CN111510184B - 一种低压电力线路专用的载波通讯系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低压电力线路专用的载波通讯系统，属于载波通讯领域，一种低压电力线路专用的载波通讯系统，可以通过双线并立模块的设置，为本载波通讯系统提供一条备用的信号传输线路，在信号传输过程中，当信号解析模块解析判断竖向支线线路信号传输变形较大时，载波终端机控制自断机构充气形变，使竖向支线与传输线断开，并通过预裂拉绳使预扩囊破裂，使绕向支线与传输线导通，实现备用信号传输线路的导通，从而获取对应受干扰小的通讯信息，有效避免信号传输过程中因发生严重形变造成信息传递错误的情况，进而有效提高本载波通讯系统信号传输的正确性以及效率。

Description

一种低压电力线路专用的载波通讯系统

技术领域

本发明涉及载波通讯领域，更具体地说，涉及一种低压电力线路专用的载波通讯系统。

背景技术

低压线路表示额定电压为1kV及以下的电力线路。低压线路包括低压架空线路、低压架空绝缘线路、低压电缆线路和室内配电线路，用于直接向低压用电设备输送电能，是低压配电系统(见低压配电)的重要组成部分。低压线路可以从公用低压配电网接入，通过低压配电室引出；也可以由用户自备的变配电室的低压配电装置引出。

载波通信是基于频分复用技术的电话多路通信体制，属于经典模拟通信的制式。在工程上，一路电话的电信号频谱被限制在300～3400赫的范围；考虑到保护性的频率间隔，一路电话所占的频带宽度为4千赫。因此，根据实用信道的不同频带宽度，就可以在一个信道的频带宽度内复用不同路数的电话信号。例如，架空明线信道典型地可以复用12路电话信号，对称电缆信道典型地可以复用60路电话信号，中同轴电缆信道则可以复用数千路电话信号，等等。从总体上说，通信技术正在大踏步地走向数字化，数字光纤通信、数字卫星通信和数字微波通信系统占有越来越大的比重，模拟的载波通信系统日益收缩。但在一定时期内，载波通信在支线和农村地区仍然会继续发挥作用。

电力线载波通信以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信。由于输电线路具备十分牢固的支撑结构，并架设3条以上的导体(一般有三相良导体及一或两根架空地线)，所以输电线输送工频电流的同时，用之传送载波信号，既经济又十分可靠。这种综合利用早已成为世界上所有电力部门优先采用的特有通信手段。

载波通信系统由终端机、增音机和传输线三个主要部分组成。载波终端机：包括发送部分和接收部分。发送部分每一调制级都有调制器、滤波器、放大器和载频源。它把各路音频信号调制到预定频带位置上，取出有用边带并放大到规定电平。接收部分的工作是发送的逆过程。终端机的输入端还有二－四线设备和信号设备，用以使二线制用户线与四线制收发支路连接，并转换信号。载波增音机：载波系统长距离传输时需要在线路上分段增音，以补偿线路衰耗并均衡其衰耗-频率特性。增音机包括线路放大器和均衡器，通常还有自动电平调节设备，调节增益以补偿和均衡线路衰耗的变化。传输线：利用明线、对称电缆和同轴电缆等传输信号。

传输线对通讯信号进行信号传输时，经常由于负荷、自身白冲干扰以及各种用电设备等原因，导致传输线的载波线路的高削减，甚至会导致接收到的信号是严重变形、参差不齐的信号，影响通讯的准确性，对于低压线路多用于室内，载波通讯多以宽带和WIFI等形式进行信号的传输，然而现有进行信号传输，对同一个信号接收终端一般仅仅设置一个传输线，当未能及时对于严重变形的通讯传输线进行维修时，极大地影响使用者接收信号的准确性，影响通讯效果和通讯效率。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种低压电力线路专用的载波通讯系统，它可以通过双线并立模块的设置，为本载波通讯系统提供一条备用的信号传输线路，在信号传输过程中，当信号解析模块解析判断竖向支线线路信号传输变形较大时，载波终端机控制自断机构充气形变，使竖向支线与传输线断开，并通过预裂拉绳使预扩囊破裂，使绕向支线与传输线导通，实现备用信号传输线路的导通，从而获取对应受干扰小的通讯信息，有效避免信号传输过程中因发生严重形变造成信息传递错误的情况，进而有效提高本载波通讯系统信号传输的正确性以及效率。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种低压电力线路专用的载波通讯系统，包括载波终端机、载波增音机、传输线以及双线并立模块，所述载波终端机包括信号发射终端、信号接收终端和信号解析模块，所述载波增音机包括线路放大器、均衡器和自动电平调节设备，所述载波终端机、载波增音机以及双线并立模块均与传输线电性连接，所述双线并立模块包括连接在传输线上的竖向支线和绕向支线，所述传输线、竖向支线和绕向支线的交点处连接有连接护点球，所述连接护点球下端固定连接有自断机构，所述竖向支线贯穿自断模块并延伸至连接护点球内，所述传输线和绕向支线同样延伸至连接护点球内，所述绕向支线端部与传输线之间设有预扩囊，所述竖向支线和传输线之间的连接点与预扩囊之间设有两个相互对称的预裂拉绳，可以通过双线并立模块的设置，为本载波通讯系统提供一条备用的信号传输线路，在信号传输过程中，当信号解析模块解析判断竖向支线线路信号传输变形较大时，载波终端机控制自断机构充气形变，使竖向支线与传输线断开，并通过预裂拉绳使预扩囊破裂，使绕向支线与传输线导通，实现备用信号传输线路的导通，从而获取对应受干扰小的通讯信息，有效避免信号传输过程中因发生严重形变造成信息传递错误的情况，进而有效提高本载波通讯系统信号传输的正确性以及效率。

进一步的，所述传输线采用屏蔽双绞线。

进一步的，所述自断机构包括固定连接在连接护点球下端的电动气囊和引导贯通罩，所述电动气囊位于引导贯通罩内侧，所述竖向支线固定贯穿电动气囊，所述电动气囊与信号解析模块无线信号连接，当信号解析模块解析判断竖向支线线路信号传输变形较大时，信号解析模块控制电动气囊自动充气胀大，电动气囊在引导贯通罩内向下发生形变，形变的电动气囊拉动竖向支线，使得竖向支线与传输线的接触点断开，实现竖向支线线路的断开。

进一步的，所述电动气囊为弹性材质，所述引导贯通罩截面为倒置的圆台状结构，即引导贯通罩下方的体积逐渐较小，使得电动气囊向下发生形变时，在引导贯通罩的束缚下，电动气囊会在纵向上发生较大形变，从而更加方便实现竖向支线与传输线的断开。

进一步的，所述绕向支线端部为螺旋状结构，提高预扩囊在破裂开后，绕向支线能够与传输线成功接触导通的概率，且绕向支线端部与预扩囊挤压接触，通过预扩囊可以将螺旋的绕向支线撑开，从而隔开绕向支线和传输线，保证传输线和竖向支线的的导通不受影响，当预扩囊破裂后，绕向支线失去制成会缩小，从而属于传输线接触，实现绕向支线与传输线的导通。

进一步的，所述预扩囊为弹性材质制成，所述连接护点球为透明材质，从而可以通过连接护点球直接观察到其内部传输线与竖向支线或者绕向支线的导通情况，所述预扩囊内部填充有带有荧光粉的惰性气体，惰性气体不会影响竖向支线和绕向支线裸露部分，使二者不易因氧化造成导通信号传输效果变差的情况，同时荧光粉会洒落在连接护点球内部，可以通过连接护点球内颜色的变化，直观判断信号传输线的导通情况。

进一步的，所述预裂拉绳包括与连接点之间固定连接的非弹性绳以及连接在非弹性绳端部的控破球，所述控破球位于预扩囊内部，且控破球与预扩囊相互接触固定，当自断模块带动竖向支线向下移动时，连接点处会对非弹性绳产生拉力，此时带动控破球向下运动，使得预扩囊破裂炸开，从而在竖向支线与传输线断开的同时实现绕向支线与传输线的导通。

进一步的，两个所述控破球相互靠近的下侧端部均固定连接有尖刺，所述尖刺与其下方的预扩囊的内壁相互平行，使得在竖向支线与传输线导通的情况下，控破球上的尖刺不会与预扩囊接触，从而保证预扩囊不会在该情况下破裂炸开，有效保证通讯信号的正常传输。

进一步的，所述竖向支线和传输线之间连接点的连接方式为接触式连接，例如可以为插接接触或者磁吸接触，使竖向支线受到向下的拉力时，能够被分开，便于实现竖向支线和传输线的断开。

一种带有双线并立模块的低压电力线路专用载波通讯方法，包括以下步骤：

S1、传输线上的信号发射终端发出通讯信号；

S21、当信号解析模块解析判断竖向支线线路信号传输变形较小时，通讯信号在传输线上进行传输，经过双线并立模块的竖向支线传输至信号接收终端，从而获取对应受干扰小的通讯信息；

S22、当信号解析模块解析判断竖向支线线路信号传输变形较大时，通过无线信号控制双线并立模块上的自断机构使竖向支线与传输线断开，进而使得绕向支线与传输线导通，通讯信号通过绕向支线传输至信号接收终端，从而获取对应受干扰小的通讯信息。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以通过双线并立模块的设置，为本载波通讯系统提供一条备用的信号传输线路，在信号传输过程中，当信号解析模块解析判断竖向支线线路信号传输变形较大时，载波终端机控制自断机构充气形变，使竖向支线与传输线断开，并通过预裂拉绳使预扩囊破裂，使绕向支线与传输线导通，实现备用信号传输线路的导通，从而获取对应受干扰小的通讯信息，有效避免信号传输过程中因发生严重形变造成信息传递错误的情况，进而有效提高本载波通讯系统信号传输的正确性以及效率。

(2)传输线采用屏蔽双绞线。

(3)自断机构包括固定连接在连接护点球下端的电动气囊和引导贯通罩，电动气囊位于引导贯通罩内侧，竖向支线固定贯穿电动气囊，电动气囊与信号解析模块无线信号连接，当信号解析模块解析判断竖向支线线路信号传输变形较大时，信号解析模块控制电动气囊自动充气胀大，电动气囊在引导贯通罩内向下发生形变，形变的电动气囊拉动竖向支线，使得竖向支线与传输线的接触点断开，实现竖向支线线路的断开。

(4)电动气囊为弹性材质，引导贯通罩截面为倒置的圆台状结构，即引导贯通罩下方的体积逐渐较小，使得电动气囊向下发生形变时，在引导贯通罩的束缚下，电动气囊会在纵向上发生较大形变，从而更加方便实现竖向支线与传输线的断开。

(5)绕向支线端部为螺旋状结构，提高预扩囊在破裂开后，绕向支线能够与传输线成功接触导通的概率，且绕向支线端部与预扩囊挤压接触，通过预扩囊可以将螺旋的绕向支线撑开，从而隔开绕向支线和传输线，保证传输线和竖向支线的的导通不受影响，当预扩囊破裂后，绕向支线失去制成会缩小，从而属于传输线接触，实现绕向支线与传输线的导通。

(6)预扩囊为弹性材质制成，连接护点球为透明材质，从而可以通过连接护点球直接观察到其内部传输线与竖向支线或者绕向支线的导通情况，预扩囊内部填充有带有荧光粉的惰性气体，惰性气体不会影响竖向支线和绕向支线裸露部分，使二者不易因氧化造成导通信号传输效果变差的情况，同时荧光粉会洒落在连接护点球内部，可以通过连接护点球内颜色的变化，直观判断信号传输线的导通情况。

(7)预裂拉绳包括与连接点之间固定连接的非弹性绳以及连接在非弹性绳端部的控破球，控破球位于预扩囊内部，且控破球与预扩囊相互接触固定，当自断模块带动竖向支线向下移动时，连接点处会对非弹性绳产生拉力，此时带动控破球向下运动，使得预扩囊破裂炸开，从而在竖向支线与传输线断开的同时实现绕向支线与传输线的导通。

(8)两个控破球相互靠近的下侧端部均固定连接有尖刺，尖刺与其下方的预扩囊的内壁相互平行，使得在竖向支线与传输线导通的情况下，控破球上的尖刺不会与预扩囊接触，从而保证预扩囊不会在该情况下破裂炸开，有效保证通讯信号的正常传输。

(9)竖向支线和传输线之间连接点的连接方式为接触式连接，例如可以为插接接触或者磁吸接触，使竖向支线受到向下的拉力时，能够被分开，便于实现竖向支线和传输线的断开。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的竖向支线与传输线导通时的结构示意图；

图3为本发明的绕向支线与传输线导通时的结构示意图；

图4为本发明的传输线、绕向支线和竖向支线交点处的结构示意图；

图5为图4中A处的结构示意图；

图6为图5中B处的结构示意图；

图7为本发明的预扩囊截面的结构示意图。

图中标号说明：

1传输线、21竖向支线、22绕向支线、3连接护点球、4引导贯通罩、5电动气囊、6预扩囊、7非弹性绳、8控破球。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种低压电力线路专用的载波通讯系统，包括载波终端机、载波增音机、传输线1以及双线并立模块，传输线1采用屏蔽双绞线，载波终端机包括信号发射终端、信号接收终端和信号解析模块，载波增音机包括线路放大器、均衡器和自动电平调节设备，载波终端机、载波增音机以及双线并立模块均与传输线1电性连接。

请参阅图2，双线并立模块包括连接在传输线1上的竖向支线21和绕向支线22，传输线1、竖向支线21和绕向支线22的交点处连接有连接护点球3，竖向支线21和传输线1之间连接点的连接方式为接触式连接，例如，可以为插接接触或者磁吸接触，使竖向支线21受到向下的拉力时，能够被分开，便于实现竖向支线21和传输线1的断开。

请参阅图4，连接护点球3下端固定连接有自断机构，竖向支线21贯穿自断模块并延伸至连接护点球3内，传输线1和绕向支线22同样延伸至连接护点球3内，自断机构包括固定连接在连接护点球3下端的电动气囊5和引导贯通罩4，电动气囊5位于引导贯通罩4内侧，竖向支线21固定贯穿电动气囊5，电动气囊5与信号解析模块无线信号连接，当信号解析模块解析判断竖向支线21线路信号传输变形较大时，信号解析模块控制电动气囊5自动充气胀大，电动气囊5在引导贯通罩4内向下发生形变，形变的电动气囊5拉动竖向支线21，使得竖向支线21与传输线1的接触点断开，实现竖向支线21线路的断开，电动气囊5为弹性材质，引导贯通罩4截面为倒置的圆台状结构，即引导贯通罩4下方的体积逐渐较小，使得电动气囊5向下发生形变时，在引导贯通罩4的束缚下，电动气囊5会在纵向上发生较大形变，从而更加方便实现竖向支线21与传输线1的断开。

请参阅图4-5，图中a表示竖向支线21和传输线1之间的连接点，绕向支线22端部与传输线1之间设有预扩囊6，绕向支线22端部为螺旋状结构，提高预扩囊6在破裂开后，绕向支线22能够与传输线1成功接触导通的概率，且绕向支线22端部与预扩囊6挤压接触，通过预扩囊6可以将螺旋的绕向支线22撑开，从而隔开绕向支线22和传输线1，保证传输线1和竖向支线21的的导通不受影响，当预扩囊6破裂后，绕向支线22失去制成会缩小，从而属于传输线1接触，实现绕向支线22与传输线1的导通。

请参阅图5-6，竖向支线21和传输线1之间的连接点与预扩囊6之间设有两个相互对称的预裂拉绳，预扩囊6为弹性材质制成，连接护点球3为透明材质，从而可以通过连接护点球3直接观察到其内部传输线1与竖向支线21或者绕向支线22的导通情况，请参阅图7，预扩囊6内部填充有带有荧光粉的惰性气体，惰性气体不会影响竖向支线21和绕向支线22裸露部分，使二者不易因氧化造成导通信号传输效果变差的情况，同时荧光粉会洒落在连接护点球3内部，可以通过连接护点球3内颜色的变化，直观判断信号传输线的导通情况，预裂拉绳包括与连接点之间固定连接的非弹性绳7以及连接在非弹性绳7端部的控破球8，控破球8位于预扩囊6内部，且控破球8与预扩囊6相互接触固定，当自断模块带动竖向支线21向下移动时，连接点处会对非弹性绳7产生拉力，此时带动控破球8向下运动，使得预扩囊6破裂炸开，从而在竖向支线21与传输线1断开的同时实现绕向支线22与传输线1的导通，两个控破球8相互靠近的下侧端部均固定连接有尖刺，尖刺与其下方的预扩囊6的内壁相互平行，使得在竖向支线21与传输线1导通的情况下，控破球8上的尖刺不会与预扩囊6接触，从而保证预扩囊6不会在该情况下破裂炸开，有效保证通讯信号的正常传输。

一种带有双线并立模块的低压电力线路专用载波通讯方法，包括以下步骤：

S1、传输线1上的信号发射终端发出通讯信号；

S21、请参阅图2，当信号解析模块解析判断竖向支线21线路信号传输变形较小时，通讯信号在传输线1上进行传输，经过双线并立模块的竖向支线21传输至信号接收终端，从而获取对应受干扰小的通讯信息；

S22、请参阅图3，当信号解析模块解析判断竖向支线21线路信号传输变形较大时，通过无线信号控制双线并立模块上的自断机构使竖向支线21与传输线1断开，进而使得绕向支线22与传输线1导通，通讯信号通过绕向支线22传输至信号接收终端，从而获取对应受干扰小的通讯信息。

可以通过双线并立模块的设置，为本载波通讯系统提供一条备用的信号传输线路，在信号传输过程中，当信号解析模块解析判断竖向支线21线路信号传输变形较大时，载波终端机控制自断机构充气形变，使竖向支线21与传输线1断开，并通过预裂拉绳使预扩囊6破裂，使绕向支线22与传输线1导通，实现备用信号传输线路的导通，从而获取对应受干扰小的通讯信息，有效避免信号传输过程中因发生严重形变造成信息传递错误的情况，进而有效提高本载波通讯系统信号传输的正确性以及效率。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种低压电力线路专用的载波通讯系统，包括载波终端机、载波增音机、传输线（1）以及双线并立模块，所述载波终端机包括信号发射终端、信号接收终端和信号解析模块，所述载波增音机包括线路放大器、均衡器和自动电平调节设备，其特征在于：所述载波终端机、载波增音机以及双线并立模块均与传输线（1）电性连接，所述双线并立模块包括连接在传输线（1）上的竖向支线（21）和绕向支线（22），所述传输线（1）、竖向支线（21）和绕向支线（22）的交点处连接有连接护点球（3），所述连接护点球（3）下端固定连接有自断机构，所述竖向支线（21）贯穿自断模块并延伸至连接护点球（3）内，所述传输线（1）和绕向支线（22）同样延伸至连接护点球（3）内，所述绕向支线（22）端部与传输线（1）之间设有预扩囊（6），所述竖向支线（21）和传输线（1）之间的连接点与预扩囊（6）之间设有两个相互对称的预裂拉绳，所述绕向支线（22）端部为螺旋状结构，且绕向支线（22）端部与预扩囊（6）挤压接触。

2.根据权利要求1所述的一种低压电力线路专用的载波通讯系统，其特征在于：所述传输线（1）采用屏蔽双绞线。

3.根据权利要求1所述的一种低压电力线路专用的载波通讯系统，其特征在于：所述自断机构包括固定连接在连接护点球（3）下端的电动气囊（5）和引导贯通罩（4），所述电动气囊（5）位于引导贯通罩（4）内侧，所述竖向支线（21）固定贯穿电动气囊（5），所述电动气囊（5）与信号解析模块无线信号连接。

4.根据权利要求3所述的一种低压电力线路专用的载波通讯系统，其特征在于：所述电动气囊（5）为弹性材质，所述引导贯通罩（4）截面为倒置的圆台状结构。

5.根据权利要求1所述的一种低压电力线路专用的载波通讯系统，其特征在于：所述预扩囊（6）为弹性材质制成，所述连接护点球（3）为透明材质，所述预扩囊（6）内部填充有带有荧光粉的惰性气体。

6.根据权利要求1所述的一种低压电力线路专用的载波通讯系统，其特征在于：所述预裂拉绳包括与连接点之间固定连接的非弹性绳（7）以及连接在非弹性绳（7）端部的控破球（8），所述控破球（8）位于预扩囊（6）内部，且控破球（8）与预扩囊（6）相互接触固定。

7.根据权利要求6所述的一种低压电力线路专用的载波通讯系统，其特征在于：两个所述控破球（8）相互靠近的下侧端部均固定连接有尖刺，所述尖刺与其下方的预扩囊（6）的内壁相互平行。

8.根据权利要求1所述的一种低压电力线路专用的载波通讯系统，其特征在于：所述竖向支线（21）和传输线（1）之间连接点的连接方式为接触式连接。

9.根据权利要求1所述的一种低压电力线路专用的载波通讯系统，其特征在于：其载波通讯方法包括以下步骤：

S1、传输线（1）上的信号发射终端发出通讯信号；

S21、当信号解析模块解析判断竖向支线（21）线路信号传输变形较小时，通讯信号在传输线（1）上进行传输，经过双线并立模块的竖向支线（21）传输至信号接收终端，从而获取对应受干扰小的通讯信息；

S22、当信号解析模块解析判断竖向支线（21）线路信号传输变形较大时，通过无线信号控制双线并立模块上的自断机构使竖向支线（21）与传输线（1）断开，进而使得绕向支线（22）与传输线（1）导通，通讯信号通过绕向支线（22）传输至信号接收终端，从而获取对应受干扰小的通讯信息。

Images