CN114401161B - 基于二总线的通讯优化设备、方法和通讯系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于二总线的通讯优化设备、方法和通讯系统，基于二总线的通讯优化设备包括：电压转换组件、主控器、通讯优化组件和二总线通讯组件。主控器控制电压转换组件输出的通讯电压信号输入通讯优化组件；通讯优化组件对通讯电压信号进行信号纹波抑制，得到优化后的优化信号，并将优化信号发送到二总线通讯组件，以使主控器控制二总线通讯组件将优化信号传输到通讯接收设备。采用本发明的技术方案，可以在向通讯接收设备发送通讯电压信号之前，对通讯电压信号进行纹波抑制，降低供电电压的伴随纹波，从而将优化后的优化信号发送到通讯接收设备，提高了二总线通讯的稳定性，保证了二总线的通讯质量。

Description

基于二总线的通讯优化设备、方法和通讯系统

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，具体涉及一种基于二总线的通讯优化设备、方法和通讯系统。

背景技术

二总线是一种相对于四线系统(两根供电线路、两根通讯线路)，将供电线与信号线合二为一，实现了信号和供电共用一个总线的技术。二总线节省了施工和线缆成本，给现场施工和后期维护带来了极大的便利。二总线技术是近年来发展较为迅速的一项技术，主要用于火灾报警、数据采集、大型粮库监测、远程巡检监测等系统。该技术具有高可靠性，自动同步编解码通信功能，可以将现场多个节点的模拟量转换成数字量并进行远距离的串行传输。

现有二总线通讯技术采用载波通讯，将通讯信号加入供电电压中进行传输数据，通讯信号的质量会直接受到供电电压的影响。二总线所需电压通常是经电压转换芯片进行转换得到，稳压芯片的输出电压会伴随着纹波的输出，较大的纹波会造成较高的发热量，使芯片长期不稳定造成功能下降等问题，形成小范围的不稳定系统，影响二总线通讯的稳定性。

因此，如何降低供电电压的伴随纹波，提高二总线通讯的稳定性，保证二总线的通讯质量是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于二总线的通讯优化设备、方法和通讯系统，以解决现有技术中稳压芯片的输出电压会伴随着纹波的输出，较大的纹波会造成较高的发热量，使芯片长期不稳定造成功能下降等问题，形成小范围的不稳定系统，影响二总线通讯的稳定性的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于二总线的通讯优化设备，包括：电压转换组件、主控器、通讯优化组件和二总线通讯组件；

所述电压转换组件、所述通讯优化组件和所述二总线通讯组件分别与所述主控器相连；

所述电压转换组件和所述二总线通讯组件分别与所述通讯优化组件相连；

所述主控器用于控制所述电压转换组件输出的通讯电压信号输入所述通讯优化组件；

所述通讯优化组件用于对所述通讯电压信号进行信号纹波抑制，得到优化后的优化信号，并将所述优化信号发送到二总线通讯组件，以使所述主控器控制所述二总线通讯组件将所述优化信号传输到通讯接收设备。

进一步地，上述基于二总线的通讯优化设备中，所述通讯优化组件包括：抑制纹波电路；

所述抑制纹波电路的输入端与所述电压转换组件相连；

所述抑制纹波电路的输出端与所述二总线通讯组件相连；

所述通讯电压信号从所述抑制纹波电路的输入端输入到所述抑制纹波电路；

所述抑制纹波电路对所述通讯电压信号进行纹波抑制，得到第一输出信号，将所述第一输出信号从所述抑制纹波电路的输出端输出，并将所述第一输出信号作为所述优化信号输入到所述二总线通讯组件。

进一步地，上述基于二总线的通讯优化设备中，所述通讯优化组件还包括：隔离电路；

所述隔离电路的第一输入端与所述电压转换组件相连；

所述隔离电路的第二输入端与所述抑制纹波电路的输出端相连；

所述隔离电路的输出端与所述二总线通讯组件相连；

所述抑制纹波电路的输出端输出的第一输出信号从所述隔离电路的第二输入端输入到所述隔离电路；

所述电压转换组件输出的通讯电压信号从所述隔离电路的第一输入端输入到所述隔离电路；

所述隔离电路用于对所述第一输出信号或所述通讯电压信号进行隔离处理，得到第二输出信号，将所述第二输出信号从所述隔离电路的输出端输出，并将所述第二输出信号作为所述优化信号输入到所述二总线通讯组件。

进一步地，上述基于二总线的通讯优化设备中，所述通讯优化组件还包括：第一通断组件、第二通断组件和第三通断组件；

所述电压转换组件通过所述第一通断组件与所述抑制纹波电路的输入端相连；

所述电压转换组件通过所述第二通断组件与所述隔离电路的第一输入端相连；

所述电压转换组件通过所述第三通断组件与所述二总线通讯组件相连；

所述主控器用于控制所述第一通断组件、所述第二通断组件和所述第三通讯组件的通断；

当所述主控器控制所述第一通断组件和所述第二通断组件均断开、所述第三通断组件导通时，所述电压转换组件将所述通讯电压信号传输到所述二总线通讯组件；

当所述主控器控制所述第一通断组件和所述第三通断组件均断开、所述第二通断组件导通时，所述电压转换组件将所述通讯电压信号传输到所述隔离电路；

当所述主控器控制所述第一通断组件和所述第二通断组件均导通，所述第三通断组件断开时，所述电压转换组件将所述通讯电压信号分别传输到所述抑制纹波电路和所述隔离电路，所述抑制纹波电路将所述第一输出信号传输到所述隔离电路。

进一步地，上述基于二总线的通讯优化设备，还包括：通讯质量检测组件；

所述通讯质量检测组件与所述电压转换组件相连；

所述通讯质量检测组件用于实时采集所述通讯电压信号的检测数据；

所述主控器用于根据所述检测数据确定所述通讯电压信号对应的对比数据，并将所述对比数据与预先设置的第一阈值和第二阈值进行对比，确定所述通讯电压信号对应的通讯质量等级，并根据所述通讯质量等级，对所述第一通断组件、所述第二通断组件和所述第三通断组件进行通断控制。

进一步地，上述基于二总线的通讯优化设备中，所述主控器具体用于：

若所述对比数据小于等于所述第一阈值，确定所述通讯质量等级表示第一等级，若所述对比数据大于所述第一阈值且小于所述第二阈值，确定所述通讯质量等级表示第二等级，若所述对比数据大于等于所述第二阈值，确定所述通讯质量等级表示第三等级；

当所述通讯质量等级表示第一等级时，控制所述第一通断组件和所述第二通断组件均断开、所述第三通断组件导通；

当所述通讯质量等级表示第二等级时，控制所述第一通断组件和所述第三通断组件均断开、所述第二通断组件导通；

当所述通讯质量等级表示第三等级时，控制所述第一通断组件和所述第二通断组件均导通，所述第三通断组件断开。

进一步地，上述基于二总线的通讯优化设备中，所述通讯质量检测组件包括：电压检测组件；所述对比数据包括：实时电压变化量。

进一步地，上述基于二总线的通讯优化设备中，所述抑制纹波电路包括：结型场效应晶体管、稳压二极管和第一电容；

所述结型场效应晶体管的漏极作为所述抑制纹波电路的输入端，与所述电压转换组件相连；所述结型场效应晶体管的栅极与所述结型场效应晶体管的源极相连；

所述结型场效应晶体管的栅极与所述第一电容的第一端相连；

所述第二电容的第二端与所述稳压二极管的第一端相连；

所述稳压二极管的第二端与所述结型场效应晶体管的源极相连；

所述第一电容的第二端和所述稳压二极管的第一端均接地；

所述结型场效应晶体管的源极和所述稳压二极管的第二端作为所述抑制纹波电路的输出端。

进一步地，上述基于二总线的通讯优化设备中，所述隔离电路包括：第一运算放大器、第二运算放大器、第一光耦合器、第二光耦合器、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；

所述第一电阻的第一端和所述第四电阻的第一端均作为所述隔离电路的第一输入端，与所述电压转换组件相连；

所述第二电阻的第一端作为所述隔离电路的第二输入端，与所述抑制纹波电路的输出端相连；

所述第二电阻的第二端与所述第一运算放大器的第一端相连；

所述第一运算放大器的第一端通过所述第二电容与所述第一运算放大器的第三端相连；

所述第一运算放大器的第二端分别与所述第一电阻的第二端和所述第一光耦合器的第一端相连；

所述第一运算放大器的第三端通过所述第三电阻与所述第二光耦合器的第一端相连；

所述第一光耦合器的第三端与所述第二光耦合器的第二端相连；

所述第二光耦合器的第三端分别与所述第四电阻的第二端和所述第二运算放大器的第二端相连；

所述第二运算放大器的第一端与所述第二运算放大器的第三端相连；

所述第一光耦合器的第二端、所述第一光耦合器的第四端和所述第二光耦合器的第四端均接地；

所述第二运算放大器的第三端作为所述隔离电路的输出端。

进一步地，上述基于二总线的通讯优化设备中，所述第一光耦合器的型号与所述第二光耦合器的型号相同。

本发明还提供了一种基于二总线的通讯优化方法，应用于上述基于二总线的通讯优化设备，所述基于二总线的通讯优化方法，包括：

主控器控制电压转换组件输出的通讯电压信号输入通讯优化组件；

所述通讯优化组件对所述通讯电压信号进行信号纹波抑制，得到优化后的优化信号；

所述通讯优化组件将所述优化信号发送到二总线通讯组件，以使所述主控器控制所述二总线通讯组件将所述优化信号传输到通讯接收设备。

本发明还提供了一种通讯系统，其特征在于，包括：市电、通讯接收设备和上述基于二总线的通讯优化设备；

所述市电和所述通讯接收设备分别与所述基于二总线的通讯优化设备相连。

一种基于二总线的通讯优化设备、方法和通讯系统，基于二总线的通讯优化设备包括：电压转换组件、主控器、通讯优化组件和二总线通讯组件；电压转换组件、通讯优化组件和二总线通讯组件分别与主控器相连；电压转换组件和二总线通讯组件分别与通讯优化组件相连。主控器控制电压转换组件输出的通讯电压信号输入通讯优化组件；通讯优化组件对通讯电压信号进行信号纹波抑制，得到优化后的优化信号，并将优化信号发送到二总线通讯组件，以使主控器控制二总线通讯组件将优化信号传输到通讯接收设备。采用本发明的技术方案，可以在向通讯接收设备发送通讯电压信号之前，对通讯电压信号进行纹波抑制，降低供电电压的伴随纹波，从而将优化后的优化信号发送到通讯接收设备，提高了二总线通讯的稳定性，保证了二总线的通讯质量。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

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。

图1是本发明的基于二总线的通讯优化设备一种实施例提供的结构示意图；

图2是图1中通讯优化组件的电路图；

图3是本发明的基于二总线的通讯优化方法一种实施例提供的流程图；

图4是本发明的通讯系统一种实施例提供的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

图1是本发明的基于二总线的通讯优化设备一种实施例提供的结构示意图，如图1所示，本实施例的基于二总线的通讯优化设备包括：主控器101、电压转换组件102、通讯优化组件103和二总线通讯组件104。电压转换组件102、通讯优化组件103和二总线通讯组件104分别与主控器101相连；电压转换组件102和二总线通讯组件104分别与通讯优化组件103相连。主控器101可以控制电压转换组件102将输出的通讯电压信号输入到通讯优化组件103，通讯优化组件103可以对通讯电压信号进行信号纹波抑制，得到优化后的优化信号，并将该优化信号发送到二总线通讯组件104，以使主控器101控制二总线通讯组件104将该优化信号传输到通讯接收设备30。

采用本实施例的技术方案，可以利用通讯优化组件103将待传输的通讯电压信号进行信号纹波抑制，从而能够降低通讯电压信号的伴随纹波，实现通讯电压信号的优化，将优化后的优化信号发送到通讯接收设备，提高了二总线通讯的稳定性，保证了二总线的通讯质量。

进一步地，本实施例中，电压转换组件102可以将市电20转化为aV电压，将aV电压转换为bV电压。其中，二总线通讯中将aV电压的信号作为通讯电压信号，用于二总线通讯供电以及传输数据，即通讯电压信号中包含了通讯信号和电压信号。bV电压用于为主控器101供电使用。通常情况下，aV电压为24V，bV电压为3.3V或5V。

进一步地，图2是图1中通讯优化组件的电路图，如图1和图2所示，本实施例的基于二总线的通讯优化设备中，通讯优化组件103包括：抑制纹波电路1031。抑制纹波电路1031的输入端与电压转换组件102相连，抑制纹波电路1031的输出端与二总线通讯组件104相连。电压转换组件102输出的通讯电压信号U1从抑制纹波电路1031的输入端输入到抑制纹波电路1031中，抑制纹波电路1031对该通讯电压信号进行信号纹波抑制，为了防止信号源杂波的干扰，得到第一输出信号Ui，将该第一输出信号Ui从抑制纹波电路1031的输出端输出，并将其作为优化信号输入到二总线通讯组件104中。

具体地，抑制纹波电路1031包括：结型场效应晶体管Q1、稳压二极管D1和第一电容C1。结型场效应晶体管Q1的漏极D作为抑制纹波电路1031的输入端，与电压转换组件102相连，结型场效应晶体管Q1的栅极G与结型场效应晶体管Q1的源极S相连。结型场效应晶体管Q1的栅极G与第一电容C1的第一端相连；第二电容C1的第二端与稳压二极管D1的第一端相连；稳压二极管D1的第二端与结型场效应晶体管Q1的源极S相连；第一电容C1的第二端和稳压二极管D1的第一端均接地；结型场效应晶体管Q1的源极S和稳压二极管D1的第二端作为抑制纹波电路1031的输出端。其中，本实施例中的结型场效应晶体管Q1采用栅极G与源极S短接的方式，输出恒定电流，用作恒流源使用。本实施例可以根据现有技术中的JFET转移特性曲线以及稳压管的单向导通曲线特性，选择结型场效应晶体管Q1和稳压二极管D1的型号。

进一步地，本实施例的基于二总线的通讯优化设备中，通讯优化组件103还包括：隔离电路1032。隔离电路1032的第一输入端与电压转换组件102相连；隔离电路1032的第二输入端与抑制纹波电路1031的输出端相连；隔离电路1032的输出端与二总线通讯组件104相连；抑制纹波电路1031的输出端输出的第一输出信号Ui从隔离电路1032的第二输入端输入到隔离电路1032；电压转换组件102输出的通讯电压信号U1从隔离电路1032的第一输入端输入到隔离电路1032。隔离电路1032用于对第一输出信号Ui或通讯电压信号U1进行隔离处理，防止外围电路对通讯信号的影响以及防止通讯电压信号U1中电压信号与通讯信号之间形成干扰噪声，造成相互干扰，得到第二输出信号Uo，将第二输出信号Uo从隔离电路1032的输出端输出，并将第二输出信号Uo作为优化信号输入到二总线通讯组件104。

具体地，隔离电路1032包括：第一运算放大器N1、第二运算放大器N2、第一光耦合器VLC1、第二光耦合器VLC2、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。第一电阻R1的第一端和第四电阻R4的第一端均作为隔离电路1032的第一输入端，与电压转换组件102相连；第二电阻R2的第一端作为隔离电路1032的第二输入端，与抑制纹波电路1031的输出端相连；第二电阻R2的第二端与第一运算放大器N1的第一端相连；第一运算放大器N1的第一端通过第二电容C2与第一运算放大器N1的第三端相连；第一运算放大器N1的第二端分别与第一电阻R1的第二端和第一光耦合器VLC1的第一端相连；第一运算放大器N1的第三端通过第三电阻R3与第二光耦合器VLC2的第一端相连；第一光耦合器VLC1的第三端与第二光耦合器VLC2的第二端相连；第二光耦合器VLC2的第三端分别与第四电阻R4的第二端和第二运算放大器N2的第二端相连；第二运算放大器N2的第一端与第二运算放大器N2的第三端相连；第一光耦合器VLC1的第二端、第一光耦合器VLC1的第四端和第二光耦合器VLC2的第四端均接地；第二运算放大器N2的第三端作为隔离电路1032的输出端。

其中，第一光耦合器VLC1与第二光耦合器VLC2应选用两种同型号的光耦，两光耦非线性程度相同，可相互之间进行抵消。该电路可通过“虚短”、“虚断”的概念，外加特性一致的两个光耦可得出输出电压：

由上述公式可知：可通过调整R₄使R₄＝R₁，则U_o＝U_i。因此，本实施例需要将第四电阻的阻值与第一电阻的阻值设置为相同的阻值。

进一步地，本实施例的基于二总线的通讯优化设备中，通讯优化组件103还包括：第一通断组件1033、第二通断组件1034和第三通断组件。其中，电压转换组件102通过第一通断组件1033与抑制纹波电路1031的输入端(即结型场效应晶体管Q1的漏极D)相连；电压转换组件102通过第二通断组件1034与隔离电路1032的第一输入端(即第一电阻R1的第一端和第四电阻R4的第一端)相连；电压转换组件102通过第三通断组件与二总线通讯组件104相连。

主控器101可以控制第一通断组件1033、第二通断组件1034和第三通断组件的通断。当主控器101控制第一通断组件1033和第二通断组件1034均断开、第三通断组件导通时，电压转换组件102直接与二总线通讯组件104相连，电压转换组件102可以直接将通讯电压信号传输到二总线通讯组件104。当主控器101控制第一通断组件1033和第三通断组件均断开、第二通断组件1034导通时，电压转换组件102与隔离电路1032之间的电路导通，电压转换组件102将通讯电压信号传输到隔离电路1032，以使隔离电路1032对通讯电压信号进行隔离处理，得到第二输出信号Uo。当主控器101控制第一通断组件1033和第二通断组件1034均导通、第三通断组件断开时，电压转换组件102与第一通断组件1033和第二通断组件1034之间的电路导通，电压转换组件102可以将通讯电压信号分别传输到抑制纹波电路1031和隔离电路1032中，抑制纹波电路1031将已经经过纹波抑制的第一输出信号Ui传输到隔离电路1032，以使隔离电路1032对第一输出信号Ui进行隔离处理，得到第二输出信号Uo。这样，主控器101可以实现三种方式的信号传输，可以不对通讯电压信号进行优化处理，直接传输到二总线通讯组件104，也可以只对通讯电压信号进行隔离处理，还可以即对通讯电压信号进行纹波抑制处理，还进行隔离处理。

进一步地，本实施例的基于二总线的通讯优化设备还包括：通讯质量检测组件105。通讯质量检测组件105可以实时采集电压转换组件102输出的通讯电压信号的检测数据，并将采集到的所有检测数据发送给主控器101，以使主控器101根据所有检测数据，确定该通讯电压信号对应的对比数据。其中，通讯质量检测组件105包括电压检测组件，其采集的检测数据为电压数据以及采集该电压数据时的时间数据，主控器计算出的对比数据为实时电压变化量。

本实施例中预先设置了用于判定通讯质量等级的第一阈值和第二阈值，主控器101将通讯电压信号对应的对比数据与第一阈值和第二阈值进行对比，确定该通讯电压信号对应的通讯质量等级，并根据通讯质量等级，对第一通断组件、第二通断组件和第三通断组件进行通断控制。

具体地，当对比数据小于等于第一阈值时，确定该通讯电压信号对应的通讯质量等级表示第一等级；当对比数据大于第一阈值且小于第二阈值时，确定该通讯电压信号对应的通讯质量等级表示第二等级；当对比数据大于等于第二阈值时，确定该通讯电压信号对应的通讯质量等级表示第三等级。

当通讯电压信号对应的通讯质量等级表示第一等级时，说明该通讯电压信号质量优秀，无需进行优化，主控器101控制第一通断组件1033和第二通断组件1034均断开、第三通断组件导通，以使通讯电压信号不经过通讯优化组件103，直接传输到二总线通讯组件104中。

当通讯电压信号对应的通讯质量等级表示第二等级时，说明该通讯电压信号质量良好，可以进行简单优化，主控器101控制第一通断组件1033和第三通断组件均断开、第二通断组件1034导通，以使通讯电压信号不经过抑制纹波电路1031，直接传输到隔离电路1032中，以使隔离电路1032对该通讯电压信号进行隔离处理，得到第二输出信号Uo，并将第二输出信号Uo作为优化信号传输到二总线通讯组件104中。

当通讯电压信号对应的通讯质量等级表示第三等级时，说明该通讯电压信号质量不好，需要进行具体优化，主控器101控制第一通断组件1033和第二通断组件1034均导通、第三通断组件断开，以使通讯电压信号分别传输到抑制纹波电路1031和隔离电路1032中，抑制纹波电路1031对通讯电压信号进行信号纹波抑制，得到第一输出信号Ui，并将第一输出信号Ui传输到隔离电路1032中，隔离电路1032对第一输出信号Ui进行隔离处理后，得到第二输出信号Uo，并将第二输出信号Uo作为优化信号传输到二总线通讯组件104中。

本实施例，可以通过通讯质量检测组件105对通讯电压信号的信号质量进行检测，从而根据信号质量确定信号的优化方式，这样可以在通讯电压信号的信号质量优秀时，不再开启通讯优化组件，在通讯电压信号的信号质量良好时，开启一部分通讯优化组件，这样可以降低系统功耗，节约能源。

为了更全面，对应于本发明实施例提供的基于二总线的通讯优化设备，本申请还提供了基于二总线的通讯优化方法。

图3是本发明的基于二总线的通讯优化方法一种实施例提供的流程图，如图3所示，本实施例的基于二总线的通讯优化方法应用于上述实施例所述的基于二总线的通讯优化设备中，具体包括如下步骤：

S101、主控器控制电压转换组件输出的通讯电压信号输入通讯优化组件。

S102、通讯优化组件对通讯电压信号进行信号纹波抑制，得到优化后的优化信号。

S103、通讯优化组件将优化信号发送到二总线通讯组件，以使主控器控制所述二总线通讯组件将优化信号传输到通讯接收设备。

本实施例的基于二总线的通讯优化方法，主控器控制电压转换组件输出的通讯电压信号输入通讯优化组件；通讯优化组件对通讯电压信号进行信号纹波抑制，得到优化后的优化信号；通讯优化组件将优化信号发送到二总线通讯组件，以使主控器控制所述二总线通讯组件将优化信号传输到通讯接收设备。采用本实施例的技术方案，可以在向通讯接收设备发送通讯电压信号之前，对通讯电压信号进行纹波抑制，降低供电电压的伴随纹波，从而将优化后的优化信号发送到通讯接收设备，提高了二总线通讯的稳定性，保证了二总线的通讯质量。

进一步地，本实施例的基于二总线的通讯优化方法中，还包括如下步骤：

通讯质量检测组件实时采集通讯电压信号的检测数据；

主控器根据检测数据确定通讯电压信号对应的对比数据，并将对比数据与预先设置的第一阈值和第二阈值进行对比，确定通讯电压信号对应的通讯质量等级，并根据通讯质量等级，对第一通断组件、第二通断组件和第三通断组件进行通断控制。

具体地，若对比数据小于等于第一阈值，主控器确定通讯质量等级表示第一等级，若对比数据大于第一阈值且小于第二阈值，主控器确定通讯质量等级表示第二等级，若对比数据大于等于第二阈值，主控器确定通讯质量等级表示第三等级；

当通讯质量等级表示第一等级时，主控器控制第一通断组件和第二通断组件均断开、第三通断组件导通，以使电压转换组件将通讯电压信号传输到二总线通讯组件；

当通讯质量等级表示第二等级时，主控器控制第一通断组件和第三通断组件均断开、第二通断组件导通，以使电压转换组件将通讯电压信号传输到通讯优化组件中的隔离电路，隔离电路将第二输出信号作为优化信号传输到二总线通讯组件；

当通讯质量等级表示第三等级时，主控器控制第一通断组件和第二通断组件均导通，第三通断组件断开，以使电压转换组件将通讯电压信号分别传输到通讯优化组件中的抑制纹波电路和隔离电路，抑制纹波电路将第一输出信号传输到隔离电路，隔离电路将第二输出信号作为优化信号传输到二总线通讯组件。

关于上述实施例中的基于二总线的通讯优化方法，其中各个步骤执行操作的具体方式已经在有关基于二总线的通讯优化设备的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图4是本发明的通讯系统一种实施例提供的结构示意图。如图4所示，本实施例的通讯系统包括：市电20、通讯接收设备30和上述实施例的基于二总线的通讯优化设备10。市电20和通讯接收设备30分别与基于二总线的通讯优化设备10相连。市电20为基于二总线的通讯优化设备10供电，并且基于二总线的通讯优化设备10将携带通讯信号的电压信号作为通讯电压信号，并对通讯电压信号进行信号纹波抑制的优化，得到优化后的优化信号，并将优化信号传输给通讯接收设备30。采用本实施例的技术方案，可以在向通讯接收设备30发送通讯电压信号之前，对通讯电压信号进行纹波抑制，降低通讯电压信号的伴随纹波，从而将优化后的优化信号发送到通讯接收设备30，提高了二总线通讯的稳定性，保证了二总线的通讯质量。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种基于二总线的通讯优化设备，其特征在于，包括：电压转换组件、主控器、通讯优化组件和二总线通讯组件；

所述电压转换组件、所述通讯优化组件和所述二总线通讯组件分别与所述主控器相连；

所述电压转换组件和所述二总线通讯组件分别与所述通讯优化组件相连；

所述主控器用于控制所述电压转换组件输出的通讯电压信号输入所述通讯优化组件；

所述通讯优化组件用于对所述通讯电压信号进行信号纹波抑制，得到优化后的优化信号，并将所述优化信号发送到二总线通讯组件，以使所述二总线通讯组件将所述优化信号传输到通讯接收设备。

2.根据权利要求1所述的基于二总线的通讯优化设备，其特征在于，所述通讯优化组件包括：抑制纹波电路；

所述抑制纹波电路的输入端与所述电压转换组件相连；

所述抑制纹波电路的输出端与所述二总线通讯组件相连；

所述通讯电压信号从所述抑制纹波电路的输入端输入到所述抑制纹波电路；

所述抑制纹波电路对所述通讯电压信号进行纹波抑制，得到第一输出信号，将所述第一输出信号从所述抑制纹波电路的输出端输出，并将所述第一输出信号作为所述优化信号输入到所述二总线通讯组件。

3.根据权利要求2所述的基于二总线的通讯优化设备，其特征在于，所述通讯优化组件还包括：隔离电路；

所述隔离电路的第一输入端与所述电压转换组件相连；

所述隔离电路的第二输入端与所述抑制纹波电路的输出端相连；

所述隔离电路的输出端与所述二总线通讯组件相连；

所述抑制纹波电路的输出端输出的第一输出信号从所述隔离电路的第二输入端输入到所述隔离电路；

所述电压转换组件输出的通讯电压信号从所述隔离电路的第一输入端输入到所述隔离电路；

所述隔离电路用于对所述第一输出信号或所述通讯电压信号进行隔离处理，得到第二输出信号，将所述第二输出信号从所述隔离电路的输出端输出，并将所述第二输出信号作为所述优化信号输入到所述二总线通讯组件。

4.根据权利要求3所述的基于二总线的通讯优化设备，其特征在于，所述通讯优化组件还包括：第一通断组件、第二通断组件和第三通断组件；

所述电压转换组件通过所述第一通断组件与所述抑制纹波电路的输入端相连；

所述电压转换组件通过所述第二通断组件与所述隔离电路的第一输入端相连；

所述电压转换组件通过所述第三通断组件与所述二总线通讯组件相连；

所述主控器用于控制所述第一通断组件、所述第二通断组件和所述第三通断组件的通断；

当所述主控器控制所述第一通断组件和所述第二通断组件均断开、所述第三通断组件导通时，所述电压转换组件将所述通讯电压信号传输到所述二总线通讯组件；

当所述主控器控制所述第一通断组件和所述第三通断组件均断开、所述第二通断组件导通时，所述电压转换组件将所述通讯电压信号传输到所述隔离电路；

当所述主控器控制所述第一通断组件和所述第二通断组件均导通，所述第三通断组件断开时，所述电压转换组件将所述通讯电压信号分别传输到所述抑制纹波电路和所述隔离电路，所述抑制纹波电路将所述第一输出信号传输到所述隔离电路。

5.根据权利要求4所述的基于二总线的通讯优化设备，其特征在于，还包括：通讯质量检测组件；

所述通讯质量检测组件与所述电压转换组件相连；

所述通讯质量检测组件用于实时采集所述通讯电压信号的检测数据；

所述主控器用于根据所述检测数据确定所述通讯电压信号对应的对比数据，并将所述对比数据与预先设置的第一阈值和第二阈值进行对比，确定所述通讯电压信号对应的通讯质量等级，并根据所述通讯质量等级，对所述第一通断组件、所述第二通断组件和所述第三通断组件进行通断控制。

6.根据权利要求5所述的基于二总线的通讯优化设备，其特征在于，所述主控器具体用于：

若所述对比数据小于等于所述第一阈值，确定所述通讯质量等级表示第一等级，若所述对比数据大于所述第一阈值且小于所述第二阈值，确定所述通讯质量等级表示第二等级，若所述对比数据大于等于所述第二阈值，确定所述通讯质量等级表示第三等级；

当所述通讯质量等级表示第一等级时，控制所述第一通断组件和所述第二通断组件均断开、所述第三通断组件导通；

当所述通讯质量等级表示第二等级时，控制所述第一通断组件和所述第三通断组件均断开、所述第二通断组件导通；

当所述通讯质量等级表示第三等级时，控制所述第一通断组件和所述第二通断组件均导通，所述第三通断组件断开。

7.根据权利要求5所述的基于二总线的通讯优化设备，其特征在于，所述通讯质量检测组件包括：电压检测组件；所述对比数据包括：实时电压变化量。

8.根据权利要求3所述的基于二总线的通讯优化设备，其特征在于，所述抑制纹波电路包括：结型场效应晶体管、稳压二极管和第一电容；

所述结型场效应晶体管的漏极作为所述抑制纹波电路的输入端，与所述电压转换组件相连；所述结型场效应晶体管的栅极与所述结型场效应晶体管的源极相连；

所述结型场效应晶体管的栅极与所述第一电容的第一端相连；

所述稳压二极管的第一端与所述隔离电路的第二电容的第二端相连；

所述稳压二极管的第二端与所述结型场效应晶体管的源极相连；

所述第一电容的第二端和所述稳压二极管的第一端均接地；

所述结型场效应晶体管的源极和所述稳压二极管的第二端作为所述抑制纹波电路的输出端。

9.根据权利要求3所述的基于二总线的通讯优化设备，其特征在于，所述隔离电路包括：第一运算放大器、第二运算放大器、第一光耦合器、第二光耦合器、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；

所述第一电阻的第一端和所述第四电阻的第一端均作为所述隔离电路的第一输入端，与所述电压转换组件相连；

所述第二电阻的第一端作为所述隔离电路的第二输入端，与所述抑制纹波电路的输出端相连；

所述第二电阻的第二端与所述第一运算放大器的第一端相连；

所述第一运算放大器的第一端通过所述第二电容与所述第一运算放大器的第三端相连；

所述第一运算放大器的第二端分别与所述第一电阻的第二端和所述第一光耦合器的第一端相连；

所述第一运算放大器的第三端通过所述第三电阻与所述第二光耦合器的第一端相连；

所述第一光耦合器的第三端与所述第二光耦合器的第二端相连；

所述第二光耦合器的第三端分别与所述第四电阻的第二端和所述第二运算放大器的第二端相连；

所述第二运算放大器的第一端与所述第二运算放大器的第三端相连；

所述第一光耦合器的第二端、所述第一光耦合器的第四端和所述第二光耦合器的第四端均接地；

所述第二运算放大器的第三端作为所述隔离电路的输出端。

10.根据权利要求9所述的基于二总线的通讯优化设备，其特征在于，所述第一光耦合器的型号与所述第二光耦合器的型号相同。

11.一种基于二总线的通讯优化方法，其特征在于，应用于权利要求1-10任一项所述的基于二总线的通讯优化设备，所述基于二总线的通讯优化方法，包括：

主控器控制电压转换组件输出的通讯电压信号输入通讯优化组件；

所述通讯优化组件对所述通讯电压信号进行信号纹波抑制，得到优化后的优化信号；

所述通讯优化组件将所述优化信号发送到二总线通讯组件，以使所述主控器控制所述二总线通讯组件将所述优化信号传输到通讯接收设备。

12.一种通讯系统，其特征在于，包括：市电、通讯接收设备和如权利要求1-10任一项所述的基于二总线的通讯优化设备；

所述市电和所述通讯接收设备分别与所述基于二总线的通讯优化设备相连。