CN116800302A - 一种基于中压载波的10kV通信幅值自适应系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于中压载波的10kV通信幅值自适应系统，属于中压配电领域。其特征在于，所述识别系统包括：10kV线路、中压载波通讯从机、从机一体化电容耦合器、主机一体化电容耦合器、中压载波通讯主机。中压载波通讯设备通过电力线进行信息传输，当中压载波通讯从机收到从机一体化电容耦合器接收到的信号时，首先信号进入模数转换器将模拟信号转换成数字信号，把数字信号送到幅值判断模块进行检测，若满足大信号判断结果控制硬件模拟开关对接收信号幅值进行调节，继续对数字信号进行判断直到接收信号不再削顶为止。中压载波通讯主机接收流程同上所述。
Description
技术领域
本发明属于中压配电领域，特别涉及基于中压载波的10kV通信幅值自适应系统。
背景技术
我国10kV电力线路环境复杂，供电路径、设备间的距离长短不一，各线路阻抗、衰减也不尽相同。中压载波设备间通信成功率受信号幅值影响，一方面当信号幅值偏小导致信噪比较低的情况下会出现通信失败的情况；另一方面，当信号幅值很大的时候，接收信号在进入AD转换器时，由于接收幅值受限信号出现削顶失真的情况从而导致信号解析失败。控制接收信号的幅值对提升设备通信成功率，提高电力公司终端设备的在线率都有非常直接的影响。
发明内容
本发明针对现有10kV电力线路衰减、阻抗环境复杂，设备间安装距离长短不一的情况导致设备通信不好的问题，提出一种基于中压载波的10kV通信幅值自适应系统，采用如下技术方案予以实现：
当信号幅值较大时为了避免信号削顶导致失真，需要对接收信号幅值进行处理。
一种基于中压载波的10kV通信幅值自适应系统，包括10kV传输线路、中压载波通讯从机、从机一体化电容耦合器、主机一体化电容耦合器、中压载波通讯主机。
S1：信号以10KV电力线为载体通过从机一体化电容耦合器（主机一体化电容耦合器）发送给中压载波通讯从机（中压载波通讯主机），经过模数转换器将模拟信号转换为数字信号。
S2：数字信号进入幅值判断模块，经幅值判断，根据接收信号的频率更新判断阈值参数。
S3：幅值判断模块输出判决结果，当结果为大信号时，启动幅值控制模块，通过调节模拟开关档位降低接收信号幅值。
S4：模拟开关切换完成后重新回到幅值检测模块对转换后的数字信号进行检测，重复步骤S3，直到幅值在阈值范围内。
进一步地，所述步骤2中幅值检测算法具体如下：
S201：对进入幅值检测模块的每个数值与阈值进行比较，大于阈值变量a增加1，当a大于所设阈值1后，大信号计数变量b增加1。同时变量a清零；
S202：对大信号计数变量b与阈值2进行比较，当b大于等于阈值2时，输出大信号标志同时对b进行清零；当b小于阈值2时返回S1继续进行检测。
中压载波通讯从机包括：供电模块、信号采集模块、信号处理模块、主站模块，用于接收10kV线路上的主机信号，并将终端设备的信息通过电力线发送给主机。
从机一体化电容耦合器包括：阻抗变换器、滤波模块、高压隔离模块、大电流防护模块、防雷模块，用于接收中压载波通讯从机传输的信息；
主机一体化电容耦合器包括：阻抗变换器、滤波模块、高压隔离模块、大电流防护模块、防雷模块，电流采样电路，用于接收从机一体化电容耦合器发送的电流信息，并将信息传输到中压载波通讯主机；
中压载波通讯主机包括：供电模块、信号采集模块、信号处理模块、主站模块，用于接收主机一体化电容耦合器采集的信息；
上述模块中，中压载波通信从机（中压载波通信主机）内的信号采集模块将传输线中的模拟信号转换为数字信号；信号处理模块在数字信号进入后同时进行幅值判断，检测到接收信号幅值超出阈值后，通过程序控制硬件模拟开关改变接收信号放大倍数，对幅值进行调节，保证接收的信号不会因为幅值过大失真而导致接收失败；主站模块用网口、串口等多种通信方式和终端（上位机）通信。主机（从机）一体化电容耦合器中的阻抗变换器用于匹配不同线路不同阻抗；滤波模块用于滤除噪声，筛选频段。高压隔离模块、大电流防护模块、防雷模块是为了保障本系统的安全、可靠性。
本发明的优点和积极效果在于：本发明针对线路距离较短、通信幅值较大的场景提升了中压载波通讯设备的通信成功率，提升了上述情况中的终端设备在线率，提高了中压载波通信效率。
附图说明
图1为本发明实施例工作示意图。
具体实施方式
为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本发明做进一步描述。
实施例：如图1所示，本实施例提出一种基于中压载波的10kV通信幅值自适应系统，具体如下：
从机指中压载波通讯主机，主机指中压载波通讯主机，从机耦合器指从机一体化电容耦合器，主机耦合器指主机一体化电容耦合器。
S1：信号以10KV电力线为载体通过从机一体化电容耦合器（主机一体化电容耦合器）发送给中压载波通讯从机（中压载波通讯主机），经过模数转换器将模拟信号转换为数字信号。
S2：数字信号进入幅值判断模块，经幅值判断，根据接收信号的频率更新判断阈值参数。
S3：幅值判断模块输出判决结果，当结果为大信号时，启动幅值控制模块，通过调节模拟开关档位降低接收信号幅值。
S4：模拟开关切换完成后重新回到幅值检测模块对转换后的数字信号进行检测，重复步骤S3，直到幅值在阈值范围内。
进一步地，所述步骤2中幅值检测算法具体如下：
S201：对进入幅值检测模块的每个数值与阈值进行比较，大于阈值变量a增加1，当a大于所设阈值1后，大信号计数变量b增加1。同时变量a清零；
S202：对大信号计数变量b与阈值2进行比较，当b大于等于阈值2时，输出大信号标志同时对b进行清零；当b小于阈值2时返回S1继续进行检测。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于中压载波的10kV通信幅值自适应系统，其特征在于：包括10kV电力线、中压载波通讯从机、从机一体化电容耦合器、主机一体化电容耦合器、中压载波通讯主机；
具体包括以下步骤：
S1：信号以10KV电力线为载体通过从机一体化电容耦合器（主机一体化电容耦合器）发送给中压载波通讯从机（中压载波通讯主机），经过模数转换器将模拟信号转换为数字信号；
S2：数字信号进入幅值判断模块通过检测幅值是否削顶的算法进行幅值判断；根据信号接收的频率更新判断阈值参数；
S3：幅值判断模块输出判决结果，当结果为大信号时，启动幅值控制模块，通过调节模拟开关档位降低接收信号幅值；
S4：模拟开关切换完成后重新回到幅值检测模块对转换后的数字信号进行检测。
2.根据权利要求1所述的一种基于中压载波的10kV通信幅值自适应系统，其特征在于，所述步骤2中幅值检测算法具体如下：
S201：对进入幅值检测模块的每个数值与阈值进行比较，大于阈值变量a增加1，当a大于所设阈值1后，大信号计数变量b增加1；同时变量a清零；
S202：对大信号计数变量b与阈值2进行比较，当b大于等于阈值2时，输出大信号标志同时对b进行清零；当b小于阈值2时返回S1继续进行检测。
3.根据权利要求1所述的一种基于中压载波的10kV通信幅值自适应系统，其特征在于，从机一体化电容耦合器包括：阻抗变换器、滤波模块、高压隔离模块、大电流防护模块、防雷模块，用于接收中压载波通讯从机传输的信息； 主机一体化电容耦合器包括：阻抗变换器、滤波模块、高压隔离模块、大电流防护模块、防雷模块，电流采样电路，用于接收从机一体化电容耦合器发送的电流信息，并将信息传输到中压载波通讯主机；中压载波通讯主机包括：供电模块、信号采集模块、信号处理模块、主站模块，用于接收主机一体化电容耦合器采集的信息。
4.根据权利要求3所述的一种基于中压载波的10kV通信幅值自适应系统，其特征在于，中压载波通信从机（中压载波通信主机）内的信号采集模块将传输线中的模拟信号转换为数字信号；信号处理模块在数字信号进入后同时进行幅值判断，检测到接收信号幅值超出阈值后，通过程序控制硬件模拟开关改变接收信号放大倍数，对幅值进行调节，保证接收的信号不会因为幅值过大失真而导致接收失败；主站模块用网口、串口等多种通信方式和终端（上位机）通信；主机（从机）一体化电容耦合器中的阻抗变换器用于匹配不同线路不同阻抗；滤波模块用于滤除噪声，筛选频段；高压隔离模块、大电流防护模块、防雷模块是为了保障本系统的安全、可靠性。
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| CN113030640A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-25 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种基于载波信号衰落特征的10kV线路故障检测系统 |
| CN116366098A (zh) * | 2023-04-10 | 2023-06-30 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种基于电力线载波机大信号与小信号处理方法 |
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