404、第四电路；405、第五电路；5、摄像机；6、交换机。

具体实施方式

实施例1

图1是采用交换模式连接多台摄像机实施方式，将多组串接的摄像机5通过通信信号隔离及耦合电路4并接在不同的电力线3上，每一电力线连接在一台中继器2，多组中继器连接到交换机6上，再通过交换机6连接到视频服务器1进行视频存储和图像显示。通信信号隔离及耦合电路4包括：第一电路401、第二电路402、第三电路403、第四电路404和第五电路405。

如图3所示，在摄像机与电力线输入端分别连接第一电路401和第五电路405，第一电路401和第五电路405之间连接第二电路402，第五电路405与第三电路403电连接，通过第三电路403与中继器接线端电连接。第三电路403是由耦合器T1、电阻R2、电容C23组成的信号耦合模块，电阻R2和电容C23并联连接串接在摄像机电源端的火线或零线上，电阻R2和电容C23并联的另一端与耦合器T1第一输入端电连接，耦合器T1第二输入端与摄像机电源端的零线或火线上。耦合器T1的二组耦合输出端分别与中继器的TX和RX端电连接。将来自中继器的收发信号耦合到电力线上。这样一条电力线3上同时传输视频信号、音频信号、R485控制信号和供电电源。

第一电路401包括防雷电阻MOV1、电容C1和电感L1，MOV1是防雷电阻，它将电压幅度超过480V的各种浪涌信号短路，短路电流可达3000A。C1是主要抑制低频段的差模干扰信号。L1采用双E型磁芯22mH共模抑制电感，抑制低频段的共模干扰信号。MOV1和C1并接在电力线火线和零线之间，L1为双端口器件，输入端与火线和零线并接，输出端与第二电路402输入端电连接，在输出端连接有由C2和C3串联连接构成的共模抑制电路。C2和C3串联连接点与电力线火线和零线的接地地线电连接。

第五电路405包括防雷电阻MOV2和电感L2，MOV2是防雷电阻，它将电压幅度超过480V的各种浪涌信号短路，短路电流可达3000A。L2采用双E型磁芯22mH共模抑制电感，抑制低频段的共模干扰信号。MOV2并接在电力线火线和零线之间，L2为双端口器件，输入端与摄像机电源端电连接，输出端与第二电路输入端电连接，L2的输入端或摄像机电源端与第三电路连接输入端电连接。C2、C3采用2200pF，C1采用

Figure 2011100098862100002DEST_PATH_IMAGE002

X2安规电容。

第二电路402是由L3~L14、C4~C22组成的带阻滤波器，构成六个谐振频率点：2MHz、4MHz、8MHz、16MHz、20MHz和32MHz，抑制带宽2~30MHz，衰减幅度>60dB，主要是抑制信号对电网的干扰。这样设计的目的是由于信号带宽较宽，需要多级滤波器才能达到我们所要求的效果。

第二电路的第一个滤波回路由C4,C5,C6,C7和L3,L4组成，主要是针对2MHz频点进行陷波处理L3,C5和L4,C6组成两个频点在2MHz的并联谐振电路，C4和C7起到高频旁路的作用。

具体的数值为：

电容C4采用0.01UF/275V X2，电容C5采用270PF /2000V，电容C6采用270PF/2000V，电容C7采用0.0047UF/275V X2。电感L3采用20UH/2A，电感L4采用20UH/2A。

与第一个滤波回路相同的电路结构的第二滤波回路由，C7,C8,C9,C10和L5,L6组成，主要是针对4MHz频点进行陷波处理，L5,C8和L6,C9组成两个频点在4MHz的并联谐振电路，C7和C10起到高频旁路的作用。

与第二电路的第一个滤波回路和第二个滤波回路相同的第三个滤波回路到第六个滤波回路的电路相同。

由C10,C11,C12,C13和L7,L8组成第三个滤波回路， L7,C11和L8,C12构成陷波处理，C10和C13起到高频旁路的作用；由C13,C14,C15,C16和L9,L10组成第四个滤波回路， L9,C14和L10,C15构成陷波处理，C13和C16起到高频旁路的作用；由C16,C17,C18,C19和L11,L12组成第五个滤波回路， L11,C17和L12,C18构成陷波处理，C16和C19起到高频旁路的作用；由C19,C20,C21,C22和L13,L14组成第六个滤波回路， L13,C20和L14,C21构成陷波处理，C19和C22起到高频旁路的作用；第三个滤波回路到第六个滤波回路依次形成8MHz、16MHz、20MHz和32MHz谐振频率点。

五电路与第二电路的连接端同时连接有第四电路404，第四电路404是由电阻R1、二极管D1、U1组成的相线鉴相模块，电阻R1、二极管D1串联连接，一端与摄像机电源端的火线或零线电连接，另一端与相线鉴相模块输入端的发光二极管正端电连接，相线鉴相模块输入端的发光二极管负端与，电连接摄像机电源端的零线或火线电连接。第四电路404将所要传输的载波信号通过相线来传输。

除电网中的各种干扰信号、浪涌信号以及自身的载波信号对电网中其他用电设备的干扰。

实施例2

图2是采用直接连接多台摄像机实施方式，将多组串接的摄像机5通信信号隔离及耦合电路4并接在不同的电力线3上，每一电力线连接在一台中继器，每台中继器连接到视频服务器进行视频存储和图像显示。其它与实施例的电路原理相同。

Claims

1.电力线通信信号隔离及耦合系统，其特征是：将多组串接的摄像机（5）通过通信信号隔离及耦合电路（4）并接在不同的电力线（3）上，每一电力线连接一台中继器（2），多组中继器连接到视频服务器（1）进行视频存储和图像显示；所述的通信信号隔离及耦合电路（4）包括：第一电路（401）、第二电路（402）、第三电路（403）、第四电路（404）和第五电路（405），第一电路（401）和第五电路（405）之间连接第二电路（402），第五电路（405）与第三电路（403）电连接，通过第三电路（403）与中继器接线端电连接；所述的第三电路（403）是由耦合器T1、电阻R2、电容C23组成的信号耦合模块，电阻R2和电容C23并联连接串接在摄像机电源端的火线或零线上，电阻R2和电容C23并联的另一端与耦合器T1第一输入端电连接，耦合器T1第二输入端与摄像机电源端的零线或火线上；耦合器T1的二组耦合输出端分别与中继器的TX和RX端电连接；将来自中继器的收发信号耦合到电力线上；所述的第一电路（401）包括防雷电阻MOV1、电容C1和电感L1，MOV1是防雷电阻，MOV1和C1并接在电力线火线和零线之间，L1为双E型磁芯22mH共模抑制电感，输入端与火线和零线并接，输出端与第二电路（402）输入端电连接，在输出端连接有由C2和C3串联连接构成的共模抑制电路。

2.根据权利要求1所述的电力线通信信号隔离及耦合系统，其特征是：所述的第五电路（405）包括防雷电阻MOV2和电感L2，MOV2是防雷电阻，MOV2并接在电力线火线和零线之间，L2为双E型磁芯22mH共模抑制电感，输入端与摄像机电源端电连接，输出端与第二电路（402）输入端电连接，L2的输入端或摄像机电源端与第三电路（403）连接输入端电连接。

3.根据权利要求1所述的电力线通信信号隔离及耦合系统，其特征是：所述的第二电路（402）是由L3~L14、C4~C22组成的带阻滤波器，构成六个谐振频率点：2MHz、4MHz、8MHz、16MHz、20MHz和32MHz，抑制带宽2~30MHz，衰减幅度>60dB；其中，由C4,C5,C6,C7和L3,L4组成第一个滤波回路， L3,C5和L4,C6构成对2MHz频点进行陷波处理，C4和C7起到高频旁路的作用；由C7,C8,C9,C10和L5,L6组成第二个滤波回路，L5,C8和L6,C9构成对4MHz频点进行陷波处理，C7和C10起到高频旁路的作用；由C10,C11,C12,C13和L7,L8组成第三个滤波回路， L7,C11和L8,C12构成陷波处理，C10和C13起到高频旁路的作用；由C13,C14,C15,C16和L9,L10组成第四个滤波回路， L9,C14和L10,C15构成陷波处理，C13和C16起到高频旁路的作用；由C16,C17,C18,C19和L11,L12组成第五个滤波回路， L11,C17和L12,C18构成陷波处理，C16和C19起到高频旁路的作用；由C19,C20,C21,C22和L13,L14组成第六个滤波回路， L13,C20和L14,C21构成陷波处理，C19和C22起到高频旁路的作用；第三个滤波回路到第六个滤波回路依次形成8MHz、16MHz、20MHz和32MHz谐振频率点。

4.根据权利要求1所述的电力线通信信号隔离及耦合系统，其特征是：所述的多组中继器连接到交换机（6）上，再通过交换机（6）连接到视频服务器（1）进行视频存储和图像显示。