CN115664464A - 一种宽带电力载波（hplc）与rf双模通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种宽带电力载波(HPLC)与RF双模通信系统，包括双模处理单元、载波信号处理单元和无线信号处理单元，载波信号处理单元用于接收载波信号以及发送载波信号，载波信号处理单元将电力线上接收的载波信号处理后传输至双模处理单元，无线信号处理单元用于接收主站发送的无线信号以及将无线信号发送至主站，无线信号处理单元将将无线信号处理后传输至双模处理单元；双模处理单元用于接收载波信号处理单元和无线信号处理单元处理后的处理信号，对处理信号进行读取、识别，双模处理单元还用于执行操作并将结果信号传输至载波信号处理单元或无线信号处理单元进行发送。本发明能够快速的建立通讯基础，满足高质量通讯需求。
Description
技术领域
本发明涉及电力通讯技术领域，具体涉及一种宽带电力载波(HPLC)与RF双模通信系统。
背景技术
宽带电力载波HPLC是利用电力线为传输媒介,将信息调制到1-30MHz频带范围进行高速通信的一种电力线载波通信方式，较于传统的RS485总线、以太网、有线电视网、GSM通讯等方式来说，采用电力线布局的稳定性较好，受环境因素影响较小。
但是由于宽带电力载波是借助于电力线进出传播信号的，对于载波信号的衰减、信号孤岛等问题始终没有较完善的解决方案，从而导致抄表数据、电能表工况数据等无法在第一时间传递给主站，因此需要使用者自己报修，大大降低了智能化水平。
发明内容
本发明要解决上述技术问题并提供一种宽带电力载波(HPLC)与RF双模通信系统，能够快速的建立通讯基础，满足高质量通讯需求。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种宽带电力载波(HPLC)与RF双模通信系统，包括双模处理单元、载波信号处理单元和无线信号处理单元，所述载波信号处理单元用于接收主站通过电力线发送的载波信号以及通过电力线发送载波信号至主站，所述载波信号处理单元将电力线上接收的载波信号处理后传输至双模处理单元，所述无线信号处理单元用于接收主站发送的无线信号以及将无线信号发送至主站，所述无线信号处理单元将将无线信号处理后传输至双模处理单元；
所述双模处理单元用于接收载波信号处理单元和无线信号处理单元处理后的处理数据，并对处理数据进行读取和识别，所述双模处理单元还用于执行操作并将执行得到的结果数据传输至载波信号处理单元或无线信号处理单元进行发送。
进一步的，所述双模处理单元还与弱电接口连接。
进一步的，所述载波信号处理单元为主通讯通道，所述无线信号处理单元为辅通讯通道，所述主通讯通道出现传输错误时，辅通讯通道开启传输。
进一步的，当主通讯通道传输第一时间后，辅通讯通道开启传输第二时间，结束后跳转至主通讯通道传输。
进一步的，当辅助通讯通道开启并发生传输错误时，跳转至主通讯通道传输并发送故障信息。
进一步的，所述载波信号处理单元与双模处理单元之间还设置有载波方向识别单元，所述载波方向识别单元用于区分载波信号的起始位置。
进一步的，所述载波方向识别单元包括第一信号强度测量电路、第二信号强度测量电路、信号衰减器以及识别模块，所述第一信号强度测量电路用于测量双模处理单元接收或者发出的载波信号强度，所述第二信号强度测量电路用于测量载波信号处理单元进入室内方向的载波信号强度，所述信号衰减器设置在测量载波信号处理单元与第二信号强度测量电路之间连接的支路上，所示识别模块用于读取第一信号强度测量电路和第二信号强度测量电路的测量数值并进行判断。
进一步的，当第一信号强度测量电路测量的载波信号强度大于第二信号强度测量电路测量的载波信号强度时，为外部输入或者双模处理单元发出的载波信号，当第一信号强度测量电路测量的载波信号强度小于第二信号强度测量电路测量的载波信号强度时，为室内输出的载波信号。
本发明的有益效果：
整个双模系统形成以载波通信为主、无线通信为辅的网络：正常数据采集使用高速载波通信，满足数据采集需求，当载波通信信道受阻时，即可启用无线信道。双模网络的主备切换，增加网络的稳定性，即满足高速采集需求，又很好地支持停电上报。宽带载波，无线组成主备双模通信网络，支持对等的双向通信，支持信息主动上报和停电上报功能，支持相位识别及台区识别功能，为系统运维及深化应用提供强有力的技术支持。
通过双通讯的模式可以避免电力线上具有干扰源的频率范围，能有效抵抗多径干扰、噪声干扰等恶劣通信信道环境。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图；
图2是本发明具有判断载波信号的示意图；
图3是本发明能够分辨多个方向的载波信号的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参照图1所示，本发明的宽带电力载波(HPLC)与RF双模通信系统的一实施例，包括双模处理单元、载波信号处理单元和无线信号处理单元，载波信号处理单元用于接收主站通过电力线发送的载波信号以及通过电力线发送载波信号至主站，载波信号处理单元将电力线上接收的载波信号处理后传输至双模处理单元，无线信号处理单元用于接收主站发送的无线信号以及将无线信号发送至主站，无线信号处理单元将将无线信号处理后传输至双模处理单元；双模处理单元用于接收载波信号处理单元和无线信号处理单元处理后的处理数据，并对处理数据进行读取和识别，双模处理单元还用于执行操作并将执行得到的结果数据传输至载波信号处理单元或无线信号处理单元进行发送。双模处理单元还与弱电接口连接，用于
当需要抄表时，主站发出载波信号，载波信号处理单元接收到载波信号后，进行处理，将处理好的处理信号传输至双模处理单元进行读取和识别，双模处理单元根据识别的需要抄表的信息后，对电能表进行读取数值，随后将执行得到的结果数据传输至载波信号处理单元，通过载波信号处理单元将结果数据发送至主站，从而快速的进行抄表，当载波信号处理单元发送失败时，切换无线信号处理单元再次发送，载波、无线为各自组网，在应用层进行报文转发管理，因此当一方处于故障错误的情况下，另一方还能够有效保障传送，电力载波通信方式不需要敷设专有线路，只要有电力线路的地方就可以使用，宽带载波通信是采用自主研发的HPLC电力线载波芯片设计，完全符合国网公司单相智能电能表的通信标准，无线采用微功率无线通信技术，以电力线载波为主要通信骨干网络，以微功率无线为备用通信网络，满足高速采集需求。即载波信号处理单元为主通讯通道，无线信号处理单元为辅通讯通道，主通讯通道出现传输错误时，辅通讯通道开启传输。
为了保证传输线路通畅，当主通讯通道传输第一时间后，辅通讯通道开启传输第二时间，结束后跳转至主通讯通道传输，主要用于检测辅通讯通道是否能够正常使用，当辅助通讯通道开启并发生传输错误时，跳转至主通讯通道传输并发送故障信息，以保证辅通讯通道的有效使用。
参照图2所示，由于智能网络的建设，在室内家用环境中也存在载波信号需要送发，因此如何辨别室内硬件和室外硬件发出载波信号也是有需求的，因此在载波信号处理单元与双模处理单元之间还设置有载波方向识别单元，载波方向识别单元用于区分载波信号的起始位置。具体的，载波方向识别单元包括第一信号强度测量电路、第二信号强度测量电路、信号衰减器以及识别模块，第一信号强度测量电路用于测量双模处理单元接收或者发出的载波信号强度，第二信号强度测量电路用于测量载波信号处理单元进入室内方向的载波信号强度，信号衰减器设置在测量载波信号处理单元与第二信号强度测量电路之间连接的支路上，所示识别模块用于读取第一信号强度测量电路和第二信号强度测量电路的测量数值并进行判断。当第一信号强度测量电路测量的载波信号强度大于第二信号强度测量电路测量的载波信号强度时，为外部输入或者双模处理单元发出的载波信号，当第一信号强度测量电路测量的载波信号强度小于第二信号强度测量电路测量的载波信号强度时，为室内输出的载波信号。
参照图3所示，为了进一步提高辨别效果，还增加有第三信号强度测量电路及与其配合的信号衰减器，此信号衰减器衰减量为a，与第二信号强度测量电路配合的信号衰减器的衰减量为b，当有载波信号输入时，经过载波信号处理单元后被第三信号强度测量电路检测得到强度为A，通过衰减后的强度为A-a，随后被第一信号强度测量电路检测到，基本与A-a相同，而在被第二信号强度测量电路测量的强度为A-a-b，通过强度的先后顺序，第三信号强度测量电路测量数值最大，可以判定该载波信号是主站方向传输至室外和室内的装置上的。
当双模处理单元输出载波信号时，先由第一信号强度测量电路测量得到，为A，再被第三信号强度测量测量后为A-a，被第三信号强度测量测量后为A-b，因此第一信号强度测量电路测量得到强度最大，即为双模处理单元的输出。
当室内输出载波信号时，先由第二信号强度测量电路测量得到，为A，再被第一信号强度测量测量后为A-b，被第三信号强度测量测量后为A-b-a，因此第二信号强度测量电路测量得到强度最大，即为室内的输出，判断简单，可以通过识别满足快速响应的效果。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种宽带电力载波(HPLC)与RF双模通信系统，其特征在于，包括双模处理单元、载波信号处理单元和无线信号处理单元，所述载波信号处理单元用于接收主站通过电力线发送的载波信号以及通过电力线发送载波信号至主站，所述载波信号处理单元将电力线上接收的载波信号处理后传输至双模处理单元，所述无线信号处理单元用于接收主站发送的无线信号以及将无线信号发送至主站，所述无线信号处理单元将将无线信号处理后传输至双模处理单元；
所述双模处理单元用于接收载波信号处理单元和无线信号处理单元处理后的处理数据，并对处理数据进行读取和识别，所述双模处理单元还用于执行操作并将执行得到的结果数据传输至载波信号处理单元或无线信号处理单元进行发送。
2.如权利要求1所述的宽带电力载波(HPLC)与RF双模通信系统，其特征在于，所述双模处理单元还与弱电接口连接。
3.如权利要求1所述的宽带电力载波(HPLC)与RF双模通信系统，其特征在于，所述载波信号处理单元为主通讯通道，所述无线信号处理单元为辅通讯通道，所述主通讯通道出现传输错误时，辅通讯通道开启传输。
4.如权利要求3所述的宽带电力载波(HPLC)与RF双模通信系统，其特征在于，当主通讯通道传输第一时间后，辅通讯通道开启传输第二时间，结束后跳转至主通讯通道传输。
5.如权利要求4所述的宽带电力载波(HPLC)与RF双模通信系统，其特征在于，当辅助通讯通道开启并发生传输错误时，跳转至主通讯通道传输并发送故障信息。
6.如权利要求1所述的宽带电力载波(HPLC)与RF双模通信系统，其特征在于，所述载波信号处理单元与双模处理单元之间还设置有载波方向识别单元，所述载波方向识别单元用于区分载波信号的起始位置。
7.如权利要求6所述的宽带电力载波(HPLC)与RF双模通信系统，其特征在于，所述载波方向识别单元包括第一信号强度测量电路、第二信号强度测量电路、信号衰减器以及识别模块，所述第一信号强度测量电路用于测量双模处理单元接收或者发出的载波信号强度，所述第二信号强度测量电路用于测量载波信号处理单元进入室内方向的载波信号强度，所述信号衰减器设置在测量载波信号处理单元与第二信号强度测量电路之间连接的支路上，所示识别模块用于读取第一信号强度测量电路和第二信号强度测量电路的测量数值并进行判断。
8.如权利要求7所述的宽带电力载波(HPLC)与RF双模通信系统，其特征在于，当第一信号强度测量电路测量的载波信号强度大于第二信号强度测量电路测量的载波信号强度时，为外部输入或者双模处理单元发出的载波信号，当第一信号强度测量电路测量的载波信号强度小于第二信号强度测量电路测量的载波信号强度时，为室内输出的载波信号。
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