CN206259935U - 一种中压载波通信装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种中压载波通信装置，包括：分别与所述电力线和所述调制解调单元相连接的耦合器，包括至少一个窄带耦合回路以及至少一个宽带耦合回路；分别与所述耦合器和所述MCU相连接的调制解调单元，用于对信号进行调制或解调处理；与所述调制解调单元相连接的控制管理单元MCU，用于与所述调制解调单元进行通信或者通过通信接口与通信主站或配电终端通信。本实用新型提供的中压载波通信装置，实现了多通道复合设计，支持多通道并行通信，与现有部分单通道设备互联兼容，在成本允许，业务通信质量要求高的情况下，为客户提供可靠、实时、高带宽的载波通信装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力线通信领域技术领域，尤其涉及一种中压载波通信装置。
背景技术
随着电力线通信技术的发展，人们对电力线通信装置的要求也越来越高。
电力线通信是一种以电力线为信道介质的通信方式，广泛应用在电力线抄表系统以及配电自动化系统应用。图1为中压载波通信装置的连接方式的示意图，请参阅图1，中压载波通信装置01可以设置在通信主站侧，通过变压器与通信主站相连接，将经过转化的通信主站发出的信号传输至电力线上，或者，中压载波通信装置02设置在配电终端侧，将电力线上的信号转话并传输至配电终端。中压载波通信装置主要包括耦合器和调制解调器，调制解调器可以包括微控制器(Microcontroller Unit，缩写：MCU)以及调制解调单元，调制解调单元通过通信接口(串口或RJ45网口)等与变压器或配电终端相连接。其中，MCU负责调制/解调单元和通信接口之间的数据交换，调制/解调单元负责信号的调制和解调。
现有技术中，采用的中压载波通信装置只能支持单一的窄带或宽带载波频段进行通信，不支持多载波通道和多载波频段通信。抗噪能力弱，通信稳定性差。
实用新型内容
本实用新型提供中压载波通信装置，以克服现有的中压载波通信装置抗噪能力弱，通信稳定性差的技术问题。
本实用新型提供一种中压载波通信装置，所述中压载波通信装置的一端与电力线相连接，另一端与配电终端或通信主站相连接，包括：
耦合器、调制解调单元以及控制管理单元MCU；
所述耦合器分别与所述电力线和所述调制解调单元相连接，所述耦合器包括至少一个窄带耦合回路以及至少一个宽带耦合回路；所述耦合器用于通过所述电力线获取电力信号，并将所述电力信号传输给所述调制解调单元，或者将接收到的调制解调单元转换后的载波信号耦合至所述电力线上；
所述调制解调单元，分别与所述耦合器和所述MCU相连接，用于对经过所述耦合器的所述窄带耦合回路以及所述宽带耦合回路传输的信号进行处理，并将处理后的信号传输至所述MCU，或者，用于将所述MCU发送的转化后的所述通信主站发送的主站信息或所述用电终端发送的数据信息进行处理，将处理后的信息并行传输给所述窄带耦合回路以及所述宽带耦合回路；
所述控制管理单元MCU，与所述调制解调单元相连接，用于对经过所述调制解调单元处理后的信号进行转化，并对转化后的信号通过通信接口传输至所述配电终端或所述通信主站，或者，用于将通过通信接口获取到的所述通信主站发送的主站信息或所述用电终端发送的数据信息进行转化，将转化后的信息传输至所述调制解调单元。
在一种可能的实现方式中，所述中压载波通信装置中还包括调度控制单元MUX，所述MUX分别与所述调制解调单元和所述MCU相连接，用于并行接收经过所述调制解调单元处理后的的信号，并将所述信号传输至所述MCU，或者用于将所述MCU传输的信号发送至所述调制解调单元。
在一种可能的实现方式中，所述窄带耦合回路包括第一窄带载波耦合回路和第二窄带载波耦合回路；
所述第一窄带载波耦合回路的输入端与所述电力线相连接，所述第二窄带载波耦合回路的输入端与所述第一窄带载波耦合回路的输出端相连接，所述第二窄带载波耦合回路的输出端与所述调制解调单元相连接。
在一种可能的实现方式中，所述窄带耦合回路还包括第三窄带载波耦合回路，所述第三窄带载波耦合回路的输入端与所述第一窄带载波耦合回路的输出端相连接，所述第三窄带载波耦合回路的输出端与所述调制解调单元相连接。
在一种可能的实现方式中，所述宽带耦合回路包括第一宽带载波耦合回路和第二宽带载波耦合回路；
所述第一宽带载波耦合回路的输入端与所述电力线相连接，所述第二宽带载波耦合回路的输入端与所述第一宽带载波耦合回路的输出端相连接，所述第二宽带载波耦合回路的输出端与所述调制解调单元相连接。
在一种可能的实现方式中，所述调制解调单元包括第一窄带收发回路，所述第一窄带收发回路中设置有第一载波芯片，所述第一载波芯片与所述MCU相连接；
所述第二窄带载波耦合回路的输出端与所述第一窄带收发回路相连接。
在一种可能的实现方式中，所述调制解调单元包括第二窄带收发回路，所述第二窄带收发回路中设置有第二载波芯片，所述第二载波芯片与所述MCU相连接；
所述第三窄带载波耦合回路的输出端与第二窄带收发回路相连接。
在一种可能的实现方式中，所述调制解调单元包括宽带收发回路，所述宽带收发回路中设置有第三载波芯片，所述第三载波芯片与所述MCU相连接；
所述第二宽带载波耦合回路的输出端与所述宽带收发回路相连接。
在一种可能的实现方式中，所述第一窄带载波耦合回路与所述电力线直接耦合连接；
所述第一窄带载波耦合回路包括电容(C11)、电感(L11)、变压器(T11)和电阻(R11)；所述第二窄带载波耦合回路包括电容(C21)、电感(L21)、双向稳压管(D11)和变压器(T21)；所述第三窄带载波耦合回路包括电容(C31)、电感(L31)、双向稳压管(D21)和变压器(T31)；
所述电力线的相线通过所述电容(C11)、所述电感(L11)与所述变压器(T11)的初级线圈的一端相连接，所述初级线圈的另一端与所述电力线的地线相连接；
所述变压器(T11)的次级线圈的一端通过所述电阻(R11)与所述电容(C21)的一端相连接，所述电容(C21)的另一端通过电感(L21)分别与所述双向稳压管(D11)的一端和变压器(T21)初级线圈的一端相连接；所述双向稳压管(D11)的另一端和变压器(T21)初级线圈的另一端与所述变压器(T11)的次级线圈的另一端相连接；所述变压器(T21)次级线圈与所述第一窄带收发回路相连接；
所述变压器(T11)的次级线圈的一端通过所述电阻(R11)与所述电容(C31)的一端相连接，所述电容(C31)的另一端通过电感(L31)分别与所述双向稳压管(D21)的一端和变压器(T31)初级线圈的一端相连接；所述双向稳压管(D21)的另一端和变压器(T31)初级线圈的另一端与所述变压器(T11)的次级线圈的另一端相连接；所述变压器(T31)次级线圈与所述第二窄带收发回路相连接。
在一种可能的实现方式中，所述第一宽带载波耦合回路与所述电力线直接耦合连接；
所述第一宽带载波耦合回路包括电容(C41)、电感(L41)、变压器(T41)和电阻(R21)；所述第二宽带载波耦合回路包括电容(C51)、电感(L51)、双向稳压管(D31)和变压器(T51)；
所述电力线的相线通过所述电容(C41)、所述电感(L41)与所述变压器(T41)的初级线圈的一端相连接，所述初级线圈的另一端与所述电力线的地线相连接；
所述变压器(T51)的次级线圈的一端通过所述电阻(R21)与所述电容(C51)的一端相连接，所述电容(C51)的另一端通过电感(L51)分别与所述双向稳压管(D31)的一端和变压器(T51)初级线圈的一端相连接；所述双向稳压管(D31)的另一端和变压器(T51)初级线圈的另一端与所述变压器(T41)的次级线圈的另一端相连接；所述变压器(T51)次级线圈与所述宽带收发回路相连接。
在一种可能的实现方式中，所述第一窄带载波耦合回路与所述电力线磁环耦合连接；
所述第一窄带载波耦合回路包括电感(L12)、电阻(R12)；所述第二窄带载波耦合回路包括电容(C22)、电感(L22)、双向稳压管(D12)和变压器(T22)；所述第三窄带载波耦合回路包括电容(C32)、电感(L32)、双向稳压管(D22)和变压器(T32)；
所述电感(L12)通过磁环与所述电力线相连接，所述电感(L12)的两端分别与所述电阻(R12)相连接；
所述电阻(R12)的一端通过与所述电容(C22)的一端相连接，所述电容(C22)的另一端通过电感(L22)分别与所述双向稳压管(D12)的一端和变压器(T22)初级线圈的一端相连接；所述双向稳压管(D12)的另一端和变压器(T22)初级线圈的另一端与所述电阻(R12)的另一端相连接；所述变压器(T22)次级线圈与所述第一窄带收发回路相连接；
所述电阻(R12)的一端与所述电容(C32)的一端相连接，所述电容(C32)的另一端通过电感(L32)分别与所述双向稳压管(D22)的一端和变压器(T32)初级线圈的一端相连接；所述双向稳压管(D22)的另一端和变压器(T32)初级线圈的另一端与所述电阻(R12)的另一端相连接；所述变压器(T32)次级线圈与所述第二窄带收发回路相连接。
在一种可能的实现方式中，所述第一宽带载波耦合回路与所述电力线磁环耦合连接；
所述第一宽带载波耦合回路包括电感(L42)、电阻(R22)；所述第二宽带载波耦合回路包括电容(C52)、电感(L52)、双向稳压管(D32)和变压器(T52)；
所述电感(L42)通过磁环与所述电力线相连接，所述电感(L42的两端分别与所述电阻(R22)相连接；
所述电阻(R22)的一端与所述电容(C52)的一端相连接，所述电容(C52)的另一端通过电感(L52)分别与所述双向稳压管(D32)的一端和变压器(T52)初级线圈的一端相连接；所述双向稳压管(D32)的另一端和变压器(T52)初级线圈的另一端与所述电阻(R22)的另一端相连接；所述变压器(T52)次级线圈与所述宽带收发回路相连接。
本实施例提供的中压载波通信装置，通过设置耦合器、调制解调单元以及控制管理单元MCU，其中，耦合器包括至少一个窄带耦合回路以及至少一个宽带耦合回路，实现了多通道复合设计，支持多通道并行通信，与现有部分单通道设备互联兼容，在成本允许，业务通信质量要求高的情况下，为客户提供可靠、实时、高带宽的载波通信装置。
附图说明
图1为中压载波通信装置的连接方式的示意图；
图2为本实用新型实施例一提供的中压载波通信装置的结构示意图；
图3为本实用新型实施例二提供的中压载波通信装置的结构示意图；
图4为本实用新型实施例三提供的耦合器的电路图；
图5为本实用新型实施例四提供的耦合器的电路图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
图2为本实用新型实施例一提供的中压载波通信装置的结构示意图，请参阅图2，本实用新型提供一种中压载波通信装置10，所述中压载波通信装置10的一端与电力线4相连接，另一端与配电终端或通信主站相连接，包括：
耦合器1、调制解调单元2以及控制管理单元MCU3；
所述耦合器1分别与所述电力线4和所述调制解调单元2相连接，所述耦合器1包括至少一个窄带耦合回路以及至少一个宽带耦合回路；所述耦合器1用于通过所述电力线4获取电力信号，并将所述电力信号传输给所述调制解调单元2，或者将接收到的调制解调单元2转换后的载波信号耦合至所述电力线4上。
所述调制解调单元2，分别与所述耦合器1和所述MCU3相连接，用于对经过所述耦合器1的所述窄带耦合回路以及所述宽带耦合回路传输的信号进行处理，并将处理后的信号传输至所述MCU3，或者，用于将所述MCU3发送的转化后的所述通信主站发送的主站信息或所述用电终端发送的数据信息进行处理，将处理后的信息并行传输给所述窄带耦合回路以及所述宽带耦合回路。
所述控制管理单元MCU3，与所述调制解调单元相连接2，用于对经过所述调制解调单元2处理后的信号进行转化，并对转化后的信号通过通信接口传输至所述配电终端或所述通信主站，或者，用于将通过通信接口获取到的所述通信主站发送的主站信息或所述用电终端发送的数据信息进行转化，将转化后的主站信息传输至所述调制解调单元2。MCU3可以通过通信接口与通信主站或者配电终端相连接，可以采用串口或并口通信，例如采用RS232、RS485或以太网RJ45接口通信。
具体地，当中压载波通信装置10一端与通信主站相连接，另一端与电力线4相连接时，MCU3通过通信接口，例如RS232接口，获取通信主站的主站信息，可以为二进制信号，MCU3将接收到的主站信息进行转化，将转化后的主站信息传输至所述调制解调单元2。调制解调单元2MCU3发送的转化后的所述通信主站发送的主站信息进行滤波、放大以及调制处理，将处理后的信息并行传输给耦合器1，耦合器1将调制处理后的信号耦合至电力线4上，进行传输。或者，耦合器1从电力线4上获取电力信号，并将电力信号传输至调制解调单元2，调制解调单元2对电力信号进行滤波、放大以及解调处理，将处理后的信息并行传输给MCU3，MCU3将解调后的信号通过通信接口传输至通信主站。
当中压载波通信装置10一端与电力线4相连接，另一端与配电终端相连接，MCU3通过通信接口，例如RS232接口，获取配电终端的数据信息，可以为二进制信号，MCU3将接收到的数据信息进行转化，将转化后的数据信息传输至所述调制解调单元2。调制解调单元2MCU3发送的转化后的所述配电终端发送的数据信息进行滤波、放大以及调制处理，将处理后的信息并行传输给耦合器1，耦合器1将调制处理后的信号耦合至电力线4上，进行传输。或者，耦合器1从电力线4上获取电力信号，并将电力信号传输至调制解调单元2，调制解调单元2对电力信号进行滤波、放大以及解调处理，将处理后的信息并行传输给MCU3，MCU3将解调后的信号通过通信接口传输至配电终端。
由此，通过本实施例提供的中压载波通信装置，包括耦合器1、调制解调单元2以及控制管理单元MCU3，其中，耦合器1包括至少一个窄带耦合回路以及至少一个宽带耦合回路，实现了多通道复合设计，支持多通道并行通信，与现有部分单通道设备互联兼容，在成本允许，业务通信质量要求高的情况下，为客户提供可靠、实时、高带宽的载波通信装置。
本实用新型提供的中压载波通信装置同时支持窄带载波频带到宽带载波频带，把窄带载波和宽带载波的技术优势进行了结合应用，即提高了带宽也提高了实时性和可靠性；本实用新型各通道可采用不同的载波芯片或同一芯片的不同制式，充分发挥了各载波厂商及其产品的技术优势，加以复合利用，为载波通信服务于重要业务提供了可靠的通信手段；本实用新型为多频带、多独立载波通道的耦合回路，设计了兼容窄带和宽带载波频带的设计方案也是当前载波装置不具备的。本实用新型兼容了各家载波技术和产品的优势，同时降低了单一载波通道的技术风险，提高了载波装置的硬件可靠性，同时对于重要业务的载波通信提供可靠、实时、高带宽的通信支持。本实用新型装置在少量增加硬件成本基础上，将为中压配电自动化通信提供较好的解决方案，具有较好的价值和意义。同时，该实用新型装置由于兼容了多家的载波芯片或技术，对现有的单一载波技术、单一通道的载波装置也具有较好兼容性。
可选的，所述中压载波通信装置中还包括调度控制单元MUX，所述MUX分别与所述调制解调单元2和所述MCU3相连接，用于并行接收经过所述调制解调单元2处理后的信号，并将所述信号传输至所述MCU3，或者用于将所述MCU3传输的信号发送至所述调制解调单元2。
具体地，可以选择性地或并行的将所述MCU传输的信号发送至所述调制解调单元。
更为具体地，MCU3可以通过MUX多路复用回路实现各载波通道的选取控制、配置、接口驱动以、数据收发以及多通道数据汇聚管理。另外，MCU3为外部提供业务接口如以太网接口、RS232、RS485等，且可支持与业务端口的数据透传或协议转换数据传输。MUX为一个多路数据缓冲存储和多通道调度控制单元，MUX可采用SPI、I2C或UART与各载波通道进行连接，并可实现各载波通道的数据并行接收、并行发送或有选择发送，MUX与MCU3之间可采用并行或串行总线接口进行交互。若选用芯片资源丰富的MCU3，MCU3也可直接实现MUX的功能。
实施例二
图3为本实用新型实施例二提供的中压载波通信装置的结构示意图，请参阅图3，本实施例中，所述窄带耦合回路包括第一窄带载波耦合回路11和第二窄带载波耦合回路12。
所述第一窄带载波耦合回路11的输入端与所述电力线4相连接，所述第二窄带载波耦合回路12的输入端与所述第一窄带载波耦合回路11的输出端相连接，所述第二窄带载波耦合回路12的输出端与所述调制解调单元2相连接。相应的，调制解调单元2包括第一窄带收发回路21，所述第一窄带收发回路21中设置有第一载波芯片，所述第一载波芯片与所述MCU相连接；所述第二窄带载波耦合回路12的输出端与所述第一窄带收发回路相连接。
窄带耦合回路还包括第三窄带载波耦合回路13，所述第三窄带载波耦合回路13的输入端与所述第一窄带载波耦合回路11的输出端相连接，所述第三窄带载波耦合回路的输出端13与所述调制解调单元2相连接。相应的，调制解调单元2包括第二窄带收发回路22，所述第二窄带收发回路22中设置有第二载波芯片，所述第二载波芯片与所述MCU3相连接；所述第三窄带载波耦合回路13的输出端与第二窄带收发回路相连接。
宽带耦合回路包括第一宽带载波耦合回路14和第二宽带载波耦合回路15；所述第一宽带载波耦合回路14的输入端与所述电力线4相连接，所述第二宽带载波耦合回路15的输入端与所述第一宽带载波耦合回路14的输出端相连接，所述第二宽带载波耦合回路15的输出端与所述调制解调单元2相连接。
相应的，所述调制解调单元2包括宽带收发回路23，所述宽带收发回路23中设置有第三载波芯片，所述第三载波芯片与所述MCU3相连接；
所述第二宽带载波耦合回路15的输出端与所述宽带收发回路相连接。耦合器包括1次耦合回路和2次耦合回路。1次耦合回路要安装在10kV线路上，实现强电隔离和信号耦合，包括第一窄带载波耦合回路11以及第一宽带载波耦合回路14。2次耦合回路出于电路防护和安全要求，也会再进行一次信号隔离变换，包括：第二窄带载波耦合回路12、第三窄带载波耦合回路13、第二宽带载波耦合回路15。
具体地，窄带载波通信的载频在500kHz以下，具有抗线路衰减能力强、传输衰减小、传输距离远的特点，但易受脉冲噪声或非周期噪声干扰，本实施例中选取2个载波通道。宽带载波通信的载频在2MHz以上，线路信道噪声水平低、稳定，但由于载频高抗衰减能力弱，不适宜远距离传输,本实施例中选1个通道。根据电力线载波相关标准，窄带载波频率3kHz～500kHz，宽带载波频率2MHz～30MHz，载波装置的频段选取：窄带载波通道优先选择频段60kHz～90kHz、110kHz～140kHz、160kHz～230kHz、240kHz～330kHz、360kHz～460kHz；宽带载波频段可选取2～12MHz或2～12MHz中的一段。本装置中，上述2个窄带载波通道的载波频段可在所述的5个窄带载波频段选取2个，宽带载波通道的载波频段在2～12M之间选取1个频段。载波芯片，主要依据承载业务的实时性、可靠性要求和相应载波频段的具有代表性的载波技术进行选择。窄带收发回路的载波芯片可选用载波中心频率421kHz、270kHz、120kHz等载波芯片技术，宽带收发回路的载波芯片可选择2～12MHz的OFDM载波芯片技术。耦合器1，依据耦合器材料特性和滤波器带宽限制，2个窄带载波频段的1次耦合器可共用进行独立设计。
中压波通道装置的工作过程：当配电终端进行数据发送时，通过接口把数据传送给MCU，由MCU通过MUX向三个载波通道同时或发送相同的数据信息，三个独立的载波通道将数据发送到电力线或电缆屏蔽线上，完成一次发送。当从10kV电力线或电缆屏蔽线接收到载波数据时，通过耦合回路，三个载波通道获取数据信息，MUX把三个通道收到的数据放入缓冲区，MCU从MUX获取三个通道的数据信息，并分别校验，若其中一个通道数据信息的校验正确，则舍弃其它通道数据，并由MCU向业务终端接口发送数据，完成一次数据接收。另外，为了提高载波装置的通信带宽和实时性，优先选用宽带载波通道数据进行传输，窄带载波通道可作为宽带载波通道收发数据失败时备用通道，满足“宽带载波优先，窄带载波可靠后备”的原则。
由此，通过本实施例提供的中压载波通信装置，实现了多通道复合设计，支持多通道并行通信，与现有部分单通道设备互联兼容，在成本允许，业务通信质量要求高的情况下，为客户提供可靠、实时、高带宽的载波通信装置。
实施例三
图4为本实用新型实施例三提供的耦合器的电路图，请参阅图4，本实施例中在实施例二的基础上对耦合器的结构进行进一步限定。
本实施例中提供的耦合器与所述电力线直接耦合连接，即电容直接耦合式耦合器，具体地所述第一窄带载波耦合回路11与所述电力线直接耦合连接；所述第一宽带载波耦合回路14与所述电力线直接耦合连接；
所述第一窄带载波耦合回路11包括电容C11、电感L11、变压器T11和电阻R11；所述第二窄带载波耦合回路12包括电容C21、电感L21、双向稳压管D11和变压器T21；所述第三窄带载波耦合回路13包括电容C31、电感L31、双向稳压管D21和变压器T31；所述第一宽带载波耦合回路14包括电容C41、电感L41、变压器T41和电阻R21；所述第二宽带载波耦合回路15包括电容C51、电感L51、双向稳压管D31和变压器T51；
所述电力线的相线通过所述电容C11、所述电感L11与所述变压器T11的初级线圈的一端相连接，所述初级线圈的另一端与所述电力线的地线相连接；所述变压器T11的次级线圈的一端通过所述电阻R11与所述电容C21的一端相连接，所述电容C21的另一端通过电感L21分别与所述双向稳压管D11的一端和变压器T21初级线圈的一端相连接；所述双向稳压管D11的另一端和变压器T21初级线圈的另一端与所述变压器T11的次级线圈的另一端相连接；所述变压器T21次级线圈与所述第一窄带收发回路相连接；
所述变压器T11的次级线圈的一端通过所述电阻R11与所述电容C31的一端相连接，所述电容C31的另一端通过电感L31分别与所述双向稳压管D21的一端和变压器T31初级线圈的一端相连接；所述双向稳压管D21的另一端和变压器T31初级线圈的另一端与所述变压器T11的次级线圈的另一端相连接；所述变压器T31次级线圈与所述第二窄带收发回路相连接；
所述电力线的相线通过所述电容C41、所述电感L41与所述变压器T41的初级线圈的一端相连接，所述初级线圈的另一端与所述电力线的地线相连接；
所述变压器T51的次级线圈的一端通过所述电阻R21与所述电容C51的一端相连接，所述电容C51的另一端通过电感L51分别与所述双向稳压管D31的一端和变压器T51初级线圈的一端相连接；所述双向稳压管D31的另一端和变压器T51初级线圈的另一端与所述变压器T41的次级线圈的另一端相连接；所述变压器T51次级线圈与所述宽带收发回路相连接。
由此，本实施例提供了一种架空线路可以采用的电容直接耦合式耦合器，实现了多通道复合设计，即兼容了各载波厂商的技术优势，又与现有部分单通道设备互联兼容。在成本允许，业务通信质量要求高的情况下，为客户提供可靠、实时、高带宽的载波通信装置。
实施例四
图5为本实用新型实施例四提供的耦合器的电路图，本实施例中在实施例二的基础上对耦合器的结构进行进一步限定。
本实施例中提供的耦合器与所述电力线直接耦合连接，即磁环穿心耦合器。所述第一窄带载波耦合回路11与所述电力线磁环耦合连接所述第一宽带载波耦合回路15与所述电力线磁环耦合连接。
所述第一窄带载波耦合回路11包括电感L12、电阻R12；所述第二窄带载波耦合回路12包括电容C22、电感L22、双向稳压管D12和变压器T22；所述第三窄带载波耦合回路13包括电容C32、电感L32、双向稳压管D22和变压器T32；所述第一宽带载波耦合回路14包括电感L42、电阻R22；所述第二宽带载波耦合回路15包括电容C52、电感L52、双向稳压管D32和变压器T52；
所述电感L12通过磁环与所述电力线相连接，所述电感L12的两端分别与所述电阻R12相连接；所述电阻R12的一端通过与所述电容C22的一端相连接，所述电容C22的另一端通过电感L22分别与所述双向稳压管D12的一端和变压器T22初级线圈的一端相连接；所述双向稳压管D12的另一端和变压器T22初级线圈的另一端与所述电阻R12的另一端相连接；所述变压器T22次级线圈与所述第一窄带收发回路相连接；
所述电阻R12的一端与所述电容C32的一端相连接，所述电容C32的另一端通过电感L32分别与所述双向稳压管D22的一端和变压器T32初级线圈的一端相连接；所述双向稳压管D22的另一端和变压器T32初级线圈的另一端与所述电阻R12的另一端相连接；所述变压器T32次级线圈与所述第二窄带收发回路相连接。
所述电感L42通过磁环与所述电力线相连接，所述电感L42的两端分别与所述电阻R22相连接；
所述电阻R22的一端与所述电容C52的一端相连接，所述电容C52的另一端通过电感L52分别与所述双向稳压管D32的一端和变压器T52初级线圈的一端相连接；所述双向稳压管D32的另一端和变压器T52初级线圈的另一端与所述电阻R22的另一端相连接；所述变压器T52次级线圈与所述宽带收发回路相连接。
需要说明的是，实际应用中应根据需要选取耦合器。例如，若是架空线路可以采用电容直接耦合式耦合器，若是地埋电缆可以采用磁环穿心耦合器。由此，本实施例提供了一种地埋电缆可以采用的磁环穿心耦合器，实现了多通道复合设计，即兼容了各载波厂商的技术优势，又与现有部分单通道设备互联兼容。在成本允许，业务通信质量要求高的情况下，为客户提供可靠、实时、高带宽的载波通信装置。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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例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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (12)
1.一种中压载波通信装置，所述中压载波通信装置的一端与电力线相连接，另一端与配电终端或通信主站相连接，其特征在于，包括：
耦合器、调制解调单元以及控制管理单元MCU；
所述耦合器分别与所述电力线和所述调制解调单元相连接，所述耦合器包括至少一个窄带耦合回路以及至少一个宽带耦合回路；所述耦合器用于通过所述电力线获取电力信号，并将所述电力信号传输给所述调制解调单元，或者将接收到的调制解调单元转换后的载波信号耦合至所述电力线上；
所述调制解调单元，分别与所述耦合器和所述MCU相连接，用于对经过所述耦合器的所述窄带耦合回路以及所述宽带耦合回路传输的信号进行处理，并将处理后的信号传输至所述MCU，或者，用于将所述MCU发送的转化后的所述通信主站发送的主站信息或所述配电终端发送的数据信息进行处理，将处理后的信息并行传输给所述窄带耦合回路以及所述宽带耦合回路；
所述控制管理单元MCU，与所述调制解调单元相连接，用于对经过所述调制解调单元处理后的信号进行转化，并对转化后的信号通过通信接口传输至所述配电终端或所述通信主站，或者，用于将通过通信接口获取到的所述通信主站发送的主站信息或所述配电终端发送的数据信息进行转化，将转化后的信息传输至所述调制解调单元。
2.根据权利要求1所述的中压载波通信装置，其特征在于，所述中压载波通信装置中还包括调度控制单元MUX，所述MUX分别与所述调制解调单元和所述MCU相连接，用于并行接收经过所述调制解调单元处理后的信号，并将所述信号传输至所述MCU，或者用于将所述MCU传输的信号发送至所述调制解调单元。
3.根据权利要求1所述的中压载波通信装置，其特征在于，所述窄带耦合回路包括第一窄带载波耦合回路和第二窄带载波耦合回路；
所述第一窄带载波耦合回路的输入端与所述电力线相连接，所述第二窄带载波耦合回路的输入端与所述第一窄带载波耦合回路的输出端相连接，所述第二窄带载波耦合回路的输出端与所述调制解调单元相连接。
4.根据权利要求3所述的中压载波通信装置，其特征在于，所述窄带耦合回路还包括第三窄带载波耦合回路，所述第三窄带载波耦合回路的输入端与所述第一窄带载波耦合回路的输出端相连接，所述第三窄带载波耦合回路的输出端与所述调制解调单元相连接。
5.根据权利要求4所述的中压载波通信装置，其特征在于，所述宽带耦合回路包括第一宽带载波耦合回路和第二宽带载波耦合回路；
所述第一宽带载波耦合回路的输入端与所述电力线相连接，所述第二宽带载波耦合回路的输入端与所述第一宽带载波耦合回路的输出端相连接，所述第二宽带载波耦合回路的输出端与所述调制解调单元相连接。
6.根据权利要求4所述的中压载波通信装置，其特征在于，所述调制解调单元包括第一窄带收发回路，所述第一窄带收发回路中设置有第一载波芯片，所述第一载波芯片与所述MCU相连接；
所述第二窄带载波耦合回路的输出端与所述第一窄带收发回路相连接。
7.根据权利要求6所述的中压载波通信装置，其特征在于，所述调制解调单元包括第二窄带收发回路，所述第二窄带收发回路中设置有第二载波芯片，所述第二载波芯片与所述MCU相连接；
所述第三窄带载波耦合回路的输出端与第二窄带收发回路相连接。
8.根据权利要求5所述的中压载波通信装置，其特征在于，
所述调制解调单元包括宽带收发回路，所述宽带收发回路中设置有第三载波芯片，所述第三载波芯片与所述MCU相连接；
所述第二宽带载波耦合回路的输出端与所述宽带收发回路相连接。
9.根据权利要求7所述的中压载波通信装置，其特征在于，所述第一窄带载波耦合回路与所述电力线直接耦合连接；
所述第一窄带载波耦合回路包括电容(C11)、电感(L11)、变压器(T11)和电阻(R11)；所述第二窄带载波耦合回路包括电容(C21)、电感(L21)、双向稳压管(D11)和变压器(T21)；所述第三窄带载波耦合回路包括电容(C31)、电感(L31)、双向稳压管(D21)和变压器(T31)；
所述电力线的相线通过所述电容(C11)、所述电感(L11)与所述变压器(T11)的初级线圈的一端相连接，所述初级线圈的另一端与所述电力线的地线相连接；
所述变压器(T11)的次级线圈的一端通过所述电阻(R11)与所述电容(C21)的一端相连接，所述电容(C21)的另一端通过电感(L21)分别与所述双向稳压管(D11)的一端和变压器(T21)初级线圈的一端相连接；所述双向稳压管(D11)的另一端和变压器(T21)初级线圈的另一端与所述变压器(T11)的次级线圈的另一端相连接；所述变压器(T21)次级线圈与所述第一窄带收发回路相连接；
所述变压器(T11)的次级线圈的一端通过所述电阻(R11)与所述电容(C31)的一端相连接，所述电容(C31)的另一端通过电感(L31)分别与所述双向稳压管(D21)的一端和变压器(T31)初级线圈的一端相连接；所述双向稳压管(D21)的另一端和变压器(T31)初级线圈的另一端与所述变压器(T11)的次级线圈的另一端相连接；所述变压器(T31)次级线圈与所述第二窄带收发回路相连接。
10.根据权利要求8所述的中压载波通信装置，其特征在于，所述第一宽带载波耦合回路与所述电力线直接耦合连接；
所述第一宽带载波耦合回路包括电容(C41)、电感(L41)、变压器(T41)和电阻(R21)；所述第二宽带载波耦合回路包括电容(C51)、电感(L51)、双向稳压管(D31)和变压器(T51)；
所述电力线的相线通过所述电容(C41)、所述电感(L41)与所述变压器(T41)的初级线圈的一端相连接，所述初级线圈的另一端与所述电力线的地线相连接；
所述变压器(T51)的次级线圈的一端通过所述电阻(R21)与所述电容(C51)的一端相连接，所述电容(C51)的另一端通过电感(L51)分别与所述双向稳压管(D31)的一端和变压器(T51)初级线圈的一端相连接；所述双向稳压管(D31)的另一端和变压器(T51)初级线圈的另一端与所述变压器(T41)的次级线圈的另一端相连接；所述变压器(T51)次级线圈与所述宽带收发回路相连接。
11.根据权利要求7所述的中压载波通信装置，其特征在于，所述第一窄带载波耦合回路与所述电力线磁环耦合连接；
所述第一窄带载波耦合回路包括电感(L12)、电阻(R12)；所述第二窄带载波耦合回路包括电容(C22)、电感(L22)、双向稳压管(D12)和变压器(T22)；所述第三窄带载波耦合回路包括电容(C32)、电感(L32)、双向稳压管(D22)和变压器(T32)；
所述电感(L12)通过磁环与所述电力线相连接，所述电感(L12)的两端分别与所述电阻(R12)相连接；
所述电阻(R12)的一端通过与所述电容(C22)的一端相连接，所述电容(C22)的另一端通过电感(L22)分别与所述双向稳压管(D12)的一端和变压器(T22)初级线圈的一端相连接；所述双向稳压管(D12)的另一端和变压器(T22)初级线圈的另一端与所述电阻(R12)的另一端相连接；所述变压器(T22)次级线圈与所述第一窄带收发回路相连接；
所述电阻(R12)的一端与所述电容(C32)的一端相连接，所述电容(C32)的另一端通过电感(L32)分别与所述双向稳压管(D22)的一端和变压器(T32)初级线圈的一端相连接；所述双向稳压管(D22)的另一端和变压器(T32)初级线圈的另一端与所述电阻(R12)的另一端相连接；所述变压器(T32)次级线圈与所述第二窄带收发回路相连接。
12.根据权利要求8所述的中压载波通信装置，其特征在于，
所述第一宽带载波耦合回路与所述电力线磁环耦合连接；
所述第一宽带载波耦合回路包括电感(L42)、电阻(R22)；所述第二宽带载波耦合回路包括电容(C52)、电感(L52)、双向稳压管(D32)和变压器(T52)；
所述电感(L42)通过磁环与所述电力线相连接，所述电感(L42)的两端分别与所述电阻(R22)相连接；
所述电阻(R22)的一端与所述电容(C52)的一端相连接，所述电容(C52)的另一端通过电感(L52)分别与所述双向稳压管(D32)的一端和变压器(T52)初级线圈的一端相连接；所述双向稳压管(D32)的另一端和变压器(T52)初级线圈的另一端与所述电阻(R22)的另一端相连接；所述变压器(T52)次级线圈与所述宽带收发回路相连接。
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|---|---|---|---|
| CN201621081554.XU CN206259935U (zh) | 2016-09-26 | 2016-09-26 | 一种中压载波通信装置 |
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|---|---|
| CN (1) | CN206259935U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112187795A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-01-05 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种高速中压载波加密透传装置 |
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2016
- 2016-09-26 CN CN201621081554.XU patent/CN206259935U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN112187795A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-01-05 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种高速中压载波加密透传装置 |
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