CN103368606A - 电力载波通信电路及其保护方法 - Google Patents

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李希志
王红霞
何成军
张献林
石靖峰
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Abstract

本发明涉及一种用于电力通信领域的电力载波通信电路及其保护方法，在通信设备短路时，其实现对载波通信电路和通信设备进行保护，所述电力载波通信电路包括：接收通信信号的通信设备、用于给通信设备供电的电源、实现信号读写的通信芯片、用于输入和输出信号的信号输入输出模块和CPU，CPU通过通信芯片控制通信设备，还设置控制电源断开或连通的选择模块和检测通信设备是否短路的检测模块，选择模块和检测模块分别跟CPU连接；所述保护方法分为检测、对检测结果进行分析，以及根据分析做出处理等步骤。

Description

电力载波通信电路及其保护方法
 
技术领域
本发明涉及一种电力载波通信电路，特别是一种具有短路保护功能的低压电力载波通信电路；还涉及相应的电力载波通信电路短路保护的方法。
背景技术
电力载波通信，是利用电力线传输数据和语音信号的一种通信方式。该技术是把载有信息的高频信号加载于电流，然后用电线传输，接受信息的调制解调器再把高频从电流中分离出来，并传送到计算机或电话，以实现信息传递，电力线通讯可以在给设备供电的同时实现数据的传输，避免重新铺设通信线，使用方便，节约成本。
实际运用中，由于信号控制设备存在短路的潜在风险，其会直接损坏电力载波的控制器和通信设备，目前，还没有技术手段，在通信控制设备短路的情况下，能够实现对电力通信载波电路的保护。随着电力载波技术的广泛应用，其已成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是，提供一种对通信设备短路起到保护作用的电力载波通信电路；同时还提供一种电力载波通信电路短路的保护方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种电力载波通信电路，包括：接收通信信号的通信设备、用于给通信设备供电的电源、实现信号读写的通信芯片、用于输入和输出信号的信号输入输出模块和CPU，CPU通过通信芯片控制通信设备，还设置控制电源断开或连通的选择模块和检测通信设备是否短路的检测模块，选择模块和检测模块分别跟CPU连接；
改进方案，还设置由CPU控制的短路报警模块；
优选方案，所述电源为低压电源；
还提供一种电力载通信电路的保护方法，包括以下步骤： 步骤一：检测：电路中设置检测模块，检测模块对通信设备是否短路进行检测，并将检测结果反馈给CPU； 步骤二：分析：CPU对接收到的检测结果进行分析，并向其控制的模块发出指令，进行相应的处理； 步骤三：处理：当检测到通信设备正常时，则选择模块保持电源接通；当第一次检测到通信设备短路时，则依次断开、再接通电源，并进入循环检测环节，在循环检测环节预设循环检测期间，以及该期间内循环检测的次数，如果循环检测期间内连续发生短路的次数达到预设次数，则彻底断开电源，否则保持电源连通；
优选方案，所述循环检测期间为10~20s；
优选方案，所述循环检测次数为2~4次；
改进方案，当检测到通信设备短路时，继续维持电源连通一定时间后再断开电源；
优选方案，所述第一次检测到短路时，维持电源连通20~40ms，所述循环期间检测到短路时，保持电源连通500~700ms；
改进方案，断开电源一定时间后再连通电源；
优选方案，所述一定时间是1.5~4s。
和现有技术相比，本发明通过在电力载波通信电路中设置检测模块和选择模块，实现对通信设备短路的检测，以及对电源的控制，在通信设备短路的情况下，有效保护了控制器和通信设备。
附图说明
图1是低压电力载波通信电路的实施例结构示意图。
图2是本发明所述方法实施例一的控制示意图。
图3本发明工作流程示意图。
附图中，1.电源；2.通信设备；3.CPU；4.信号输入输出模块；5.选择模块；6.检测模块；7.通信芯片。
具体实施方式
现有技术中，电力载波通信电路已经得到广泛应用，但是，其在检测设备短路时，往往无法做出自我保护，致使电路和通信设备遭致损坏，造成损失；为了解决上述问题，本发明通过在电力载波通信电路中设置保护模块，实现电路对通信设备短路的安全响应，有效地改善了电力载波通信电路的工作效果。
下面结合实施例对电力载波通信电路进行具体说明：
本实施例中电力载波通信电路包括：接收通信信号的通信设备2、用于给通信设备供电的电源1、实现信号读写的通信芯片7、用于输入和输出信号的信号输入输出模块4和CPU3，CPU3通过通信芯片7控制通信设备2，还设置控制电源断开或连通的选择模块5和检测通信设备是否短路的检测模块6，选择模块5和检测模块6分别跟CPU3连接；作为改进，还设置由CPU3控制的短路报警模块，在通信设备2发生短路时，可以及时发出报警；载波通信电路的电源1优选低压电源，比如：15～２０Ｖ，易于控制，节约能源。
结合附图1对上述电路工作方式进行说明：正常通信时，SEL处于高电平，Q5导通，Q3的 基电极电压被抬高，Q3饱和导通，Q4截止，D3导通，从而通过RA、RB给设备供电。图中P点电压为高电平，光藕PC1内三极管饱和导通，CHECK端为低电平。
通信信号通过IC1芯片转换为差分信号，其中L1共模电感，差分信号可以无损的通过，L2为差模电感，阻止通信信号的通过，通过这两个电感实现了电源线上的信号载波。
RA、RB发生短路时，通过电阻R9、R10、R11、R12的大电流产生较大的电位差，从而导致Q4饱和导通，Q4饱和导通后使Q3经历由截止到放大导通区。Q3处于放大区域，导致Q3的CE端压降增大，P点电压降低，光藕由饱和导通状态进入放大区域。CHECK端检测到高电平，控制器检测到此信号数字滤波确认为RA、RB短路后，将控制SEL端设置为低电平，Q5截止从而将Q3断开，这样将15V电源断开实现了短路时电源保护。
针对电力载波通信电路对通信设备短路的保护方法，下面结合上述电路通过三个实施例进行说明：
实施例一：
本实施例结合图２，电力载波通信电路中的检测模块6对通信设备2进行实时检测，当检测到通信设备2未发生短路时，电源1保持接通；当首次检测到通信设备2发生短路时，在CPU的控制下，电源1维持接通30ms后，在选择模块5的控制下断开，断开2.4s后，重新接通电源1；此时，进入循环检测环节，预设循环检测期间为15s，循环检测次数为三次，在此环节第一次次检测时，如果检测模块6检测到通信设备2短路，则电源1维持接通600ms，然后断开电源，断开2.4s后，重新接通电源1，在检测结果为短路的情况下，依次进入第二次、第三次循环检测，当第三次循环检测仍为短路时，则彻底断开电源1；否则保持电源1连通。
实施例二：
和实施例一相比，本实施例的不同之处在于，当首次检测到通信设备2发生短路时，在CPU的控制下，电源1维持接通20ms后断开，断开时间为1.5s，循环环节，检测到短路时，电源1维持接通500ms，断开时间为1.5s，循环期间为10s，循环次数为两次，当连续检测到短路达两次时，断开电源1，否则，电源1保持接通。
实施例三：
和上述实施例相比，本实施例的不同之处在于，当首次检测到通信设备2发生短路时，在CPU的控制下，电源1维持接通40ms后断开，断开时间为4s，循环环节，检测到短路时，电源1维持接通700ms，断开时间为4s，循环期间为20s，循环次数为四次，当连续检测到短路达四次时，断开电源1，否则，电源1保持接通。
本发明避免了因通信设备短路，对控制器和通信设备造成的损坏，同时，通过循环检测有效排除其他因素干扰，能够准确确定通信设备是否短路。

Claims (10)

1.一种电力载波通信电路，包括：接收通信信号的通信设备、用于给通信设备供电的电源、实现信号读写的通信芯片、用于输入和输出信号的信号输入输出模块和CPU，CPU通过通信芯片控制通信设备，其特征在于：还设置控制电源断开或连通的选择模块和检测通信设备是否短路的检测模块，选择模块和检测模块分别跟CPU连接。
2.根据权利要求1所述电力载波通信电路，其特征在于：还设置由CPU控制的短路报警模块。
3.根据权利要求1所述电力载波通信电路，其特征在于：所述电源为低压电源。
4.一种电力载通信电路的保护方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤一：检测：电路中设置检测模块，检测模块对通信设备是否短路进行检测，并将检测结果反馈给CPU； 步骤二：分析：CPU对接收到的检测结果进行分析，并向其控制的模块发出指令，进行相应的处理； 步骤三：处理：当检测到通信设备正常时，则选择模块保持电源接通；当第一次检测到通信设备短路时，则依次断开、再接通电源，并进入循环检测环节，在循环检测环节预设循环检测期间，以及该期间内循环检测的次数，如果循环检测期间内连续发生短路的次数达到预设次数，则彻底断开电源，否则保持电源连通。
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于：所述循环检测期间为10～20s。
6.根据权利要求4所述方法，其特征在于：所述循环检测次数为2～4次。
7.根据权利要求4所述方法，其特征在于：当检测到通信设备短路时，继续维持电源连通一定时间后再断开电源。
8.根据权利要求7所述方法，其特征在于：所述第一次检测到短路时，维持电源连通20～40ms，所述循环期间检测到短路时，保持电源连通500～700ms。
9.根据权利要求4所述方法，其特征在于：断开电源一定时间后再连通电源。
10.根据权利要求9所述方法，其特征在于：所述一定时间是1.5～4s。
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