CN204707121U - 多节点低压直流电力线的宽带通信系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多节点低压直流电力线的宽带通信系统，其实现多个节点之间的组网通信，每个节点包括两个直流电力线宽带通信装置，每个直流电力线宽带通信装置都包括RJ45接口、PHY芯片、载波芯片、差分放大器、带通滤波器、耦合单元，RJ45接口与PHY芯片连接，PHY芯片与载波芯片连接，差分放大器、带通滤波器都与带通滤波器连接，差分放大器、带通滤波器还都与耦合单元连接。本实用新型可以实现多个节点之间高速、双向、实时可靠的数据传输，可直接替换交换机、网线，降低人工布线的成本等，能实现250个节点组网通信和最远实现400m的传输距离。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通信系统，特别是涉及一种多节点低压直流电力线的宽带通信系统。
背景技术
目前，在楼宇对讲系统、视频监控、分布式网络系统等领域，是通过网络交换机和网线实现网络数据传输，视频语音和远距离控制等功能，这种应用范围虽然能覆盖一定的广度，但仍然有其局限性，比如使用交换机和网线的成本高，除了铺设给设备的直流供电线之外，还需要给每台设备铺设专用的网线，类似于使用直流供电的小区安防系统，导致系统较庞大、布线也很复杂。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多节点低压直流电力线的宽带通信系统，其可实现宽带数据在直流电力线上的传输，可最多250个节点之间的高速数据传输，节点与节点数据传输速率最高可达到500Mbps。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种多节点低压直流电力线的宽带通信系统，其特征在于，其实现多个节点之间的组网通信，每个节点包括两个直流电力线宽带通信装置，每个直流电力线宽带通信装置都包括RJ45接口、PHY芯片、载波芯片、差分放大器、带通滤波器、耦合单元，RJ45接口与PHY芯片连接，PHY芯片与载波芯片连接，差分放大器、带通滤波器都与带通滤波器连接，差分放大器、带通滤波器还都与耦合单元连接。
优选地，所述两个直流电力线宽带通信装置分别安装在12V～24V的直流电力线上的两端。
优选地，所述直流电力线是普通的RVV平行线或是普通的双绞线。
优选地，所述载波芯片还与一个数据存储器连接。
优选地，所述两个耦合单元之间设有一个阻抗匹配电路。
本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型可在直流12V～24V电力线上实现最高500Mbps的通信速率，直流电力线既是供电线路也兼作通信线路，免除另外布置通信线路的麻烦。本实用新型可在直流12V～24V电力线上实现最高500Mbps的通信速率，直流电力线既是供电线路也兼作通信线路，免除另外布置通信线路的麻烦。本实用新型可以节省网线和交换机的成本；由于直流电力线环境比较稳定，干扰较小，可以高速、双向、实时可靠的进行远距离视频语音和网络信号的传输；目前可以实现在400米距离时，多个节点可以同时进行多路视频语音的正常通信。
附图说明
图1为本实用新型多节点低压直流电力线的宽带通信系统的原理框图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型专利。
如图1所示，本实用新型多节点低压直流电力线的宽带通信系统包括两个直流电力线宽带通信装置，即在12V～24V的直流电力线上的两端分别安装上直流电力线宽带通信装置，每个直流电力线宽带通信装置都包括RJ45接口、PHY芯片、载波芯片(型号可以是青岛东软载波科技股份有限公司生成的SSC1660型芯片)、差分放大器、带通滤波器、耦合单元，RJ45接口与PHY芯片连接，PHY芯片与载波芯片连接，差分放大器、带通滤波器都与带通滤波器连接，差分放大器、带通滤波器还都与耦合单元连接。本实用新型能实现250个节点组网通信和最远实现400m的传输距离。
所述载波芯片还与一个数据存储器连接，这样方便存储数据。所述载波芯片还与一个隔离电路连接。两个耦合单元之间设有一个阻抗匹配电路。阻抗匹配电路与一个开关电源连接。
本实用新型在直流电力线上的宽带通信如下，即本实用新型多节点低压直流电力线的宽带通信系统的通信方法包括以下步骤：
发送信号步骤：以太网宽带数字信号由RJ45接口接入，经PHY芯片(PHY指物理层，OSI的最底层，一般指与外部信号接口的以太网收发芯片)连接至载波芯片SSC1660进行数据调制；载波芯片SSC1660完全支持ITU-T G.9960和G.9961规范及IPV4和IPV6网络协议，其功能是将宽带数字信号调制为符合G.hn协议的模拟信号；PHY芯片是以太网收发芯片，终端发送过来的网络信号经PHY芯片解析后，转换成RGMII/MII接口的数字信号，传递到载波芯片SSC1660的MAC层，经载波芯片SSC1660内的基带数字信号经过OFDM技术(ISL1571芯片)调制为频带为符合G.hn标准的1.8MHz～25MHz或者1.8MHz～50MHz的高频模拟信号，并由差分放大器(比如采用ISL1571芯片)将载波芯片SSC1660输出的载波信号进行功率放大，从而提高发送功率，由耦合单元(Coupling Unit)将放大后的高频信号耦合到直流12V～24V的直流电力线上。直流电力线可以是普通的RVV平行线，也可以是普通的双绞线，线的材质和形态基本不受限；需要相互通信的网络终端设备的直流供电要进行物理连接，所以不同开关电源供电的网络终端设备之间，只需要通过无缘的电力线进行连接即可，无缘电力线可以是普通的RVV平行线、普通的双绞，同轴电缆等，线材质和形态基本不受限。直流电力线既是供电线路也是通信信道，目的网络终端设备通过RJ45接口或者RGMII/MII接口与载波芯片SSC1660相连，然后直流电力线中的高频模拟信号通过高频耦合磁环进入载波芯片SSC1660解调为高速数字信号，通过RJ45接口或者RGMII/MII接口传输给目的网络终端设备，完成一次数据通信。
接收信号步骤：在远端的装置接收电力线上的信号，由耦合单元(Coupling Unit)将直流电力线上的高频信号通过带通滤波器(BandPass Filters)进行滤波后进载波芯片入SSC1660接收引脚，经过解调后转换为以太网宽带数字信号通过RJ45发送到其他终端设备，接收信号为发送信号的逆向过程。
本实用新型可以应用于工业控制、照明应用、安防和楼宇自动化领域，例如楼宇对讲系统、视频监控等系统，直接使用给设备供电的直流供电线，可以实现多个节点之间高速、双向、实时可靠的数据传输，可直接替换交换机、网线，可降低人工布线的成本。
本发明可以应用于低楼层住宅楼和别墅区，应用本方案，可以替换楼内交换机和网线，视频语音数据通过宽带直流载波通信方案完成数据传输。小区各个门口机的视频语音数据由交换机将数据通过载波芯片SSC1660模块接入宽带直流载波通信系统中，单元门机和终端分机与载波芯片SSC1660载波模块均通过RJ45接口或者RGMII/MII/MII接口连接；其中单元门口机处的载波模块为主模块，终端分机模块均为从模块。
此方案中所有终端分机均通过12V电源线(既是电源线也是信号线)接入到阻抗匹配电路中，由12V开关电源统一供电，匹配电路输出端口数由一单元楼用户数决定，例如，七层住宅楼，一梯三户，共21户，可以做至少21个输出口的阻抗匹配电路；阻抗匹配电路使用青岛东软载波科技股份有限公司实用新型的多节点宽带直流电力线载波通信阻抗匹配电路；开关电源到终端分机载波模块通过0～50m的直流电力线相连。
本发明还可以用于高层住宅楼，可以替换楼内交换机和网线，视频语音数据通过宽带直流载波通信方案完成数据传输。小区各个门口机的视频语音数据由交换机将数据通过载波芯片SSC1660模块接入宽带直流载波通信系统中，单元门机和终端分机与载波芯片SSC1660均通过RJ45接口或者RGMII/MII/MII接口连接；其中单元门口机处的载波模块为主模块，终端分机模块均为从模块。
此方案中，根据开关电源的带负载能力，可以一层或者二层的用户使用同一个12V开关电源，每个开关电源配一套阻抗匹配电路，阻抗匹配电路输出端口数由每一层户数多少决定，所有用户端均通过12V电源线(既是电源线也是信号线)接入到阻抗匹配电路中；不同的开关电源之间通过无缘电力线连接，此段电力线只有载波信号通过，在这里称为信号主干线,主干线的长度可达到200m距离；开关电源到终端分机载波模块的直流供电线我们成为分支线，分支线的长度可达到0～50m；阻抗匹配电路使用青岛东软载波科技股份有限公司实用新型的多节点宽带直流电力线载波通信阻抗匹配电路。
本实用新型可实现宽带数据在直流电力线上的传输，可最多250个节点之间的高速数据传输，节点与节点数据传输速率最高可达到500Mbps。本实用新型把载有宽带数据信息的高频信号载入直流电力线中，然后用电力线进行传输，接收数据的适配器再把高频信号从电流中分离出来，并传送到使用直流供电的终端设备中以实现信号的传递。本发明最远实现400m的传输距离，在安防，监控等系统可替换交换机。
本实用新型专利可以通过直流电力线可以实现最多250个节点之间的高速数据传输，节点与节点数据传输速率最高可达到500Mbps，传输距离可到400m；可应用于工业控制，照明应用，安防和楼宇自动化领域，例如楼宇对讲系统、视频监控等系统，直接使用给设备供电的直流供电线，可以实现多个节点之间高速、双向、实时可靠的数据传输，可直接替换交换机、网线，降低人工布线的成本。
以上所述仅为本实用新型专利的优选实施例而已，本实用新型专利包括但不限于本实例，本实用新型专利可以有各种更改和变化。凡在本实用新型专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型专利的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种多节点低压直流电力线的宽带通信系统，其特征在于，其实现多个节点之间的组网通信，每个节点包括两个直流电力线宽带通信装置，每个直流电力线宽带通信装置都包括RJ45接口、PHY芯片、载波芯片、差分放大器、带通滤波器、耦合单元，RJ45接口与PHY芯片连接，PHY芯片与载波芯片连接，差分放大器、带通滤波器都与带通滤波器连接，差分放大器、带通滤波器还都与耦合单元连接。
2.如权利要求1所述的多节点低压直流电力线的宽带通信系统，其特征在于，所述两个直流电力线宽带通信装置分别安装在12V～24V的直流电力线上的两端。
3.如权利要求2所述的多节点低压直流电力线的宽带通信系统，其特征在于，所述直流电力线是普通的RVV平行线或是普通的双绞线。
4.如权利要求3所述的多节点低压直流电力线的宽带通信系统，其特征在于，所述载波芯片还与一个数据存储器连接。
5.如权利要求1所述的多节点低压直流电力线的宽带通信系统，其特征在于，所述两个耦合单元之间设有一个阻抗匹配电路。
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| CN201520477652.4U CN204707121U (zh) | 2015-07-04 | 2015-07-04 | 多节点低压直流电力线的宽带通信系统 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105575099A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-05-11 | 广州市雅江光电设备有限公司 | 一种对地差分的差分信号传输电路 |
| CN109120307A (zh) * | 2018-08-07 | 2019-01-01 | 南京邮电大学 | 一种电力线载波通信系统及其带通匹配耦合器 |
| CN111010213A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-04-14 | 北京航天长征飞行器研究所 | 一种飞行器电气系统通信终端 |
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| CN109120307B (zh) * | 2018-08-07 | 2021-06-22 | 南京邮电大学 | 一种电力线载波通信系统及其带通匹配耦合器 |
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