CN201966909U - 低压窄带电力线载波通信综合测试系统 - Google Patents

低压窄带电力线载波通信综合测试系统 Download PDF

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陆健友
徐超
颜庭乔
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Nanjing Xinlian Electronics Co ltd
NANJING XINLIAN TELECOMMUNICATION INSTRUMENT CO Ltd
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NANJING XINLIAN TELECOM INSTRUMENT CO Ltd
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Abstract

本实用新型是低压窄带电力线载波通信综合测试系统，包括载波通信性能测试装置、模拟低压电源系统、载波通信路由测试装置、外部电源以及待测集中器(下行低压窄带载波)和待测载波表。优点：该测试系统具有载波通信性能测试和载波通信路由测试的双重功能，可以满足低压窄带电力线载波抄表产品的载波通信综合性能测试要求。

Description

低压窄带电力线载波通信综合测试系统
技术领域
本实用新型涉及的是一种低压窄带电力线载波通信综合测试系统，通过建立载波性能测试装置和载波路由测试装置及模拟低压电源系统，可以检测集中器(下行低压窄带载波)和载波电能表及其它载波通信产品的低压窄带电力线载波通信性能和载波通信路由能力。属于低压窄带电力线载波通信测试技术领域。
背景技术
低压窄带电力线载波通信是指通过窄带载波调制方式将有用信号加载到低压输电线路上进行信号传输的技术。由于低压输电线路上的信号衰减特性、干扰特性非常复杂，而且随机性和时变性大，导致网络拓扑结构也经常变化，目前还没有找到一个准确的解析式或数学模型加以精确描述和分析，对低压窄带电力线载波性能的全面测试也没有找到有效的解决方法，因此在低压窄带电力线载波通信的实际使用中出现的问题尚难得到良好的解释和分析，实验室的测试工作也没有全面展开，由于缺少系统的完整的定量测试工具和分析试验手段，导致低压窄带载波产品的性能不能得到保障，用户利益受损，对低压集抄系统的建设带来了问题，也影响了窄带载波进一步的推广和应用。
发明内容
本实用新型的目的旨在克服上述缺陷，提出一种用于测试低压窄带电力线载波通信的综合测试系统。
本实用新型的技术解决方案：其特征是包括载波性能测试装置和载波路由测试装置，其中载波路由测试装置由集中节点引出的端口与载波性能测试装置中的第一端口A相接，载波性能测试装置的第二端口B连接待测集中器，载波性能测试装置的第三端C连接待测载波表，载波性能测试装置的第四端口D、第五端口E连接模拟低压电源系统，模拟低压电源系统由外部电源供电，载波路由测试装置连接m个载波表，m表示一个正整数，且4≤m≤1000。
本实用新型的优点：通过测试系统内部配置的低压窄带电力线载波通信性能测试装置和低压窄带电力线载波通信路由测试装置两者结合可以对低压窄带电力线载波通信进行全面的测试，使得低压窄带电力线载波通信产品有了一个更加全面的测试平台，对低压窄带电力线载波抄表大面积推广应用起到了一定的保障和监督作用。
附图说明
附图1是低压窄带电力线载波通信综合测试系统组成框图。
附图2是低压窄带电力线载波通信性能测试装置组成框图。
附图3是低压窄带电力线载波通信路由测试装置组成框图。
附图4是低压窄带电力线载波通信路由测试装置中的一个双端口路由节点组成框图。
对照附图1，其结构是测试系统中有载波性能测试装置和载波路由测试装置两部分组成，载波性能测试装置的两端分别连接待测集中器(下行低压窄带载波)和待测载波表，载波性能测试装置的另两端连接模拟低压电源系统，后者为测试系统提供测试电源环境，模拟低压电源系统由外部电源供电，载波性能测试装置的另一端连接载波路由测试装置，载波路由测试装置连接多个载波表，待测载波表1，待测载波表2，待测载波表3和待测载波表4、待测载波表m-1和待测载波表m，载波表数量可以是1到m个，m表示一个正整数，且2≤m≤1000。
对照附图2，载波性能测试装置由两个人工电源网络、程控衰减器、频谱分析仪、噪声模拟器和负载模拟器组成，程控衰减器并接在两个人工电源网络之间，频谱分析仪连接两个人工电源网络，负载模拟器和噪声模拟器连接其中一个人工电源网络，载波性能测试装置引出5个连接端口，分别连接待测集中器、待测载波表、模拟低压电源系统(两个端口)和载波路由测试装置。
对照附图3，载波路由测试装置由集中节点、路径模拟器和路径控制器组成，集中节点连接路径模拟器，路径控制器也连接路径模拟器，路径模拟器由1到n个路由节点组成，n为正整数，且2≤n≤100，路由节点引出1-m个连接端口。载波路由测试装置由集中节点引出的端口连接载波性能测试装置，载波路由测试装置由路由节点引出的1到m个端口分别连接待测载波表1到待测载波表m。
对照附图4，一个双端口路由节点由切换开关、程控衰减器、噪声分配装置和隔离电源装置组成，其中一个切换开关连接程控衰减器和噪声分配装置和隔离电源装置的一端，程控衰减器和噪声分配装置和隔离电源装置的另一端连接另一个切换开关。路由节点的引出端口1-1、1-2、3-1、3-2分别连接待测载波表。
在载波通信性能测试过程中，待测集中器发出载波通信抄表命令，窄带载波信号在模拟低压电源系统生成的模拟低压电力线信道进行传输，并传送到待测载波表，待测载波表接收到正确的窄带载波信号并解码后，再发送窄带载波应答信号到模拟低压电力线上，该信号由集中器接收并处理。集中器发送的窄带载波调制信号和载波表发送的窄带载波调制信号都通过人工电源网络由耦合装置取样，并由频谱分析仪进行测量。人工电源网络给出了一个适当的测试环境，保证测试数据具有可比性。频谱分析仪具有高灵敏度大动态范围接收能力，适当的设置频谱仪参数可以得到正确的测试结果。计算机通过频谱仪接口读取载波电平测试数值。可以通过改变程控衰减器的衰减量，来模拟低压电力线上的载波信号的大小，衰减数值与集中器和载波表的接收灵敏度有关，可根据载波发送电平减去衰减量数值得出载波接收灵敏度。
噪声模拟器可以产生白噪声、有色背景噪声、窄带噪声、同步和异步周期性脉冲噪声及随机脉冲噪声，还可以复现现场电力线噪声，噪声模拟器的输出频率和幅度可以改变。阻抗模拟器可以设定不同类型的等效阻抗，这些等效阻抗在测试环境中代替现场电器和线路阻抗。在载波通信过程中，根据需要施加适当的噪声和不同的等效阻抗，可以测试集中器和载波表的抗噪声干扰能力和阻抗适应能力。在载波通信路由测试过程中，待测集中器发出载波通信抄表命令，该窄带载波调制信号在模拟低压电源系统中传送，并经过集中节点加入路径模拟器，路径模拟器由多个双端口路由节点组成，多个路由节点可以组成不同的拓扑结构来模拟低压电力线抄表环境，连接到路由节点的待测载波表在路径模拟器中分别经过不同的路径与集中器建立联系，集中器通过记录抄收成功时间来判断路由的有效性和实用性。
路径控制器设定路由路径，通过控制路由节点中切换开关的通断、程控衰减器的衰减档位和噪声分配器的噪声输出电平来实现，当切换开关断开时路径完全断开，当程控衰减器在低档位时，路径处于直通状态，当程控衰减器处于高档位时，路径处于临界状态，多个衰减器的级联增加路径的选择性，可以直通，可以断开，从而达到预定路径的目地，同样噪声分配器的输出也能影响最终路径。路径模拟器可以执行不同的路径集合，以模拟足够多的路径，达到模拟低压电力线路径的目的。
低压窄带电力线载波通信路由测试可以在路径模拟器中选择典型路径或者活动路径(可变路径)下进行测试，测试内容包括组网时间、中继次数、抄表时间和效率，路径自适应性和路径收敛性等。

Claims (4)

1.低压窄带电力线载波通信综合测试系统，其特征是包括载波性能测试装置和载波路由测试装置，其中载波路由测试装置由集中节点引出的端口与载波性能测试装置中的第一端口(A)端相接，载波性能测试装置的第二端口(B)连接待测集中器，载波性能测试装置的第三端口(C)连接待测载波表，载波性能测试装置的第四端口(D)、第五端口(E)连接模拟低压电源系统，模拟低压电源系统由外部电源供电，载波路由测试装置连接m个载波表，m表示一个正整数，且4≤m≤1000。
2.根据权利要求1所述的低压窄带电力线载波通信综合测试系统，其特征是载波性能测试装置包括人工电源网络、程控衰减器、频谱分析仪、噪声模拟器和负载模拟器，其中程控衰减器并接在第一、第二两个人工电源网络之间，频谱分析仪连接第一、第二两个人工电源网络，负载模拟器和噪声模拟器连接其中一个人工电源网络。
3.根据权利要求1所述的低压窄带电力线载波通信综合测试系统，其特征是载波路由测试装置包括集中节点、路径模拟器和路径控制器，其中集中节点连接路径模拟器，路径控制器连接路径模拟器，路径模拟器由1到n个路由节点组成，n为正整数，且2≤n≤100，路由节点引出1-m个连接端口，载波路由测试装置由路由节点引出的1到m个端口对应连接待测载波表1到m个待测载波表。
4.根据权利要求1所述的低压窄带电力线载波通信综合测试系统，其特征是一个双端口路由节点由切换开关、程控衰减器、噪声分配装置和隔离电源装置组成，其中一个切换开关连接程控衰减器和噪声分配装置和隔离电源装置的一端，程控衰减器和噪声分配装置和隔离电源装置的另一端连接另一个切换开关。
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