CN108809357A - 一种电力载波通讯现场巡检装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电力载波通讯现场巡检装置,装置内包含净化电源、中央控制模拟单元、可调衰减器、信号耦合器、噪声发生器、载波接口。所述中央控制模拟单元分别与所述净化电源、所述可调衰减器、所述信号耦合器、所述噪声发生器连接;通过RS485控制净化电源、可调衰减器、噪声发生器工作模式,实现对集中器和载波电表抽检。电力载波通讯现场巡检装置主要用于电力线载波通信环境的测量和分析,现场安装的载波电表和集中器载波通讯性能巡检和抽检。

Description

一种电力载波通讯现场巡检装置
技术领域
[0001]本发明涉及电力线载波检测技术,尤其涉及种电力载波通讯现场巡检装置。
背景技术
[0002]低压电力线载波通信是利用低压电力线路作为载波传输通道的通信方式,由于无 需重新架设通信线路,因此它成为目前自动抄表系统中最具有竞争力的通信方式。随着智 能电网的建设,智能电表在国内居民用户大批量推广并已开始全面挂网运行,而作为智能 电表最主要的通讯模块之一的低压电力线载波模块的通讯性能将直接影响使用效果。但 是,低压电力线的信道特性相当复杂,有着负载多变性、噪声干扰强、信道衰减大、信道延时 等特点,而这些特性对智能电表的载波通讯成功率有较大影响。同时国内载波通讯方案较 多,各个厂家设计和制造水平层次不齐,也造成了供货设备厂家质量存在一定的差异,面对 这种情况需要全新的技术或方法改变这种现象。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的问题是:提供了一种电力载波通讯现场巡检装置,实现对载波 通讯设备(集中器、载波电表)工作的载波通讯环境检测和对现场使用的载波通讯设备现场 抽检,方便供电公司和载波通讯设备生产厂家有效满足技术人员现场检测、定位的需求,提 高工作效率。
[0004] 为达到上述目的,本发明采用的技术方案如下: 一种电力载波通讯现场巡检装置,装置内包含净化电源、中央控制模拟单元、可调衰 减器、信号耦合器、噪声发生器、测试接口。中央控制模拟单元分别与所述净化电源、可调 衰减器、信号耦合器、噪声发生器通过RS485通讯接口相连。中央控制模拟单元通过RS485通 讯接口控制净化电源、可调衰减器以及噪声发生器的工作模式,实现对现场接入的集中器 和载波电表载波通讯进行检测。
[0005] 优选的,中央控制模拟单元包含第一载波模块、第一通讯模拟模块、中央处理模 块、第二通讯模拟模块、第二载波模块、RS485通讯接口。中央控制模拟单元通过第一载波模 块和第二载波模块并接在可调衰减器的两端。中央控制模拟第一通讯模拟模块、第二通讯 模拟模块能够完全模拟集中器和载波电表的通讯规约,模拟集中器、载波电表进行通讯,辅 助测试。
[0006] 本发明提供的一种电力载波通讯现场巡检装置的中央控制模拟单元第一载波模 块和第二载波模块通过电力线分别和可调衰减器相连,用于收发电力线载波的通讯信号和 载波通信协议;所述中央控制模拟单元的处理模块对从第一载波模块和第二载波模块接收 到的通讯信号进行检测,测量载波通信环境的质量,检测现场安装的载波电表和集中器载 波通讯性能。
[0007] 优选的,本发明的一种电力载波通讯现场巡检装置的中央控制模拟单元、可调衰 减器、信号耦合器、噪声发生器、以及待检测集中器和载波电表通过测试接口都接净化电源 输出电力线上。
[0008] 优选的,所述集中器和所述载波电表的检测环境是净化电源提供的标准净化环 境,检测具有高度一致性。
[0009] 优选的,所述净化电源可以具备旁路功能,在旁路情况下,中央控制模拟单元的处 理模块对从第一载波模块接收到的通讯信号进行检测,测量电力线载波通信环境的测量。
[0010] 优选的,所述中央控制模拟单元的第一通讯模拟模块、第二通讯模拟模块能够完 全模拟集中器和载波电表的通讯规约,模拟集中器、载波电表进行通讯,辅助测试。
[0011] 优选的,所述可调衰减器可接受中央控制模拟单元通过RS485通讯接口控制,根据 控制进行信号衰减。
[0012] 优选的,所述噪声发生器可接受中央控制模拟单元控制,根据控制产生所需噪声, 噪声包括有色背景噪声、窄带噪声、与工频同步的周期性脉冲噪声、与工频异步的周期性脉 冲噪声、异步脉冲噪声等。
[0013] 本发明的优点在于:提供了一种电力载波通讯现场巡检装置,实现对载波通讯设 备(集中器、载波电表)工作的载波通讯环境检测和对现场使用的载波通讯设备现场抽检, 方便供电公司和载波通讯设备生产厂家有效满足技术人员现场检测、定位的需求,提高工 作效率。
附图说明
[0014] 图1是本发明一种电力载波通讯现场巡检装置连接关系示意图; 图2是中央控制模拟单元内部模块关系示意图; 图3是载波电表接收灵敏度检测示意图; 图4是集中器电表接收灵敏度检测示意图; 图5是载波电表抗噪声干扰能力检测示意图; 图6是集中器抗噪声干扰能力检测示意图。
[0015] 图中主要元件符号说明:1、净化电源;2、可调衰减器;3、测试接口; 4、中央控制模 拟单元;401、第一载波模块;402、第一通讯模拟模块;403、中央处理模块;404、第二通讯模 拟模块;405、第二载波模块;406、RS485通讯接口;5、信号耦合器;6、噪声发生器;7、集中器; 8、载波电表。
具体实施方式
[0016] 为了更清楚的表述本发明,以下结合说明书附图对本发明做进一步说明。
[0017] 如图1所示,一种电力载波通讯现场巡检装置,装置内包含净化电源1、中央控制模 拟单元4、可调衰减器2、信号親合器5、噪声发生器6、测试接口 3。净化电源与市电相连,其输 出为交流220V电源,与可调衰减器输入相连,同时还和中央控制模拟单元的一个载波接口 相连,可调衰减器输出与测试接口相连,中央控制模拟单元的另一个载波接口与可调衰减 器输出相连,信号耦合器的一端连接在可调衰减器输出与测试接口之间,另一端连接噪声 发生器。
[0018] 如图1所示,一种电力载波通讯现场巡检装置,中央控制模拟单元控制净化电源工 作在旁路状态,可调衰减器无衰减,通过载波接口对接收到的通讯信号进行检测和分析,测 量载波通信环境的质量。
[0019] 结合图2-4所示,中央控制模拟单元包含载波接口、第一载波模块401、第一通讯模 拟模块402、中央处理模块403、第二通讯模拟模块404、第二载波模块405及RS485通讯接口 406,中央控制模拟单元通过RS485通讯接口与净化电源、可调衰减器、噪声发生器相连,通 过RS485通讯接口控制他们的工作方式。第一载波模块一端可调衰减器的输入相连,接收可 调衰减器输入侧通讯信号,传给第一通讯模拟模块,第一通讯模拟模块对接收到的规约解 析,再传输给中央处理单元;第二载波模块一端可调衰减器的输出相连,接收可调衰减器输 出侧通讯信号,传给第二通讯模拟模块,第二通讯模拟模块对接收到的规约解析,再传输给 中央处理单元。中央处理单元通过RS485通讯接口控制可调衰减器的衰减率和噪声发生器 输出噪声的特征参数,通过对第一通讯模拟模块和第二通讯模拟模块接收到的规约完整性 和误码率等通讯特征分析,统计,判定测试接口所接载波电表8、集中器7当前测试项目是否 合格。
[0020] 结合图3,4所示,接收灵敏度检测按如下步骤进行: 步骤1:将被测载波电表/集中器接入装置检测接口。
[0021] 步骤2:设置中央控制模拟单元为载波电表灵敏度检测模式,中央控制模拟单元中 第一通讯模拟模块设置为模拟集中器/模拟载波电表模式,模拟集中器和载波电表通讯。 [0022] 步骤3:中央控制模拟单元通过RS485通讯接口禁止噪声发生器; 步骤4:调整可调衰减器的衰减值; 步骤5:模拟集中器和载波电表通讯1000次,中央处理模块判断第一通讯模拟模块是否 100%成功;如果100%成功,重复步骤4;如果通讯不能100%成功,上次衰减值为临界值E1; 步骤6:测量中央控制模拟单元的第一载波模块所发出的信号强度E2,减去可调衰减器 的衰减倍数值E1,即为被测设备的接收灵敏度E0(E0= E2- E1),能通过-70dB衰减值的衰减 器即为合格。
[0023]结合图5,6所示,抗噪声干扰的能力按如下步骤进行: 步骤1:将被测载波电表/集中器接入装置检测接口。
[0024]步骤2:设置中央控制模拟单元为抗噪声干扰检测模式,中央控制模拟单元中第一 通讯模拟模块设置为模拟集中器/模拟载波电表模式,模拟集中器和载波电表通讯。
[0025] 步骤3:调整可调衰减器的衰减值为-40dB。
[0026]步骤4:中央控制模拟单元通过RS485通讯接口调节噪声发生器,通过噪声发生器 和信号耦合器给被测设备的输入端加入高斯白噪声。
[0027]步骤5:模拟集中器和载波电表通讯1000次,中央处理模块判断第一通讯模拟模块 是否100%成功:如果100%成功,重复步骤4;如果通讯不能100%成功,上次噪声为待测设备能 承受的最大强度临界值E1;被检测设备能在68dBuV的噪声环境下通信即为合格。
[0028]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领 域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替 代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1. 一种电力载波通讯现场巡检装置,可对载波通讯设备集中器和载波电表工作的载 波通讯环境检测和对现场使用的载波通讯设备现场检测,其特征在于:所述装置包括净化 电源、中央控制模拟单元、可调衰减器、信号耦合器、噪声发生器、测试接口,所述中央控制 模拟单元包括第一载波模块、第一通讯模拟模块、中央处理模块、第二通讯模拟模块、第二 载波模块和RS485通讯接口; 所述中央控制模拟单元通过RS485通讯接口分别与所述净化电源、所述可调衰减器、 所述信号耦合器、所述噪声发生器连接,并控制净化电源、可调衰减器、噪声发生器的工作 模式,实现对现场接入的集中器和载波电表检测;第一载波模块和第二载波模块通过电力 线并接在可调衰减器的两端,用于收发电力线载波的通讯信号和载波通信协议,中央处理 模块对从第一通讯模拟模块和第二通讯模拟模块接收到的通讯信号进行检测。
2. 根据权利要求1所述的电力载波通讯现场巡检装置,其特征在于:所述中央控制 模拟单元、可调衰减器、信号耦合器、噪声发生器、以及待检测设备通过测试接口连接净化 电源的输出电力线上。
3. 根据权利要求1所述的电力载波通讯现场巡检装置,其特征在于:所述集中器和 所述载波电表的检测环境是净化电源提供的标准净化环境,检测具有高度一致性。
4. 根据权利要求1所述的电力载波通讯现场巡检装置,其特征在于:所述净化电源 具备旁路功能,在旁路情况下,中央控制模拟单元的处理模块对从第一通讯模拟模块接收 到的通讯信号进行检测,测量电力线载波通信环境。
5. 根据权利要求1所述的电力载波通讯现场巡检装置,其特征在于:所述中央控制 模拟单元的第一通讯模拟模块、第二通讯模拟模块能够完全模拟集中器和载波电表的通讯 规约,模拟集中器、载波电表进行通讯,辅助测试。
6. 根据权利要求1所述的电力载波通讯现场巡检装置,其特征在于:所述可调衰减 器可接受中央控制模拟单元控制,根据控制进行信号衰减。
7. 根据权利要求1所述的电力载波通讯现场巡检装置,其特征在于:所述噪声发生 器可接受中央控制模拟单元控制,根据控制产生所需噪声,噪声包括有色背景噪声、窄带噪 声、与工频同步的周期性脉冲噪声、与工频异步的周期性脉冲噪声、异步脉冲噪声。
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