CN206302412U - 一种中压电力线窄带载波信道衰减测试系统 - Google Patents
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Abstract
一种中压电力线窄带载波信道衰减测试系统，载波信号收发装置A发送载波数据至数据处理装置A，数据处理装置A对数据进行处理并显示载波信号的信息，载波信号收发装置A发送载波信号至高压耦合装置A，通过高压耦合装置A将载波信号加载至10kV 中压电力线路，高压耦合装置B接收载波信号后至载波信号收发装置B，载波信号收发装置B接收载波信号后输出载波数据至数据处理装置B并对载波信号的信息进行显示，算出载波信号衰减差值，其中载波信号收发装置A和载波信号收发装置B分别包括扫频信号发生装置，微控制器与扫频信号发生装置连接，能控制扫频信号发生装置发生的载波信号从40kHz‑500kHz扫频发送，解决选频表振荡器方式只能手动设置单个频率信号的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力通信领域，特别涉及一种中压电力线窄带载波信道衰减测试系统。
背景技术
中压电力线载波通信是在10kV 电力线路传输高频载波信号进行信息传输的一种通信方式。对于高频载波信号而言，中压电力线通道并非理想通信线路，由于电网结构复杂多变，用电负载随机接入，这些都对高频载波信号的传输带来很大的衰减，这种衰减的变化与电网结构、通信距离、信号频率以及接入电力线网络的负载等都是紧密相连的。
目前,中压电力线载波信道衰减测量方法是：首先在电力线的一端通过电平振荡器产生高频载波信号，注入到电力线路，然后在电力线路的另一端使用选频表接收高频载波信号，将接收端测试的信号电平和发送端的信号电平做差运算就得到了这段线路的衰减（dB）。如果要观察载波信号时域波形需要使用示波器，频域信号特征需要使用频谱分析仪观测频率特性。
该测试方法有以下不足：采用选频表-振荡器方式，每次只能手动设置单个频率信号，而不能够从40kHz-500kHz扫频发送，效率低，测试时间长。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种中压电力线窄带载波信道衰减测试系统，能够从40kHz-500kHz扫频发送频率信号，具有效率高、测试时间短的优点。
本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种中压电力线窄带载波信道衰减测试系统，包括载波信号收发装置A、高压耦合装置A和数据处理装置A，载波信号收发装置A通过高压耦合装置A与10kV 中压电力线路连接，载波信号收发装置A发生载波信号至10kV 中压电力线路以及接收10kV 中压电力线路的载波信号；载波信号收发装置A与数据处理装置A建立连接并向数据处理装置A发送载波数据；还包括载波信号收发装置B、高压耦合装置B和数据处理装置B，载波信号收发装置B通过高压耦合装置B与10kV 中压电力线路连接，载波信号收发装置B发生载波信号至10kV 中压电力线路以及接收10kV 中压电力线路的载波信号；载波信号收发装置B与数据处理装置B建立连接并向数据处理装置B发送载波数据；所述的载波信号收发装置A和载波信号收发装置B分别包括微控制器、功率放大模块、扫频信号发生装置和高速数据采集卡，扫频信号发生装置，与微控制器连接，微控制器控制扫频信号发生装置发送载波信号；功率放大模块，分别与高压耦合装置和扫频信号发生装置连接，对载波信号进行放大后将载波信号传输至相应的高压耦合装置；高速数据采集卡，与相应的高压耦合装置A或高压耦合装置B连接，接收高压耦合装置A或高压耦合装置B的载波信号并生成载波数据，高速数据采集卡分别与相应的数据处理装置A或数据处理装置B连接并将载波数据分别传递至相应的数据处理装置A或数据处理装置B。
通过采用上述技术方案，载波信号收发装置A发送载波数据至数据处理装置A，数据处理装置A对数据进行处理并显示载波信号的信息，载波信号收发装置A发送载波信号至高压耦合装置A，通过高压耦合装置A将载波信号加载至10kV 中压电力线路，高压耦合装置B接收载波信号后至载波信号收发装置B，载波信号收发装置B接收载波信号后输出载波数据至数据处理装置B并对载波信号的信息进行显示，通过对数据处理装置A显示的载波信号信息与数据处理装置B显示的载波信号的信息进行对比，算出载波信号衰减差值，其中载波信号收发装置A和载波信号收发装置B分别包括扫频信号发生装置，微控制器与扫频信号发生装置连接，能控制扫频信号发生装置发生的载波信号从40kHz-500kHz扫频发送，解决了选频表振荡器方式只能手动设置单个频率信号的问题，使中压电力线窄带载波信道衰减测试系统能够快速算出不同频率时载波信号的衰减程度。
本实用新型可进一步设置为，功率放大模块与微控制器连接。
通过采用上述技术方案，通过微控制器能够控制功率放大模块的放大倍数，防止对载波信号放大倍数过高而使载波信号传输以及显示的过程中出现失真的情况。
本实用新型可进一步设置为，所述的高速数据采集卡与微控制器连接。
通过采用上述技术方案，高速数据采集卡受微控制器控制，采集经高压耦合装置A和高压耦合装置B提取的高频载波信号。
本实用新型可进一步设置为，所述的数据处理装置A、数据处理装置B分别通过网络协议与服务器建立连接，所述的中压电力线窄带载波信道衰减测试系统包括移动接收装置，所述的移动接收装置与所述的服务器连接。
通过采用上述技术方案，数据处理装置A、数据处理装置B能够向服务器发送载波数据，移动接收装置接收服务器的载波数据进行显示，使工作人员通过移动接收装置进行远程观看。
本实用新型可进一步设置为，所述的移动接收装置与所述的服务器之间设置有身份识别模块。
通过采用上述技术方案，身份识别模块能够起到保密的的作用。
本实用新型可进一步设置为，所述的身份识别模块为指纹识别方式，所述的移动接收装置向服务器发送指纹识别信息，所述的身份识别模块对指纹识别信息进行识别，识别通过后对移动接收装置授予访问权。
通过采用上述技术方案，指纹识别在实际使用过程中具有方便快捷、保密性高的有点。
本实用新型可进一步设置为，所述的数据处理装置A和数据处理装置B包括PC机、DSP或单片机。
通过采用上述技术方案，PC机、DSP或单片机能够的频率数据进行处理。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
载波信号收发装置A发送载波数据至数据处理装置A，数据处理装置A对数据进行处理并显示载波信号的信息，载波信号收发装置A发送载波信号至高压耦合装置A，通过高压耦合装置A将载波信号加载至10kV 中压电力线路，高压耦合装置B接收载波信号后至载波信号收发装置B，载波信号收发装置B接收载波信号后输出载波数据至数据处理装置B并对载波信号的信息进行显示，通过对数据处理装置A显示的载波信号信息与数据处理装置B显示的载波信号的信息进行对比，算出载波信号衰减差值，其中载波信号收发装置A和载波信号收发装置B分别包括扫频信号发生装置，微控制器与扫频信号发生装置连接，能控制扫频信号发生装置发生的载波信号从40kHz-500kHz扫频发送，解决了选频表振荡器方式只能手动设置单个频率信号的问题，使中压电力线窄带载波信道衰减测试系统能够快速算出不同频率时载波信号的衰减程度，微控制器能够控制功率放大模块的放大倍数，防止对载波信号放大倍数过高而使载波信号传输以及显示的过程中出现失真的情况。
附图说明
图1是中压电力线窄带载波信道衰减测试系统结构示意图；
图2是功率放大模块与微控制器连接示意图；
图3是高速数据采集卡与微控制器连接结构示意图；
图4是幅值和频率衰减示意图。
图中，110、高压耦合装置A；120、载波信号收发装置A；130、数据处理装置A；1201、功率放大模块；1202、扫频信号发生器；1203、微控制器；1204、高速数据采集卡；210、高压耦合装置B；220、载波信号收发装置B；230、数据处理装置B；2201、功率放大模块；2202、扫频信号发生器；2203、微控制器；2204、高速数据采集卡。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
一种中压电力线窄带载波信道衰减测试系统，如图1所示其结构示意图，包括载波信号收发装置A120、高压耦合装置A110和数据处理装置A130，载波信号收发装置A120通过高压耦合装置A110与10kV 中压电力线路连接，载波信号收发装置A120与数据处理装置A130建立连接并向数据处理装置A130发送载波数据。
载波信号收发装置B220通过高压耦合装置B210与10kV 中压电力线路连接，载波信号收发装置B220与数据处理装置B230建立连接并向数据处理装置B230发送载波数据，高压耦合装置A110和高压耦合装置B210分别为型号CSG-800-KJ1的高压耦合装置。
载波信号收发装置A120包括微控制器1203、功率放大模块1201、扫频信号发生装置1202和高速数据采集卡1204，扫频信号发生装置1202与微控制器连接1203，功率放大模块1201分别与高压耦合装置A110和扫频信号发生装置1202连接，高速数据采集卡1204与高压耦合装置A110连接，高速数据采集卡1204与数据处理装置A130连接。
载波信号收发装置B220包括微控制器2203、功率放大模块2201、扫频信号发生装置2202和高速数据采集卡2204，扫频信号发生装置2202与微控制器连接2203，功率放大模块2201分别与高压耦合装置B210和扫频信号发生装置2202连接，高速数据采集卡2204与高压耦合装置B210连接，高速数据采集卡2204与数据处理装置B230连接，扫频信号发生装置1202和扫频信号发生装置2202分别为型号EM32003B DDS的扫频信号发生装置。
当载波信号收发装置A120发射信号的时候，载波信号收发装置B220不发射信号，载波信号收发装置A120和载波信号收发装置B220同时接收信号；当载波信号收发装置B220发射信号的时候，载波信号收发装置A120不发射信号，载波信号收发装置A120和载波信号收发装置B220同时接收信号，载波信号收发装置A120和载波信号收发装置B220是两个对等的装置。
微控制器通过预先编制的程序控制信号发生模块产生40-500kHz的窄带载波信号，通过功率放大器模块放大信号功率，然后通过高压耦合装置A或高压耦合装置B将信号耦合到10kV 中压电力线路。
如图2所示，功率放大模块与微控制器连接，通过微控制器能够控制功率放大模块的放大倍数，防止对载波信号放大倍数过高而使载波信号传输以及显示的过程中出现失真的情况。
如图3所示，高速数据采集卡与微控制器连接，高速数据采集卡受微控制器控制，采集经压耦合装置A120或高压耦合装置B220提取的载波信号，将采集到的线路载波信号转变为数字信号，然后将数据通过USB线传送给数据数据处理装置A130或数据处理装置B230，进行时域和频域的运算处理，数据数据处理装置A130或数据处理装置B230上的软件对数据进行时域和频域上的处理、显示并存储。
设置载波收发装置A120向载波收发装置B220发射载波信号的方向为正方向，载波收发装置A120发送的载波信号经10kV电力线传输，载波收发装置B220接收并测试载波信号（此时载波收发装置B220不发射载波信号），测试完载波信号的正向衰减后；载波收发装置A120停止发射载波信号，此时载波收发装置B220发射载波信号，然后重复以上操作，即可测试反向衰减。其中正向衰减用于分析电力线网络中的下行传输特性，反向衰减用于分析电力线网络中的上行传输特性。
如图4所示，电力线载波高频的信道的幅值和频率衰减示意图，计算机上运行高级信号处理软件进行计算、仿真和分析，从而得到电力线载波高频的信道的幅值和频率衰减特性，该示意图的横坐标为载波信号的频率，该示意图的纵坐标为载波信号的幅值，由图可直观的观察到发送的载波信号以及接收的载波信号强度，△dB为发送的载波信号强度与接收的载波信号强度的差值，如图点C的坐标为（358,144），点D的坐标为（358,114），通过计算可知在载波信号频率为358kHz的时候，载波信号幅值衰减△dB为30dB，根据图示电力线载波高频的信道的幅值和频率衰减特性，可选出该载波信号幅值衰减最低情况下该载波信号的频率值。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (7)
1.一种中压电力线窄带载波信道衰减测试系统，其特征在于：包括
载波信号收发装置A、高压耦合装置A和数据处理装置A，
载波信号收发装置A通过高压耦合装置A与10kV 中压电力线路连接，载波信号收发装置A发生载波信号至10kV 中压电力线路以及接收10kV 中压电力线路的载波信号；
载波信号收发装置A与数据处理装置A建立连接并向数据处理装置A发送载波数据；
还包括
载波信号收发装置B、高压耦合装置B和数据处理装置B，
载波信号收发装置B通过高压耦合装置B与10kV 中压电力线路连接，载波信号收发装置B发生载波信号至10kV 中压电力线路以及接收10kV 中压电力线路的载波信号；
载波信号收发装置B与数据处理装置B建立连接并向数据处理装置B发送载波数据；
所述的载波信号收发装置A和载波信号收发装置B分别包括微控制器、功率放大模块、扫频信号发生装置和高速数据采集卡，
扫频信号发生装置，与微控制器连接，微控制器控制扫频信号发生装置发送载波信号；
功率放大模块，分别与高压耦合装置和扫频信号发生装置连接，对载波信号进行放大后将载波信号传输至相应的高压耦合装置；
高速数据采集卡，与相应的高压耦合装置A或高压耦合装置B连接，接收高压耦合装置A或高压耦合装置B的载波信号并生成载波数据，高速数据采集卡分别与相应的数据处理装置A或数据处理装置B连接并将载波数据分别传递至相应的数据处理装置A或数据处理装置B。
2.根据权利要求1所述的一种中压电力线窄带载波信道衰减测试系统，其特征在于：功率放大模块与微控制器连接。
3.根据权利要求2所述的一种中压电力线窄带载波信道衰减测试系统，其特征在于：所述的高速数据采集卡与微控制器连接。
4.根据权利要求1所述的一种中压电力线窄带载波信道衰减测试系统，其特征在于：所述的数据处理装置A、数据处理装置B分别通过网络协议与服务器建立连接，所述的中压电力线窄带载波信道衰减测试系统包括移动接收装置，所述的移动接收装置与所述的服务器连接。
5.根据权利要求4所述的一种中压电力线窄带载波信道衰减测试系统，其特征在于：所述的移动接收装置与所述的服务器之间设置有身份识别模块。
6.根据权利要求5所述的一种中压电力线窄带载波信道衰减测试系统，其特征在于：所述的身份识别模块为指纹识别方式，所述的移动接收装置向服务器发送指纹识别信息，所述的身份识别模块对指纹识别信息进行识别，识别通过后对移动接收装置授予访问权。
7.根据权利要求1所述的一种中压电力线窄带载波信道衰减测试系统，其特征在于：所述的数据处理装置A和数据处理装置B包括PC机、DSP或单片机。
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| CN109818653A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-05-28 | 中国电建集团海南电力设计研究院有限公司 | 一种智能配电网中压载波对等通信系统 |
| CN112350746A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-02-09 | 南京瑞贻电子科技有限公司 | 一种用于电力线载波通讯系统的信道衰弱检测系统及其检测方法 |
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2016
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