CN204349577U - 一种通信直流远程供电系统专用高压载波装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通信直流远程供电系统专用高压载波装置，解决了现有技术中不能精准快速的锁定某一单模块的工作状态以及不能通过局端直接对远端进行设置的技术问题，该装置与局端上位机和/或远端上位机连接，包括发送单元和接受单元；以电力线的直流高压220VDC-600VDC为载体，实现通信直流远供系统的局端和远端之间的相互信息交流，达到遥测远端，检测远端状态，控制远端工作状态的目的。本实用新型，不需要重新架设网络只要利用原有的供电线缆，就能进行数据传递。减少了通信线缆的建设，减少施工作业。输电线输送电流的同时，用之传递载波信号，既经济又可靠。

Description

一种通信直流远程供电系统专用高压载波装置

技术领域

本实用新型涉及交高压载波装置技术领域，特别涉及一种通信直流远程供电系统专用高压载波装置。

背景技术

随着直流远供电源系统在移动通信领域的大规模应用，直流远供电源系统对远端的信息查询、故障检查等耗费大量的人力物力财力，因而在远供电源系统上应用载波装置，使局端与远端之间能够相互通讯，方便对近、远端设备实施统一监控显得尤为重要。

通信直流远程供电载波通讯(载波通讯是指利用现有的供电线缆，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术)是直流远程供电特有的通信方式。

目前现有的高压载波通讯装置远端设备和局端设备之间只能进行远端向局端发送信息的功能，信号传输单向进行，存在以下不足：

1、不能精准快速的锁定某一单模块的工作状态。远端设备发生故障时，查询故障模块耗费时间、人力。

2、不能通过局端直接对远端进行设置，如开关机等。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种通信直流远程供电系统专用高压载波装置，应用于移动机房中局端与为拉远RUU等通讯设备提供电源的远端之间的通讯。最大的特点是：不需要重新架设网络只要利用原有的供电线缆，就能进行数据传递。减少了通信线缆的建设，减少施工作业。输电线输送电流的同时，用之传递载波信号，既经济又可靠。

本实用新型提供的一种通信直流远程供电系统专用高压载波装置，具体技术方案如下：

一种通信直流远程供电系统专用高压载波装置，该装置与局端上位机和/或远端上位机连接，包括发送单元和接受单元；

所述发送单元包括微控制器、放大电路模块和强弱电耦合电路模块，

上位机通过RS485串口与微控制器连接，用于将信息发送至微控制器；

所述微控制器与放大电路模块连接，用于将发送的信息进行功率放大；

所述放大电路模块与强弱电耦合电路模块连接，所述强弱电耦合电路模块通过直流电力线与局端设备或远端设备连接，用于将功率放大后的信息耦合到电力线上传输至局端设备或远端设备；

所述接收单元包括强弱电耦合电路模块、信息读取模块和微控制器；

局端设备或远端设备通过直流电力线与所述强弱电耦合电路模块连接，用于将信息发送至强弱电耦合电路模块进行解调；

所述强弱电耦合电路模块与信息读取模块连接，用于将解调后的信息进行解析读取处理；

所述信息读取模块与微控制器连接，用于接收解析读取后的信息；

所述微控制器通过RS485串口与上位机连接，用于将接收到的解析读取后的信息发送至上位机进行分析处理。

进一步的，所述放大电路模块包括第六隔直电容C6、第七隔直电容C7、第一放大三极管VT1和第二放大三极管VT2；

所述第一放大三极管VT1的发射极与电源Vcc连接，所述第一放大三极管VT1的基极与第二放大三极管VT2的基极连接后与第六隔直电容C6连接，所述第一放大三极管VT1的集电极与所述第二放大三极管VT2的集电极连接后与第七隔直电容C7连接，所述第二放大三极管VT2的发射极与电源地GND连接。

进一步的，所述第一放大三极管VT1为PNP型三极管；

所述第二放大三极管VT2为NPN型三极管。

进一步的，所述强弱电耦合电路模块包括第一隔直电容C1、第二隔直电容C2、隔离变压器T1，

所述第一隔直电容C1、隔离变压器T1和第二隔直电容C2顺序连接。

进一步的，所述信息读取模块由二阶带通组成，包括保护限流电阻R1，输入限幅二极管组、第三隔直电容C3、第五隔直电容C5和LC滤波电路；

第五隔直电容C5与输入限幅二极管组串联，所述输入限幅二极管组与保护限流电阻R1串联，所述保护限流电阻R1与LC滤波电路串联后与第三隔直电容C3串联。

进一步的，所述输入限幅二极管组由第一输入限幅二极管D1与第二输入限幅二极管D2并联组成，其中并联的一端接地。

进一步的，所述LC滤波电路包括第一滤波电感L1、第二滤波电感L2和第四隔直电容C4；

所述第二滤波电感L2与第四隔直电容C4并联后与第一滤波电感L1串联。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型分别应用在局端设备与远端设备上，每台远端设备都能够单独实现与局端设备双向通讯，并互不干扰。

2、远端设备和局端设备之间能够实现单模块同时接收、发送，精准快速的锁定某一单模块的工作状态，节省了故障模块查询的时间、人力。

3、局端或上位机能够发出指令，实现对远端模块的查询、控制；同时，远端信息发送到局端，可由局端主控或上位机进行查询。

4、传输电压范围增大，同时传输经过防雷滤波处理，减小了脉冲干扰，提高了传输信号的准确率。

附图说明

图1为通信直流远程供电系统专用高压载波装置结构示意图；

其中，上位机1；微控制器2；放大电路模块3；强弱电耦合电路模块4；直流电力线5；信息读取模块6；第六隔直电容C6；第七隔直电容C7；第一放大三极管VT1；第二放大三极管VT2；第一隔直电容C1；第二隔直电容C2；隔离变压器T1；保护限流电阻R1；第一输入限幅二极管D1；第二输入限幅二极管D2；第三隔直电容C3；第五隔直电容C5；第一滤波电感L1；第二滤波电感L2和第四隔直电容C4。

具体实施方式

下面将对本实用新型进一步说明：

如图1所示，本实用新型提供了一种通信直流远程供电系统专用高压载波装置，以电力线的直流高压220VDC-600VDC为载体，实现通信直流远供系统的局端(DC/DC模块，输出200VDC-600VDC)和远端(DC/DC为拉远RUU等通讯设备供电)之间的相互信息交流，达到遥测远端，检测远端状态，控制远端工作状态的目的。

该装置与局端上位机1和/或远端上位机1连接，包括发送单元和接受单元；

所述发送单元包括微控制器2、放大电路模块3和强弱电耦合电路模块4，

上位机1通过RS485串口与微控制器2连接，用于将信息发送至微控制器2；

所述微控制器2与放大电路模块连接3，用于将发送的信息进行功率放大；

所述放大电路模块3与强弱电耦合电路模块4连接，所述强弱电耦合电路模块4通过直流电力线5与局端设备或远端设备(图中未示)连接，用于将功率放大后的信息耦合到电力线上传输至局端设备或远端设备；

所述接收单元包括强弱电耦合电路模块4、信息读取模块6和微控制器2；

局端设备或远端设备(图中未示)通过直流电力线5与所述强弱电耦合电路模块3连接，用于将信息发送至强弱电耦合电路模块3进行解调；

所述强弱电耦合电路模块3与信息读取模块6连接，用于将解调后的信息进行解析读取处理；

所述信息读取模块6与微控制器2连接，用于接收解析读取后的信息；

所述微控制器2通过RS485串口与上位机1连接，用于将接收到的解析读取后的信息发送至上位机1进行分析处理。

进一步的，所述放大电路模块3包括第六隔直电容C6、第七隔直电容C7、第一放大三极管VT1和第二放大三极管VT2；

所述第一放大三极管VT1的发射极与电源Vcc连接，所述第一放大三极管VT1的基极与第二放大三极管VT2的基极连接后与第六隔直电容C6连接，所述第一放大三极管VT1的集电极与所述第二放大三极管VT2的集电极连接后与第七隔直电容C7连接，所述第二放大三极管VT2的发射极与电源地GND连接。

进一步的，所述第一放大三极管VT1为PNP型三极管；

所述第二放大三极管VT2为NPN型三极管。

进一步的，所述强弱电耦合电路模块4包括第一隔直电容C1、第二隔直电容C2、隔离变压器T1，

所述第一隔直电容C1、隔离变压器T1和第二隔直电容C2顺序连接。

进一步的，所述信息读取模块6由二阶带通组成，包括保护限流电阻R1，输入限幅二极管组、第三隔直电容C3、第五隔直电容C5和LC滤波电路；

第五隔直电容C5与输入限幅二极管组串联，所述输入限幅二极管组与保护限流电阻R1串联，所述保护限流电阻R1与LC滤波电路串联后与第三隔直电容C3串联。

进一步的，所述输入限幅二极管组由第一输入限幅二极管D1与第二输入限幅二极管D2并联组成，其中并联的一端接地。

进一步的，所述LC滤波电路包括第一滤波电感L1、第二滤波电感L2和第四隔直电容C4；

所述第二滤波电感L2与第四隔直电容C4并联后与第一滤波电感L1串联。

远端设备能够采集并发送信息至局端，局端上位机能够通过电力线缆接收数据，由局端主控或上位机进行查询，显示远端的工作状态：包括远端的输入电压、输入电流、输出电压、输出电流、温度、远端的位置号、远端的告警信息；同时，也可以由局端或上位机发出查询或控制指令，选择远端位置号查询远端工作状态，控制远端工作状态，控制远端开关机。

局端能够实现一对多之间的通讯。局端主控能够分别查看该局端所带远端的工作状态和控制该远端的工作状态。其中某一个远端发生故障，通过局端就可以看到远端的告警信息以及该远端的位置号，为更换维修设备提供方便。

通信直流远程供电系统专用高压载波装置传输距离能够到达8Km，现有通信直流远程供电系统中电力传输线的距离都在3Km左右，最远5Km，这个信号传输距离能满足实际使用。

本实用新型提供的一种通信直流远程供电系统专用高压载波装置同时应用在局端设备与远端设备上，能够同时进行双向通讯：

能够利用电力线进行单模块通讯，实现对载波通讯芯片的控制和数据的处理，实时对从直流电力线上耦合进来的信号进行放大、滤波路处理后载波芯片的解调送往通讯端口，微控制器实时对接收的数据进行校验，对接收的数据判断、分析，并根据数据协议内容确定处理方式，最终对发送的数据进行编码并发送出去。

本实用新型具有通讯串口，可以直接与电脑串口连接收发数据，

例如：上位机可以发出指令主动查询远端工作状态，实现对远端模块的查询、控制；也可通过上位机查询远端发送的信息等。

本实用新型提供的高压载波装置都有自己的地址码(地址拨码)，通过该位置号可以识别主控单元，局端的位置号。同一个高压载波装置既能在局端上使用，也能在远端上使用，兼容性更好。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型分别应用在局端设备与远端设备上，每台远端设备都能够单独实现与局端设备双向通讯，并互不干扰。

2、远端设备和局端设备之间能够实现单模块同时接收、发送，精准快速的锁定某一单模块的工作状态，节省了故障模块查询的时间、人力。

3、局端或上位机能够发出指令，实现对远端模块的查询、控制；同时，远端信息发送到局端，可由局端主控或上位机进行查询。

4、传输电压范围增大，同时传输经过防雷滤波处理，减小了脉冲干扰，提高了传输信号的准确率。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种通信直流远程供电系统专用高压载波装置，其特征在于，该装置与局端上位机和/或远端上位机连接，包括发送单元和接收单元；

所述发送单元包括微控制器、放大电路模块和强弱电耦合电路模块，

上位机通过RS485串口与微控制器连接，用于将信息发送至微控制器；

所述微控制器与放大电路模块连接，用于将发送的信息进行功率放大；

所述放大电路模块与强弱电耦合电路模块连接，所述强弱电耦合电路模块通过直流电力线与局端设备或远端设备连接，用于将功率放大后的信息耦合到电力线上传输至局端设备或远端设备；

所述接收单元包括强弱电耦合电路模块、信息读取模块和微控制器；

局端设备或远端设备通过直流电力线与所述强弱电耦合电路模块连接，用于将信息发送至强弱电耦合电路模块进行解调；

所述强弱电耦合电路模块与信息读取模块连接，用于将解调后的信息进行解析读取处理；

所述信息读取模块与微控制器连接，用于接收解析读取后的信息；

所述微控制器通过RS485串口与上位机连接，用于将接收到的解析读取后的信息发送至上位机进行分析处理。

2.如权利要求1所述的一种通信直流远程供电系统专用高压载波装置，其特征在于，所述放大电路模块包括第六隔直电容C6、第七隔直电容C7、第一放大三极管VT1和第二放大三极管VT2；

所述第一放大三极管VT1的发射极与电源Vcc连接，所述第一放大三极管VT1的基极与第二放大三极管VT2的基极连接后与第六隔直电容C6连接，所述第一放大三极管VT1的集电极与所述第二放大三极管VT2的集电极连接后与第七隔直电容C7连接，所述第二放大三极管VT2的发射极与电源地GND连接。

3.如权利要求2所述的一种通信直流远程供电系统专用高压载波装置，其特征在于，

所述第一放大三极管VT1为PNP型三极管；

所述第二放大三极管VT2为NPN型三极管。

4.如权利要求1所述的一种通信直流远程供电系统专用高压载波装置，其特征在于，所述强弱电耦合电路模块包括第一隔直电容C1、第二隔直电容C2、隔离变压器T1，

所述第一隔直电容C1、隔离变压器T1和第二隔直电容C2顺序连接。

5.如权利要求1所述的一种通信直流远程供电系统专用高压载波装置，其特征在于，所述信息读取模块由二阶带通组成，包括保护限流电阻R1，输入限幅二极管组、第三隔直电容C3、第五隔直电容C5和LC滤波电路；

第五隔直电容C5与输入限幅二极管组串联，所述输入限幅二极管组与保护限流电阻R1串联，所述保护限流电阻R1与LC滤波电路串联后与第三隔直电容C3串联。

6.如权利要求5所述的一种通信直流远程供电系统专用高压载波装置，其特征在于，所述输入限幅二极管组由第一输入限幅二极管D1与第二输入限幅二极管D2并联组成，其中并联的一端接地。

7.如权利要求5所述的一种通信直流远程供电系统专用高压载波装置，其特征在于，所述LC滤波电路包括第一滤波电感L1、第二滤波电感L2和第四隔直电容C4；

所述第二滤波电感L2与第四隔直电容C4并联后与第一滤波电感L1串联。