CN104780011A - 短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置，该装置中，微处理单元分别与衰减器输入模块、衰减器输出模块及通信接口连接；衰减器输入模块用于向微处理单元输入待衰减信号；微处理单元用于对衰减器输入模块输入的待衰减信号进行处理后输出至衰减器输出模块；衰减器输出模块用于输出衰减信号；通信接口用于接收外部控制信号并提供给微处理单元；所述装置应用于主节点与至少一个从节点构成的通信网络中，主节点和从节点为被测微功率无线通信设备，主节点经一个所述装置连接第一个从节点，经两个所述装置连接第二个从节点，以此类推，连接至最后一个从节点。本发明可以对短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境进行模拟。

Description

短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置

技术领域

本发明涉及电力通信技术领域，尤其涉及短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置。

背景技术

随着科学技术的进步，工业的发展，除了自然界存在的电磁干扰以外，通信、电力大量的设备运行和交通运输也带来人为的电磁干扰，电子技术本身又朝着高频、高速度、高灵敏度、高可靠性、多功能化、小型化、大规模集成化、复杂化和大功率、小信号应用方向发展，因此电磁干扰问题越来越突出，已成为许多设备、系统能否发挥正常作用的障碍。

现阶段电力部门测试设备检测系统中，微功率无线通信技术正在被广泛应用。针对无线通信一个最主要突出的问题就是：无线通信信号会随着距离的增大不断的衰弱。怎样能够更好地模拟现场的干扰和衰减环境是测试系统中遇到的一个难题，这为开发一种短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置提供了可能。同时随着微功率无线通信技术的快速发展以及在电力采集系统中的广泛应用，市场上出现了各个厂家的微功率无线通信模块，针对这些无线模块的测试产品和装置也应运而生，在此背景下，开发一种短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置是电力部门和计量部门迫切需要的，然而现有技术中目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供一种短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置，用以对短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境进行模拟，该装置包括：衰减器输入模块、衰减器输出模块、微处理单元及通信接口；其中，微处理单元分别与衰减器输入模块、衰减器输出模块及通信接口连接；

衰减器输入模块用于向微处理单元输入待衰减信号；

微处理单元用于对衰减器输入模块输入的待衰减信号进行处理，将处理后的衰减信号输出至衰减器输出模块；

衰减器输出模块用于输出衰减信号；

通信接口用于接收外部控制信号并提供给微处理单元，发送微处理单元提供的信号；

所述装置应用于主节点与至少一个从节点构成的通信网络中，主节点和从节点为被测微功率无线通信设备，主节点经一个所述装置连接第一个从节点，经两个所述装置连接第二个从节点，以此类推，连接至最后一个从节点。

一个实施例中，所述通信接口为RS485通信接口。

一个实施例中，所述装置还包括：电源模块，与微处理单元连接，用于提供电源。

一个实施例中，主节点和从节点均安放于多功能电磁波小室中，所述多功能电磁波小室用于安放被测微功率无线通信设备以隔离外界环境影响；其中一个多功能电磁波小室中安放的被测微功率无线通信设备作为主节点，其余至少一个多功能电磁波小室中安放的被测微功率无线通信设备作为从节点。

一个实施例中，从节点为7个。

一个实施例中，所述通信网络还包括：

加扰干扰源，用于向主节点与从节点构成的通信网络提供干扰信号；

通路阵列单元，用于对主节点与从节点之间的通路进行开关控制；

工控计算机，用于控制主节点与从节点进行组网通信，控制加扰干扰源提供干扰信号，以及控制所述装置输出衰减信号；

工控计算机分别与加扰干扰源、主节点和所述装置连接；

通路阵列单元分别与加扰干扰源、主节点和从节点连接；

主节点经一个所述装置通过汇接网络与第一个从节点连接，经两个所述装置通过汇接网络与第二个从节点连接，以此类推，连接至最后一个从节点。

一个实施例中，工控计算机通过RS485总线，分别与主节点和所述装置连接；工控计算机通过GPIB(General-Purpose Interface Bus，通用接口总线)与加扰干扰源连接。

一个实施例中，通路阵列单元通过射频线，分别与加扰干扰源、主节点和从节点连接；

主节点通过射频线，经一个所述装置通过汇接网络与第一个从节点连接，经两个所述装置通过汇接网络与第二个从节点连接，以此类推，连接至最后一个从节点，构成通信网络。

本发明实施例的短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置，通过模拟现场实际环境中微功率无线通信设备随着通信距离的增加信号会随之衰减的客观事实，为更好地模拟真实的现场技术环境提供了便利，有利于完成短距离电力通信用微功率无线通信现场测试的真实性和可靠性验证。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明实施例中短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置的应用示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

为了对短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境进行模拟，本发明实施例提供一种短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置。图1为本发明实施例中短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置的结构示意图，如图1所示，该装置可以包括：

衰减器输入模块、衰减器输出模块、微处理单元及通信接口；其中，微处理单元分别与衰减器输入模块、衰减器输出模块及通信接口连接；

衰减器输入模块用于向微处理单元输入待衰减信号；

微处理单元用于对衰减器输入模块输入的待衰减信号进行处理，将处理后的衰减信号输出至衰减器输出模块；

衰减器输出模块用于输出衰减信号；

通信接口用于接收外部控制信号并提供给微处理单元，发送微处理单元提供的信号。

具体实施时，衰减器输入模块向微处理单元输入待衰减信号，微处理单元对衰减器输入模块输入的待衰减信号进行处理，将处理后的衰减信号输出至衰减器输出模块，实施例中微处理单元可以根据通信接口提供的外部控制信号，对衰减器输入模块输入的待衰减信号进行处理，比如调整待衰减信号的衰减数值等。衰减器输出模块在接收到微处理单元处理后的衰减信号后，将衰减信号向所连接的其它设备输出。微处理单元还可以通过通信接口向其它设备输出一些信息，如输出接收反馈等。

通信接口可以是RS485通信接口，通过所连接的RS485总线收发信息。当然通信接口也可以采用其它接口，通过其它方式实现信息收发。

如图1所示，实施例中短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置还可以包括：电源模块，与微处理单元连接，用于提供电源。当然实施例中短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置除内置电源的方式外，也可以外接电源。

本发明实施例的短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置应用于主节点与至少一个从节点构成的通信网络中，主节点和从节点为被测微功率无线通信设备，主节点经一个上述短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置连接第一个从节点，经两个上述短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置连接第二个从节点，以此类推，连接至最后一个从节点。这样，通过对每一级的无线信号进行衰减，模拟现场实际环境中微功率无线通信设备随着通信距离的增加信号会随之衰减的客观事实，在微功率无线通信网络中增加衰减来模拟实际环境中的衰减情况，达到对真实环境的检测，进而保证短距离电力通信用微功率无线通信现场测试测试的真实性和可靠性。

图2为本发明实施例中短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置的应用示意图。图2中的智能衰减单元即本发明实施例中的短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置。图2中，主节点和从节点均安放于多功能电磁波小室中，多功能电磁波小室用于安放被测微功率无线通信设备以隔离外界环境影响；其中一个多功能电磁波小室中安放的被测微功率无线通信设备作为主节点，其余至少一个多功能电磁波小室(图2中示出的多功能电磁波小室1～7)中安放的被测微功率无线通信设备作为从节点。

图2中所示从节点为7个，这样可以实现模拟微功率无线通信网络的1～7级路由的通信现场环境。实际上，在现实使用环境中，最多7跳完全满足实际需求，目前所定义的7级在实际使用环境中的结构能够满足现实要求。随着网络规模的扩大，可通过增加多功能电磁波小室、智能衰减单元、三端耦合单元等组合超过7级结构的更多跳数来评估更大规模的组网功能及路由性能。其中三端耦合单元采用一端输入、两端等分输出的结构，输入信号与输出总信号一致。

又如图2所示，实施例中，在主节点与至少一个从节点构成的通信网络中，还可以包括：

加扰干扰源，用于向主节点与从节点构成的通信网络提供干扰信号；

通路阵列单元，用于对主节点与从节点之间的通路进行开关控制；例如可以控制主节点与哪一个或哪几个从节点进行组网通信；

工控计算机，用于控制主节点与从节点进行组网通信，控制加扰干扰源提供干扰信号，以及控制本发明实施例的短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置(图2中智能衰减单元)输出衰减信号；例如可以控制衰减信号和干扰信号的信号幅度增减、信号输出频率等；

工控计算机分别与加扰干扰源、主节点和本发明实施例的短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置(图2中智能衰减单元)连接；

通路阵列单元分别与加扰干扰源、主节点和从节点连接；

主节点经一个上述短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置(图2中智能衰减单元)通过汇接网络与第一个从节点连接，经两个上述短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置(图2中智能衰减单元)通过汇接网络与第二个从节点连接，以此类推，连接至最后一个从节点。

图2中还示出了本发明实施例中短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置的应用网络中各部分的连接方式，如图2所示，实施例中，通路阵列单元可以通过射频线(图2中以单实线表示)，分别与加扰干扰源、主节点和从节点连接；主节点可以通过射频线，经一个智能衰减单元与第一个从节点连接，经两个智能衰减单元与第二个从节点连接，以此类推，连接至最后一个从节点，构成通信网络。工控计算机可以通过RS485总线(图2中以双实线表示)，分别与主节点和智能衰减单元连接。工控计算机可以通过GPIB(图2中以叠置的三条实线表示)与加扰干扰源连接。

综上所述，本发明实施例的短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置，通过模拟现场实际环境中微功率无线通信设备随着通信距离的增加信号会随之衰减的客观事实，为更好地模拟真实的现场技术环境提供了便利，有利于完成短距离电力通信用微功率无线通信现场测试的真实性和可靠性验证。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种短距离电力通信用微功率无线通信现场信道环境模拟装置，其特征在于，包括衰减器输入模块、衰减器输出模块、微处理单元及通信接口；其中，微处理单元分别与衰减器输入模块、衰减器输出模块及通信接口连接；

衰减器输入模块用于向微处理单元输入待衰减信号；

微处理单元用于对衰减器输入模块输入的待衰减信号进行处理，将处理后的衰减信号输出至衰减器输出模块；

衰减器输出模块用于输出衰减信号；

通信接口用于接收外部控制信号并提供给微处理单元，发送微处理单元提供的信号；

所述装置应用于主节点与至少一个从节点构成的通信网络中，主节点和从节点为被测微功率无线通信设备，主节点经一个所述装置连接第一个从节点，经两个所述装置连接第二个从节点，以此类推，连接至最后一个从节点。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信接口为RS485通信接口。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：电源模块，与微处理单元连接，用于提供电源。

4.如权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于，主节点和从节点均安放于多功能电磁波小室中，所述多功能电磁波小室用于安放被测微功率无线通信设备以隔离外界环境影响；其中一个多功能电磁波小室中安放的被测微功率无线通信设备作为主节点，其余至少一个多功能电磁波小室中安放的被测微功率无线通信设备作为从节点。

5.如权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于，从节点为7个。

6.如权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于，所述通信网络还包括：

加扰干扰源，用于向主节点与从节点构成的通信网络提供干扰信号；

通路阵列单元，用于对主节点与从节点之间的通路进行开关控制；

工控计算机，用于控制主节点与从节点进行组网通信，控制加扰干扰源提供干扰信号，以及控制所述装置输出衰减信号；

工控计算机分别与加扰干扰源、主节点和所述装置连接；

通路阵列单元分别与加扰干扰源、主节点和从节点连接；

主节点经一个所述装置通过汇接网络与第一个从节点连接，经两个所述装置通过汇接网络与第二个从节点连接，以此类推，连接至最后一个从节点。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，工控计算机通过RS485总线，分别与主节点和所述装置连接；工控计算机通过通用接口总线GPIB与加扰干扰源连接。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，通路阵列单元通过射频线，分别与加扰干扰源、主节点和从节点连接；

主节点通过射频线，经一个所述装置通过汇接网络与第一个从节点连接，经两个所述装置通过汇接网络与第二个从节点连接，以此类推，连接至最后一个从节点，构成通信网络。