CN208314990U - 一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置 - Google Patents
一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208314990U CN208314990U CN201820927109.3U CN201820927109U CN208314990U CN 208314990 U CN208314990 U CN 208314990U CN 201820927109 U CN201820927109 U CN 201820927109U CN 208314990 U CN208314990 U CN 208314990U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power line
- processor
- intelligent ammeter
- phase intelligent
- communication module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：包括处理器及分别与所述处理器连接的单相智能电表、上位机、微功率无线通信模块及电力线通信模块，通过微功率无线通信模块和电力线通信模块协同工作，完成该电能表与台区集中器进行通信，实现用电信息采集数据通讯操作。本实用新型通过微功率无线通信模块和电力线通信模块协同工作，完成该电能表与台区集中器进行通信，实现用电信息采集数据通讯操作，解决了现有技术中采用台区拆分及加装窄带载波功率放大器的基础数据统计困难、处理周期长、投入成本高等技术问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及计量自动化技术领域，具体涉及一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置。
背景技术
近几年来，计量自动化系统作为智能电网的重要组成部分，随着智能电网建设的推进，极大的提升了电力营销自动化水平。
社会用电量作为经济发展的一项重要指标，低压电力台区因台区内用电设备的固有特性，用电设备运行时会往电力线上注入大量的持续窄带干扰信号，用电设备切投时会往电力线上注入脉冲干扰信号，同时随着用电设备的切投，导致电力线上不同区域内阻抗特性各不相同，对电力线载波通信产生非常大的影响，导致通信误码率降低甚至无法通信。
受低压居民用户的分布情况，居民用户电能表难以集中安置，需随着居民用户的分布而进行变化，随着电能表的安装位置不同，使用窄带电力线载波进行电力线数据通信时，受线路阻抗影响，存在信号孤岛区域。
目前进行信号孤岛的方式在线路中间加装窄带载波功率放大器、台区拆分等处理方式。但此类处理方式需建立在对台区电能表依据线路分布情况非常清楚的基础上，基础数据统计困难，工作量大，处理周期长，需耗费大量的人力，还需要额外的增加用电信息采集设备，成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，以解决现有技术中采用台区拆分及加装窄带载波功率放大器的基础数据统计困难、处理周期长、投入成本高等技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：包括处理器及分别与所述处理器连接的单相智能电表、上位机、微功率无线通信模块及电力线通信模块，通过微功率无线通信模块和电力线通信模块协同工作，完成该电能表与台区集中器进行通信，实现用电信息采集数据通讯操作。
进一步的，所述处理器通过串行通信适配接口与所述单相智能电表双向连接，一方面用于主动获取单相智能电表参数信息，另一方面用于将处理器处理的用电及控制信息反馈给单相智能电表进行显示。
进一步的，所述处理器一方面通过自身的SWD接口双向连接调试接口，该调试接口双向连接PC机，另一方面所述处理器通过串口直接连接PC机。
进一步的，所述处理器通过SPI通信接口与所述微功率无线通信模块双向连接。
进一步的，所述处理器采用型号为LT808D的处理器。
进一步的，所述处理器的TIM定时器模块与所述电力线通信模块的输入端连接，在此情况下，所述电力线通信模块用于接收处理器的数据帧，所述处理器中的模数转换模块与所述电力线通信模块的输出端连接，所述处理器用于接收和处理所述电力线通信模块的信息。
进一步的，所述处理器还通过GPIO引脚连接有状态指示接口模块。
进一步的，所述电力线通信模块包括过零检测电路、载波信号耦合电路、第一载波信号接收滤波电路和载波信号解调电路；所述过零检测电路用于对电力线载波输入信号进行过流检测，使电力线载波输入信号避免出现大电流；所述载波信号耦合电路用于对电力线载波输入信号进行耦合输出，经耦合输出的电力线载波输入信号经过第一载波信号接收滤波电路滤除高低频模拟信号，经过第一载波信号接收滤波电路后的模拟信号再经过载波信号解调电路输入至所述处理器进行处理。
进一步的，所述电力线通信模块还包括第二载波信号接收滤波电路，所述第二载波信号接收滤波电路的输入端连接所述处理器的TIM定时器模块连接，抄表数据帧通过所述处理器的TIM定时器模块将抄表数据帧通过所述第二载波信号接收滤波电路发送至所述载波信号耦合电路，通过所述载波信号耦合电路将单相智能电表信息向外发出。
本实用新型的有益效果：本实用新型通过微功率无线通信模块和电力线通信模块协同工作，完成该电能表与台区集中器进行通信，实现用电信息采集数据通讯操作，解决了现有技术中采用台区拆分及加装窄带载波功率放大器的基础数据统计困难、处理周期长、投入成本高等技术问题；
本实用新型处理器集成频率产生器，采用键相频移载波通信技术结合微功率无线通信技术，具有调制与解调方式简单、通信占用频带宽度窄、抗线路衰减能力强、抗干扰能力强、通信跨度距离远，可解决多种不同类型低压电力线载波信号孤岛内单相智能电表与台区集中器的通信问题；处理器通过微功率无线通信模块接收到抄表数据帧时，依据数据帧中地址信息通过串行通信接口与单相电能表通信或进行中继转发；
本实用新型使用获取电能表地址作为模块通信地址，稳定可靠，即插即用；
本实用新型集成以SWD接口和串行通信接口，使用分组通信方式，将无线通信频带分为不同信道，不同组之间通信信道不同，避免同频干扰。
附图说明
图1为本实用新型结构框图；
图2为本实用新型的处理器结构示意图；
图3为本实用新型过零检测电路原理图；
图4为本实用新型的电力线通信模块部分电路原理图；
图5为本实用新型的电力线通信模块中的载波信号解调电路原理图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1，一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，包括处理器及分别与所述处理器连接的单相智能电表、上位机、微功率无线通信模块及电力线通信模块，通过微功率无线通信模块和电力线通信模块协同工作，完成该电能表与台区集中器进行通信，实现用电信息采集数据通讯操作。所述处理器通过串行通信适配接口与所述单相智能电表双向连接，串行通信接口将单片机串口TTL电平信号与单相智能电表串行通信接口电平信号适配；一方面用于主动获取单相智能电表参数信息，获取单相智能电表的参数信息包括连接电表的通信地址、通信规约等信息；另一方面用于将处理器获得的用电及控制等信息反馈给单相智能电表进行显示。所述处理器一方面通过自身的SWD接口双向连接调试接口，该调试接口双向连接PC机，另一方面所述处理器通过串口直接连接PC机。所述处理器通过SPI通信接口与所述微功率无线通信模块双向连接。所述处理器采用型号为LT808D的处理器，自带SWD接口，能进行在线调试及编程，可方便与上位机连接，本地上位机使用处理器所配备的SWD接口，进行转换装置在线调试、运行状态监测。所述处理器的TIM定时器模块与所述电力线通信模块的输入端连接，在此情况下，所述电力线通信模块用于接收处理器的数据帧，所述处理器中的模数转换模块与所述电力线通信模块的输出端连接，用于接收和处理所述电力线通信模块的信息。所述处理器还通过GPIO引脚连接有状态指示接口模块，状态指示接口模块完成模块通信接收状态、发送状态、模块装置接入状态指示，同时进行电能表事件状态监测。
本实施例的微功率无线通信模块与窄带电力线通信模块的信号处理关系为：处理器接收到单相智能电表的抄表返回数据帧、事件主动上报数据帧时，由于微功率无线通信传输速率高，优先使用微功率无线通信方式进行传输，微功率无线通信方式发送完成后，根据目标节点的接收状态再决定是否再使用窄带电力线通信模块方式重发；
处理器通过微功率无线通信模块或窄带电力线通信模块接收到抄表数据帧时，根据当前数据帧地址信息，其为本帧目标地址时，使用串行通信接口发送到单相智能电表，否则将本数据帧进行中继转发。中继转发时优先使用微功率无线通信方式，依据下一级节点接收状态来决定是否再使用窄带电力线通信模块方式重发。
如图2-5所示，所述电力线通信模块包括过零检测电路1、载波信号耦合电路2、第一载波信号接收滤波电路3和载波信号解调电路；所述过零检测电路1用于对电力线载波输入信号进行过流检测，具体通过处理器的AT-CLK的接口与过零检测电路1中的AT-CLK端连接，通过对电力线载波电信号的控制，使输出端VP输出的功率满足需求；所述载波信号耦合电路的输入端VP端与过零检测电路的输出端VP接口连接，用于对电力线载波输入信号进行耦合输出，经耦合输出的电力线载波输入信号经过第一载波信号接收滤波电路滤除高低频模拟信号，经过第一载波信号接收滤波电路后的模拟信号经过L1 FSK IN输出端口接入载波信号解调电路的L1 FSK IN的输入端口，再经过载波信号解调电路的输出端口sing in A输入至所述处理器的SININ接口进行处理。
所述电力线通信模块还包括第二载波信号接收滤波电路4，所述第二载波信号接收滤波电路4的输入端SIN L1 TX连接所述处理器的TIM定时器模块连接，图2中TIM定时器模块端口为SINOUT端口，抄表数据帧通过所述处理器的TIM定时器模块将抄表数据帧通过所述第二载波信号接收滤波电路4发送至所述载波信号耦合电路2，通过所述载波信号耦合电路2将单相智能电表信息向外发出。
需要说明的是，以上所述只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：包括处理器及分别与所述处理器连接的单相智能电表、上位机、微功率无线通信模块及电力线通信模块，通过微功率无线通信模块和电力线通信模块协同工作，完成所述单相智能电表与台区集中器进行通信，实现用电信息采集数据通讯操作。
2.如权利要求1所述的单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：所述处理器通过串行通信适配接口与所述单相智能电表连接，一方面用于主动获取单相智能电表参数信息，另一方面用于将处理器处理的用电及控制信息反馈给单相智能电表进行显示。
3.如权利要求1所述的单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：所述处理器一方面通过自身的SWD接口连接调试接口，该调试接口双向连接PC机，另一方面所述处理器通过串口直接连接PC机。
4.如权利要求1所述的单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：所述处理器通过SPI通信接口与所述微功率无线通信模块连接。
5.如权利要求1所述的单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：所述处理器采用型号为LT808D的处理器。
6.如权利要求5所述的单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：所述处理器的TIM定时器模块与所述电力线通信模块的输入端连接，在此情况下，所述电力线通信模块用于接收处理器的数据帧，所述处理器中的模数转换模块与所述电力线通信模块的输出端连接，所述处理器用于接收和处理所述电力线通信模块的信息。
7.如权利要求1所述的单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：所述处理器还通过GPIO引脚连接有状态指示接口模块。
8.如权利要求6所述的单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：所述电力线通信模块包括过零检测电路、载波信号耦合电路、第一载波信号接收滤波电路和载波信号解调电路；所述过零检测电路用于对电力线载波输入信号进行过流检测，使电力线载波输入信号避免出现大电流；所述载波信号耦合电路用于对电力线载波输入信号进行耦合输出，经耦合输出的电力线载波输入信号经过第一载波信号接收滤波电路滤除高低频模拟信号，经过第一载波信号接收滤波电路后的模拟信号再经过载波信号解调电路输入至所述处理器进行处理。
9.如权利要求8所述的单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：还包括第二载波信号接收滤波电路，所述第二载波信号接收滤波电路的输入端连接所述处理器的TIM定时器模块连接，抄表数据帧通过所述处理器的TIM定时器模块将抄表数据帧通过所述第二载波信号接收滤波电路发送至所述载波信号耦合电路，通过所述载波信号耦合电路将单相智能电表信息向外发出。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820927109.3U CN208314990U (zh) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | 一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820927109.3U CN208314990U (zh) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | 一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208314990U true CN208314990U (zh) | 2019-01-01 |
Family
ID=64708262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201820927109.3U Expired - Fee Related CN208314990U (zh) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | 一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208314990U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111550680A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-08-18 | 上海世昕软件股份有限公司 | 一种燃气调压器泄漏检测的手持设备 |
-
2018
- 2018-06-14 CN CN201820927109.3U patent/CN208314990U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111550680A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-08-18 | 上海世昕软件股份有限公司 | 一种燃气调压器泄漏检测的手持设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205959385U (zh) | 多模通信模块及相应的电力载波抄表系统 | |
| CN108023614A (zh) | 低压电力线载波通信装置以及用电信息采集系统和采集方法 | |
| CN206541430U (zh) | 一种基于云平台的数据采集管理器 | |
| CN103475575A (zh) | 一种基于plc的智能家庭网关装置 | |
| CN108521289A (zh) | 一种电力线载波通信系统 | |
| CN201349216Y (zh) | 电力线宽带网络抄表系统 | |
| CN207780950U (zh) | 一种电力线网络的gprs信号转发设备 | |
| CN206893081U (zh) | 一种电力集中抄表系统的gprs转发设备 | |
| CN208314990U (zh) | 一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置 | |
| CN202422385U (zh) | 电能表智能组网动态路由远端采集系统 | |
| CN102739290A (zh) | 具有电力线载波通信接入的互动终端 | |
| CN206236264U (zh) | 一种中压载波系统 | |
| CN206021528U (zh) | 一种低压电力抄表系统下行通信系统 | |
| CN209343163U (zh) | 一种基于LoRa无线通讯技术的通用采集和控制模块 | |
| CN209659304U (zh) | LoRa+PLC双模内置模块及使用该模块的通讯结构 | |
| CN208027556U (zh) | 一种电力线宽带载波抄表系统 | |
| CN109920232A (zh) | 基于NB-loT的电力多业务接入终端及管理系统 | |
| CN203912045U (zh) | 自适应多种调制方式的数字转发中继调制解调器 | |
| CN202696599U (zh) | 架空线路电力载波通信系统 | |
| CN214544307U (zh) | 一种带电力线宽带的物联网构架的能耗数据采集器 | |
| CN202331173U (zh) | 工业控制器及工业网络控制系统 | |
| CN211959198U (zh) | 一种用于采集终端的外置通讯装置 | |
| CN209218138U (zh) | 一种无线配用电自动化信息采集系统 | |
| CN201111714Y (zh) | 一种多功能表的通信模块 | |
| CN208209943U (zh) | 一种电力线载波通信系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190101 Termination date: 20210614 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |