CN102629880A

CN102629880A - 中压载波通信系统的测试方法

Info

Publication number: CN102629880A
Application number: CN2012100830446A
Authority: CN
Inventors: 杨光; 顾力; 施维扬; 计小明; 沈丽敏
Original assignee: Shanghai Municipal Electric Power Co
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Shanghai Municipal Electric Power Co
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2012-08-08

Abstract

本发明公开一种中压载波通信系统的测试方法，其包含：1、电平选频表测试每台载波机经耦合器引入的信号端口处背景噪声电平曲线；2、电平振荡器与电平选频表测试每一段电缆及每台从载波机至主载波机之间频率相应特性曲线；3、根据上述的测试数据对载波通道频点选择和中继点位置确立进行优化；4、采用数据回环方式测试载波通信误码率，检验通道优化后效果；5、整理测试数据，总结测试过程，形成测试报告。本发明从现场实际出发，运用专业的通道环境测试设备，分析了在同一座变电站内多条出线上不同频点载波通道并行工作的状况，了解他们相互间的影响。

Description

中压载波通信系统的测试方法

技术领域

本发明涉及一种配电线路中通信测试技术，具体涉及一种中压载波通信系统的测试方法。

背景技术

目前，中压电力线载波通信利用10KV输电线路作为载波通信媒介，不产生通道上的材料和施工成本投入，是电力系统中最具特色的一种通信方式；且配电网线路结构坚固，载波机为适应线路环境在调制解调、编解码、抗干扰等技术方面历经多项技术革新，使电力线载波通信正真成为一种即经济便捷、又安全可靠的配电自动化通信方式。在电力系统中，电力线载波通信通道主要用来传输远动数据，配合配电站内终端设备实现遥测、遥信、遥控等功能。

电力线载波通信机本质上就是数据通信调制解调器，但他需要克服更为复杂的通道环境，普通的调制信号无法进行正常传输。10kV中压配电网线路由于通道状况差，衰减大，阻抗变化大，以及突发干扰强等原因，使载波通信难以开通或者不稳定，以前一直是载波通信的空白点。

载波通道有两个指标最为关键，他们是背景噪声和线路传输衰减；载波信号被正常接收和解调，并达到一定的误码率要求的基本条件是信号接收端获得一定的信噪比，根据调制方式和其他技术手段的应用不同，每款载波机都有不同的信噪比要求，一般是通过提高编码增益的方式来降低信噪比要求的，但会增加更多的冗余码，降低编码效率。

影响线路背景噪声和衰减特性的因素主要有以下几条：

由于配电网运行方式灵活，用户负荷投切存在随机性，造成线路阻抗的不稳定；

线路负载变化随机性很强；

配电网分叉、“T” 接点多，信号在注入同一条母线的线路后衰耗严重；

由电力系统、用户设备引起的干扰全部进入配电载波通信网；

雷雨高低温等恶劣环境引起整机和通信线路参量变化；

克服以往载波通信的点对点模式，采用网络化总线结构，实现了一对多的数据传输。

近年来，随着载波技术的进步，再加上先进的DSP和FPGA芯片的应用，使载波技术在这一领域的应用已经取得了突破，相关产品在现场使用，效果良好。

发明内容

本发明提供了一种中压载波通信系统的测试方法，实现检测载波通道的背景噪声与线路传输衰减情况。

为实现上述目的，本发明提供了一种中压载波通信系统的测试方法，其特点是，该方法包含以下步骤：

步骤1、电平选频表测试每台载波机经耦合器引入的信号端口处背景噪声电平曲线；

步骤2、电平振荡器与电平选频表测试每一段电缆及每台从载波机至主载波机之间频率相应特性曲线；

步骤3、根据上述的测试数据对载波通道频点选择和中继点位置确立进行优化；

步骤4、采用数据回环方式测试载波通信误码率，检验通道优化后效果；

步骤5、整理测试数据，总结测试过程，形成测试报告。

上述的步骤1中，电平选频表采用对线路中的载波通信端口进行扫频方式的电平测量，以记录频点上的噪声电平的方法，来测试背景噪声电平曲线。

上述的步骤2中，电平振荡器与电平选频表设置于线路两端，对线路进行同步扫频的方式，以记录每个频点上线路传输衰减数值；该衰减数值为电平振荡器输出信号电平减去与电平选频表读数。

上述的步骤3中，载波通道频点选择优化包含：选择采用传输衰减作用小、背景噪声低的频点作为载波通信频点。

本发明中压载波通信系统的测试方法和现有技术相比，其优点在于，本发明从现场实际出发，运用专业的通道环境测试设备，分析了在同一座变电站内多条出线上不同频点载波通道并行工作的状况，了解到他们相互间的影响。这些经验对我们改进载波项目实施工作和产品技术研发方向的确立具有指导意义；

本发明在进行背景噪声测试过程中，可让其他线路上的载波机处于工作状态时进行测试，帮助我们了解多频点载波通信时的相互影响；

本发明中仅采用电平选频表和电平振荡器，进行背景噪声测试和线路传输衰减测试，使用设备少，操作简便。

附图说明

图1为本发明中压载波通信系统的测试方法的方法流程图；

图2为本发明中压载波通信系统的测试方法的背景噪声测试中电平选频表的接线示意图；

图3为本发明中压载波通信系统的测试方法的线路传输衰减测试中电平选频表和电平振荡器的接线示意图。

具体实施方式

以下结合附图，进一步说明本发明的实施例。

本发明公开了一种中压载波通信系统的测试方法，一种适用于本发明方法的配电线路通信系统的实施例如下所述：一种10KV中压配电网线路通信系统，该系统包含10KV中压配电网线路中的输电线路，本实施例中采用一种两个变电站或母线之间的通信系统说明本测试方法，输电线路中两个变电站或母线处，分别一一对应设有一个与输电线路电路连接的耦合器，该耦合器包含一次侧绕组以及与该一次侧绕组耦合的二次侧绕组，一次侧绕组一端电路连接输电线路，另一端接地，使大地、耦合器、输电线路共同构成载波信号眼距离传输通道。每个耦合器的二次侧绕组还对应电路连接有一个载波机，两个变电站或母线之间的通信系统中分别为主载波机和从载波机。载波机还通过串口或网络连接数据终端设备，数据终端设备用于通信信号的发出和最后接收。

如图1所示，本发明公开了一种中压载波通信系统的测试方法，本测试方法中采用了电平振荡器与电平选频表。

电平振荡器是信号发射装置，由微处理器、频率合成器（DDS）、宽频放大器、衰减器、功放、电源、阻抗变换器等单元组成；我们输入想要的信号后，微处理器以并行方式加载到DDS中，得到需要的正弦信号，经低通滤波器后送至宽频放大器放大后输出。

电平选频表接收到信号后经前置放大器和宽频放大器进行宽频测量，在前放和宽放之间插入变频、带通和中放单元，可进行选频测量，信号进检波和A/D转换后得到电平数据，通过液晶显示或存储记录。微处理器根据编制的软件可方便准确地进行功能、频率和增益的转换。

本发明中压载波通信系统的测试方法包含以下步骤：

步骤1、如图2所示，将电平选频表直接电路连接在每台载波机经耦合器引入的信号端口处。

然后电平选频表采用对线路中的载波通信端口进行扫频方式的电平测量，电平选频表自动记录频点上的噪声电平，进行背景噪声测试，来获取背景噪声电平曲线。不同频点上背景噪声电平大小是不相等的，正常情况在－60dB至－90dB之间，宜选用背景噪声电平较低的频点，允许载波信号在传输过程中更严重衰减而不影响正常通信。

在测试过程中，可让其他线路上的载波机处于工作状态时进行测试，帮助我们了解多频点载波通信时的相互影响。

步骤2、如图3所示，将电平振荡器与电平选频表分别电路连接在中压配电网线路两端主载波机与从载波机经耦合器引入的信号端口处。

电平振荡器与电平选频表同步工作，对线路以同步扫频的方式，进行线路传输衰减测试，测试载波信号在通道中的传输衰减情况。不同频点的载波信号在同一个通道中的衰减情况是不一样的，宜选用衰减作用最小的频点进行测试。记录每个频点上线路传输衰减数值，该衰减数值为电平振荡器输出信号电平减去与电平选频表读数。

电平振荡器与电平选频表通过上述的同步扫频的方式测试得每一段电缆及每台从载波机至主载波机之间频率相应特性曲线。

每一条电力电缆都会因为施工工艺、老化程度、所处环境的不同，对载波信号传输带来不同程度的衰减影响，并且对不同频点的载波信号也表现出不同的频率响应特性，该线路传输衰减测试可得出如何选用频点、在什么站点设置数据转发中继服务等。

传输衰减与所选用的信号耦合装置也有很大关联，采用注入式耦合器的效果要好于卡接式耦合器。

步骤3、本步骤是上述步骤1和步骤2的测试情况的分析和总结，综合根据前两项测试结论和测试数据，对载波通道频点选择和中继点位置确立进行优化，选择采用传输衰减作用小、背景噪声低的频点作为载波通信频点。

步骤4、采用数据回环方式测试载波通信误码率，检验载波通道优化效果，回环测试中通过测试计算机向主载波机发送数据，将某台从载波机数据接口的收、发线短接，将每次收到的报文全部环回到主载波机，测试计算机对比发送和接收报文计算误码率和丢包率，测试获得载波通信误码率记录。

步骤5、整理测试数据，总结测试过程，出据载波通信测试报告，作为系统验收的一部分进行归档。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims

1.一种中压载波通信系统的测试方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

步骤5、整理测试数据，总结测试过程，形成测试报告。

2.如权利要求1所述的对线路同步扫频方式，其特征在于，所述的步骤1中，电平选频表采用对线路中的载波通信端口进行扫频方式的电平测量，以记录频点上的噪声电平的方法，来测试背景噪声电平曲线。

3.如权利要求1所述的对线路同步扫频方式，其特征在于，所述的步骤2中，电平振荡器与电平选频表设置于线路两端，对线路进行同步扫频的方式，以记录每个频点上线路传输衰减数值；该衰减数值为电平振荡器输出信号电平减去与电平选频表读数。

4.如权利要求1所述的对线路同步扫频方式，其特征在于，所述的步骤3中，载波通道频点选择优化包含：选择采用传输衰减作用小、背景噪声低的频点作为载波通信频点。