CN114513230B - 载波通信传输器、系统及其从传输器挂接数量的判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种载波通信传输器、载波通信系统及其从传输器挂接数量的判断方法，该载波通信传输器包括：载波通信接口，用于接入通信线路，以与所述从传输器通信连接；电压检测电路，所述电压检测电路的检测端与所述载波通信接口连接，所述电压检测电路用于检测所述载波通信接口的电压值，并输出对应的电压检测信号；控制电路，所述控制电路的接收端与所述电压检测电路的输出端连接，所述控制电路用于根据所述电压检测信号确定接入的从传输器数量，并输出对应的数量信息。本发明可以解决无法快速判断线路上所接从传输器是否成功物理连接的问题。

Description

载波通信传输器、系统及其从传输器挂接数量的判断方法

技术领域

本发明涉及载波通信技术领域，特别涉及一种载波通信传输器、载波通信系统及其从传输器挂接数量的判断方法。

背景技术

载波通信应用在独立且不带电的线缆上使用时，一个主机带多个从机的情况下，主机端没法直观的判断线路上所接从机节点是否在物理连接上都连接成功了。当安装调试或故障排查时，如果遇到有载波信号不连接的从机节点，就确定不了是由于信号不足造成载波信号不连接，还是由于线路本身的物理连接造成载波信号不连接，排查问题时不能方便地确定问题来源。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种载波通信传输器，旨在解决无法快速判断线路上所接从传输器是否成功物理连接的问题。

为实现上述目的，本发明提出的载波通信传输器，包括：

载波通信接口，用于接入通信线路，以与所述从传输器通信连接；

电压检测电路，所述电压检测电路的检测端与所述载波通信接口连接，所述电压检测电路用于检测所述载波通信接口的电压值，并输出对应的电压检测信号；

控制电路，所述控制电路的接收端与所述电压检测电路的输出端连接，所述控制电路用于根据所述电压检测信号确定接入的从传输器数量，并输出对应的数量信息。

可选地，所述载波通信传输器还包括：

状态指示电路，所述状态指示电路的受控端与所述控制电路的控制端连接；

所述控制电路还用于根据所述电压检测信号确定接入的从传输器数量，并输出状态控制信号控制所述状态指示电路工作。

可选地，所述状态指示电路包括多个指示灯，所述指示灯的数量不小于所述从传输器的数量，多个所述指示灯的受控端与所述控制电路的控制端连接；

所述控制电路还用于根据所述电压检测信号确定接入的从机数量，并控制对应数量的所述指示灯工作。

可选地，所述载波通信传输器还包括：

主机端信号隔离电路，所述主机端信号隔离电路串联设置于所述电压检测电路与所述载波通信接口之间，所述主机端信号隔离电路用于阻止通信线路所传输的载波信号输出至所述电压检测电路。

本发明还提出一种载波通信系统，包括多个从传输器及上述的载波通信传输器；

多个所述从传输器通过通信线路与所述载波通信传输器连接。

可选地，所述从传输器包括：

从机通信接口，用于接入通信线路，以与所述载波通信传输器通信连接；

负载电阻，所述负载电阻与所述从机通信接口连接。

可选地，所述从传输器还包括：

从机端信号隔离电路，所述从机端信号隔离电路串联设置于所述从机通信接口与所述负载电阻之间，所述从机端信号隔离电路用于阻止通信线路所传输的载波信号输出至所述负载电阻。

本发明还提出一种载波通信系统从传输器挂接数量的判断方法，包括如下步骤：

采集载波通信接口的电压值；

根据电压值确定从传输器挂接数量。

可选地，其特征在于，所述根据电压值确定从传输器挂接数量的步骤后，还包括如下步骤：

根据确定的所述从传输器挂接数量输出对应的状态指示信息。

本发明技术方案通过设置载波通信接口、控制电路及电压检测电路，当多个从传输器接入通信线路时，主传输器上的电压检测电路能够检测载波通信接口的电压值，并输出对应的电压检测信号至控制电路，使得控制电路能够根据电压检测信号确定接入的从传输器数量。本发明通过设置载波通信接口、控制电路及电压检测电路，解决了无法快速判断线路上所接从传输器是否成功物理连接的问题。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明载波通信传输器一实施例的功能模块示意图；

图2为本发明载波通信传输器中电压检测电路及主机端信号隔离电路一实施例的电路结构示意图；

图3为本发明载波通信系统中从传输器一实施例的电路结构示意图；

图4为本发明载波通信系统中电压检测电路及负载电阻一实施例的等效电路结构示意图；

图5为本发明载波通信传输器中状态指示电路一实施例的电路结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种载波通信传输器，应用于载波通信系统中，所述载波通信系统包括多个从传输器。

目前，载波通信应用在独立且不带电的线缆上使用时，一个主机带多个从机的情况下，主机端没法直观的判断线路上所接从机节点是否在物理连接上都连接成功了。当安装调试或故障排查时，如果遇到有载波信号不连接的从机节点，就确定不了是由于信号不足造成载波信号不连接，还是由于线路本身的物理连接造成载波信号不连接，排查问题时不能方便地确定问题来源。

为解决上述问题，参照图1至图5，在一实施例中，所述载波通信传输器包括：

载波通信接口，用于接入通信线路，以与所述从传输器通信连接；

电压检测电路10，所述电压检测电路10的检测端与所述载波通信接口连接，所述电压检测电路10用于检测所述载波通信接口的电压值，并输出对应的电压检测信号；

控制电路20，所述控制电路20的接收端与所述电压检测电路10的输出端连接，所述控制电路20用于根据所述电压检测信号确定接入的从传输器数量，并输出对应的数量信息。

在本实施例中，载波通信传输器，即载波通信系统中的主传输器，包括通信主体、电压检测电路10及控制电路20，从传输器包括通信主体及负载电阻，主传输器的通信主体通过载波通信接口及两条通信线与多个从传输器的通信主体连接。载波通信通常应用在独立且不带电的通信线缆上，因此，电压检测电路10可以选用带电源输入的分压电阻来实现，如图2所示，图2为,电压检测电路10一实施例的电路结构示意图，从传输器的负载电阻具体可如图3所示，图3为从传输器一实施例的电路结构示意图。控制电路20可以选用MCU等处理器来实现。当多个从传输器接入通信线路时，主传输器上的电压检测电路10能够检测载波通信接口的电压值，并输出对应的电压检测信号至控制电路20的ADC_IN，使得控制电路20能够根据电压检测信号确定接入的从传输器数量。

具体而言，当多个从传输器接入通信线路时，电压检测电路10通过通信线路与每一从传输器中的负载电阻连接，即多个负载电阻与电压检测电路10并联，并联的负载电阻数量不同时，载波通信接口的电压值也就不同，负载电阻与电压检测电路10并联后的等效电路图如图4所示，其中，第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3组成电压检测电路10，一级采样结构中，第一电阻R1为上臂电阻，第二电阻R2与第三电阻R3组成下臂电阻，一级采样点U1采集的是载波通信接口的电压值。二级采样结构中，第二电阻R2为上臂电阻，第三电阻R3为下臂电阻，二级采样点U2采集的是第三电阻R3的电压值。在通信线路上每加入一个从传输器就等效于在电压检测电路10的一级采样下臂电阻上并联一个负载电阻，例如在通信线路上加入八个从传输器，即在电压检测电路10的一级采样下臂电阻上并联了八个负载电阻，如等效电路图图4所示，其中第四电阻R4至第十一电阻R11为负载电阻。如此，每加入一个从传输器，一级采样下臂电阻的总体阻值就会发生变化，载波通信接口的电压值也就会随之变化，也即一级采样点U1采集的电压值会变化，进而二级采样点U2采集的电压值也会随之变化。如此，可以通过一级采样点U1采集的电压值，或者二级采样点U2采集的电压值即可判断接入的从传输器数量。可以理解的是，一级采样点U1采集的电压值较大，二级采样点U2采集的电压值较小，因此，可以根据控制电路20的电压采样范围选择合适的采样点。

进一步地，当电压检测电路10中的第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3阻值固定，且每个从传输器中的负载电阻都相同时，接入通信线路的从传输器数量与采集的电压值一一对应。例如，当第一电阻R1阻值为2KΩ，第二电阻R2阻值为6.8KΩ，第三电阻R3阻值为3KΩ，负载电阻的阻值为10KΩ时，能够得出如表1所示的对应关系表格。

表1

主传输器的控制电路20可以根据电压检测电路10输出的电压检测信号及上述的关系表格，即可准确确定接入的从传输器数量，控制电路20可以将确定的数量信息通过通信主体送至上位机，也可以在主传输器上额外增设具有多个指示灯的指示电路，控制电路20确定接入的从传输器数量后，控制对应数量的指示灯发光。还可以额外增设具有不同颜色指示灯的指示电路，例如当确定接入数量为0时亮红灯，当确定接入数量少于预设数量时亮蓝灯，当确定接入数量等于预设数量时亮绿灯。如此，能够快速地提醒用户确定接入的从传输器数量，使得用户能够快速判断异常情况的问题来源，例如，当确定接入数量为0时，可以初步判断是线路问题，当确定接入数量少于预设数量时，可以初步判断是部分从传输器有问题，如此，用户可以根据确定接入的从传输器数量针对性地进行问题排查，无需全面进行排查，提高了解决异常情况的效率。

本发明通过在载波通信传输器上设置载波通信接口、控制电路20及电压检测电路10，以及在从传输器上设置负载电阻，当多个从传输器接入通信线路时，主传输器上的电压检测电路10能够检测载波通信接口的电压值，并输出对应的电压检测信号至控制电路20，使得控制电路20能够根据电压检测信号确定接入的从传输器数量。本发明通过设置控制电路20、电压检测电路10及负载电阻，控制电路20能够准确判断确定接入的从传输器数量，并输出数量信息提醒用户，使得在接入的从传输器数量异常时，用户可以根据确定接入的从传输器数量针对性地进行问题排查，无需全面进行排查，提高了解决异常情况的效率，进而可以减少调试通信系统的时间，减少通信系统安装工程的工期，节约人工成本。

参照图1至图5，在一实施例中，所述载波通信传输器还包括：

状态指示电路30，所述状态指示电路30的受控端与所述控制电路20的控制端连接；

所述控制电路20还用于根据所述电压检测信号确定接入的从传输器数量，并输出状态控制信号控制所述状态指示电路30工作。

在本实施例中，载波通信传输器还设置有状态指示电路30，用于指示从传输器数量的接入状态。状态指示电路30可以是具有不同颜色指示灯的指示电路，例如，当控制电路20确定接入的从传输器数量为0时，控制状态指示电路30亮红灯；当控制电路20确定接入的从传输器数量少于预设数量时，控制状态指示电路30亮蓝灯；当确定控制电路20接入的从传输器数量等于预设数量时，控制状态指示电路30亮绿灯。如此，能够通过状态指示电路30不同颜色的指示灯快速地提醒用户确定接入的从传输器数量状态，使得用户能够快速判断异常情况的问题来源，例如，当确定接入数量为0时，可以初步判断是线路问题，当确定接入数量少于预设数量时，可以初步判断是部分从传输器有问题，如此，用户可以根据确定接入的从传输器数量状态针对性地进行问题排查，无需全面进行排查，提高了解决异常情况的效率。

参照图1至图5，在一实施例中，所述状态指示电路30包括多个指示灯，所述指示灯的数量不小于所述从传输器的数量，多个所述指示灯的受控端与所述控制电路20的控制端连接；

所述控制电路20还用于根据所述电压检测信号确定接入的从机数量，并控制对应数量的所述指示灯工作。

在本实施例中，状态指示电路30可以是具有多个指示灯的指示电路，且指示灯的数量不小于从传输器的数量，如图5所示，图5为状态指示电路一实施例的电路结构示意图，具有八个指示灯，即第一发光二极管LED1至第八发光二极管LED8。控制电路20可以根据电压检测电路10输出的电压检测信号及表1的关系表格，确定接入的从传输器数量，并控制状态指示电路30点亮对应数量的指示灯。例如，当控制电路20获取的电压值为1.411V时，可确定接入的从传输器数量为七个，则控制状态指示电路30点亮七个指示灯，从而提醒用户有七个从传输器成功接入通信线路。此时，用户即可以判断是有一个从传输器出现故障，能够针对性地进行问题排查。再比如，当控制状态指示电路30未点亮指示灯时，即确定接入的从传输器数量为0时可以初步判断是线路问题。在实际应用中，还可能会包括有接入设备故障的问题，例如一个现场需要用从传输器接通8个位置的监控摄像头，施工人员也按计划在指定位置装好了8个从传输器并接上8个摄像头，然后上电，状态指示电路30点亮了八个指示灯，但看效果时只有7个图像，如此，即可快速判断是其中一个摄像头设备出现了问题。本发明使得用户能够通过状态指示电路30得知接入的从传输器数量，从而使得用户能够快速判断异常情况的问题来源，如此，用户可以根据确定接入的从传输器数量状态针对性地进行问题排查，无需全面进行排查，提高了解决异常情况的效率。

参照图1至图5，在一实施例中，所述载波通信传输器还包括：

主机端信号隔离电路40，所述主机端信号隔离电路40串联设置于所述电压检测电路10与所述载波通信接口之间，所述主机端信号隔离电路40用于阻止通信线路所传输的载波信号输出至所述电压检测电路10。

在本实施例中，载波通信传输器中还设置有信号隔离电路，信号隔离电路串联设置在电压检测电路10与载波通信接口之间，如图2所示，图2为主机端信号隔离电路40一实施例的电路结构示意图。第一电感L1及第二电感L2组成主机端信号隔离电路40，用于防止PLC载波信号被电源吸引，即防止通信线路所传输的载波信号输出至电压检测电路10，使得载波通信传输器中增设的电压检测电路10不会影响载波信号本身的工作。本发明通过设置主机端信号隔离电路40，使得本发明增设的电压检测电路10不会影响载波信号的通信工作，提高了载波通信系统的稳定性和安全性。

本发明还提出一种载波通信系统，该载波通信系统包括多个从传输器及上述的载波通信传输器，该载波通信传输器的具体结构参照上述实施例，由于本载波通信系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述；其中，

多个所述从传输器通过通信线路与所述载波通信传输器连接。

参照图1至图5，在一实施例中，所述从传输器包括：

从机通信接口，用于接入通信线路，以与所述载波通信传输器通信连接；

负载电阻，所述负载电阻与所述从机通信接口连接。

在本实施例中，从传输器包括通信主体、从机通信接口及负载电阻从传输器的通信主体通过从机通信接口、通信线路及载波通信接口与载波通信传输器的通信主体连接，以实现通信连接。如图3所示，图3为从传输器一实施例的电路结构示意图，其中，第四电阻R4为负载电阻，通过增设负载电阻与载波通信传输器中增设的电压检测电路10配合，使得载波通信传输器能够通过检测载波通信接口的电压值，确定接入的从传输器数量，使得用户可以根据确定接入的从传输器数量针对性地进行问题排查，无需全面进行排查，提高了解决异常情况的效率，进而可以减少调试通信系统的时间，减少通信系统安装工程的工期，节约人工成本。

进一步地，所述从传输器还包括：

从机端信号隔离电路50，所述从机端信号隔离电路50串联设置于所述从机通信接口与所述负载电阻之间，所述从机端信号隔离电路50用于阻止通信线路所传输的载波信号输出至所述负载电阻。

在本实施例中，负载电阻及从机端信号隔离电路50如图3所示，图3为从传输器一实施例的电路结构示意图，其中，第三电感L3及第四电感L4组成从机端信号隔离电路50，用于防止PLC载波信号被电信号吸引，即防止通信线路所传输的载波信号输出至负载电阻，使得从传输器中增设的负载电阻不会影响载波信号本身的工作。本发明通过设置从机端信号隔离电路50，使得本发明增设的负载电阻不会影响载波信号的通信工作，提高了载波通信系统的稳定性和安全性。

本发明还提出一种载波通信系统从传输器挂接数量的判断方法，包括如下步骤：

采集载波通信接口的电压值；

根据电压值确定从传输器挂接数量。

在本实施例中，当多个从传输器接入通信线路时，载波通信传输器，即主传输器上的电压检测电路10能够检测载波通信接口的电压值，并输出对应的电压检测信号至控制电路20，使得控制电路20能够根据电压检测信号确定接入的从传输器数量。具体而言，当多个从传输器接入通信线路时，电压检测电路10通过通信线路与每一从传输器中的负载电阻连接，即多个负载电阻与电压检测电路10并联，并联的负载电阻数量不同时，载波通信接口的电压值也就不同，负载电阻与电压检测电路10并联后的等效电路图如图4所示，图4为电压检测电路及负载电阻一实施例的等效电路结构示意图，其中，第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3组成电压检测电路10，一级采样结构中，第一电阻R1为上臂电阻，第二电阻R2与第三电阻R3组成下臂电阻，一级采样点U1采集的是载波通信接口的电压值。在通信线路上每加入一个从传输器就等效于在电压检测电路10的一级采样下臂电阻上并联一个负载电阻，例如在通信线路上加入八个从传输器，即在电压检测电路10的一级采样下臂电阻上并联了八个负载电阻，如图4所示。如此，每加入一个从传输器，一级采样下臂电阻的总体阻值就会发生变化，载波通信接口的电压值也就会随之变化，也即一级采样点U1采集的电压值会变化，进而二级采样点U2采集的电压值也会随之变化。如此，可以通过一级采样点U1采集的电压值，或者二级采样点U2采集的电压值即可判断接入的从传输器数量。

进一步地，所述根据电压值确定从传输器挂接数量的步骤后，还包括如下步骤：

根据确定的所述从传输器挂接数量输出对应的状态指示信息。

在本实施例中，控制电路20可以根据电压检测电路10输出的电压检测信号及表1的关系表格，确定接入的从传输器数量，再将确定接入的从传输器数量与预设值进行比较，并根据比较结果控制状态指示电路30工作。具体而言，状态指示电路30可以是具有不同颜色指示灯的指示电路，例如，当控制电路20确定接入的从传输器数量为0时，控制状态指示电路30亮红灯；当控制电路20确定接入的从传输器数量少于预设数量时，控制状态指示电路30亮蓝灯；当确定控制电路20接入的从传输器数量等于预设数量时，控制状态指示电路30亮绿灯。也可以是具有多个指示灯的指示电路，且指示灯的数量不小于从传输器的数量，控制电路20可以根据电压检测电路10输出的电压检测信号及表1的关系表格，确定接入的从传输器数量，并控制状态指示电路30点亮对应数量的指示灯。如此，能够通过状态指示电路30快速地提醒用户确定接入的从传输器数量状态，使得用户能够快速判断异常情况的问题来源，例如，当确定接入数量为0时，可以初步判断是线路问题，当确定接入数量少于预设数量时，可以初步判断是部分从传输器有问题，如此，用户可以根据确定接入的从传输器数量状态针对性地进行问题排查，无需全面进行排查，提高了解决异常情况的效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种载波通信传输器，应用于载波通信系统中，所述载波通信系统包括多个从传输器，其特征在于，包括：

载波通信接口，用于接入通信线路，以与所述从传输器通信连接；

电压检测电路，所述电压检测电路的检测端与所述载波通信接口连接，所述电压检测电路用于检测所述载波通信接口的电压值，并输出对应的电压检测信号；

控制电路，所述控制电路的接收端与所述电压检测电路的输出端连接，所述控制电路用于根据所述电压检测信号确定接入的从传输器数量，并输出对应的数量信息；

主机端信号隔离电路，所述主机端信号隔离电路串联设置于所述电压检测电路与所述载波通信接口之间，所述主机端信号隔离电路用于阻止通信线路所传输的载波信号输出至所述电压检测电路；

其中，电压检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻；所述第一电阻的第一端与电源输入端电连接；所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端电连接，所述第二电阻第二端与所述控制电路电连接；所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第二端电连接，所述第三电阻的第二端与接地端电连接；所述第一电阻与第二电阻之间电压为第一电压采集点，所述第二电阻与第三电阻之间电压为第二电压采集点；所述第一电压采集点用于载波通信接口电压检测，所述第二电压采集点用于接入负载的电压检测；

以及，载波通信接口包括正极载波通信接口、负极载波通信接口；主机端信号隔离电路包括第一电感、第二电感；所述第一电感的第一端与所述正极载波通信接口电连接，所述第一电感的第二端与所述第一电阻的第二端电连接；所述第二电感的第一端与所述负极载波通信接口电连接，所述第二电感的第二端与所述第三电阻的第二端电连接。

2.如权利要求1所述的载波通信传输器，其特征在于，所述载波通信传输器还包括：

状态指示电路，所述状态指示电路的受控端与所述控制电路的控制端连接；

所述控制电路还用于根据所述电压检测信号确定接入的从传输器数量，并输出状态控制信号控制所述状态指示电路工作。

3.如权利要求2所述的载波通信传输器，其特征在于，所述状态指示电路包括多个指示灯，所述指示灯的数量不小于所述从传输器的数量，多个所述指示灯的受控端与所述控制电路的控制端连接；

所述控制电路还用于根据所述电压检测信号确定接入的从机数量，并控制对应数量的所述指示灯工作。

4.一种载波通信系统，其特征在于，包括多个从传输器及如权利要求1-3任意一项所述的载波通信传输器；

多个所述从传输器通过通信线路与所述载波通信传输器连接。

5.如权利要求4所述的载波通信系统，其特征在于，所述从传输器包括：

从机通信接口，用于接入通信线路，以与所述载波通信传输器通信连接；

负载电阻，所述负载电阻与所述从机通信接口连接。

6.如权利要求5所述的载波通信系统，其特征在于，所述从传输器还包括：

从机端信号隔离电路，所述从机端信号隔离电路串联设置于所述从机通信接口与所述负载电阻之间，所述从机端信号隔离电路用于阻止通信线路所传输的载波信号输出至所述负载电阻。

7.一种载波通信系统从传输器挂接数量的判断方法，其特征在于，基于权利要求4-6任意一项所述的载波通信系统，包括如下步骤：

采集载波通信接口的电压值；

根据电压值确定从传输器挂接数量。

8.如权利要求7所述的载波通信系统从传输器挂接数量的判断方法，其特征在于，所述根据电压值确定从传输器挂接数量的步骤后，还包括如下步骤：

根据确定的所述从传输器挂接数量输出对应的状态指示信息。