CN208316720U - 一种井下免穿越电力线通信装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井下免穿越电力线通信装置，与所述电力线通信装置连接的传感器和电力线，包括：网络接口、调制器、解调器、放大器、耦合电路和滤波电路；所述传感器通过所述网络接口与所述电力线通信装置进行连接；所述网络接口依次与所述调制器、所述放大器、所述耦合电路进行连接；所述耦合电路将所述数据信号耦合到所述电力线的耦合器上；所述电力线依次与所述滤波电路、解调器电性连接。本实用新型公开提供了一种井下免穿越电力线通信装置不仅能够传递动力，而且能够传递数据，减少了开采投资，同时线路的铺设简单易行。

Description

一种井下免穿越电力线通信装置

技术领域

本实用新型涉及通信网络技术领域，更具体的说是涉及一种井下免穿越电力线通信装置。

背景技术

目前，在油田、汽田的开才过程中，对井下的监控需要单独的数据传输线，采集数据并进行回传，无形中增加了开采投资；同时数据传输线要穿过多个井下设备，对于数据传输线的铺设，费事费力。

因此，如何提供一种既能传递动力，又能传输数据的电力线通信装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种井下免穿越电力线通信装置不仅能够传递动力，而且能够传递数据，减少了开采投资，同时线路的铺设简单易行。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种井下免穿越电力线通信装置，与所述电力线通信装置连接的传感器和电力线，还包括：网络接口、调制器、解调器、放大器、耦合电路和滤波电路；所述传感器通过所述网络接口与所述电力线通信装置进行连接；所述网络接口依次与所述调制器、所述放大器、所述耦合电路进行连接；所述耦合电路将所述数据信号耦合到所述电力线上；所述电力线依次与所述滤波电路、解调器电性连接。

通过上述技术方案，本实用新型的技术效果：数据信号通过调制加载到高频载波上，通过耦合电路耦合到电力线上进行信号传输，再利用滤波电路取得高频信号，进行解调处理，获得原数据信号，进行数据传输。

优选的，在上述的一种井下免穿越电力线通信装置中，所述网络接口采用RJ45接口或USB接口。

优选的，在上述的一种井下免穿越电力线通信装置中，所述耦合电路包括：耦合器、耦合电容和变压器；所述电力线穿过所述耦合器；所述变压器包括：主绕组和副绕组；所述主绕组与所述放大器进行连接；所述副绕组穿过所述耦合器，并与所述耦合电容连接，构成闭合回路。

通过上述技术方案，本实用新型的技术效果：耦合电路既保证高频载波的有效传输，又要保证不影响工频电流的传输。

优选的，在上述的一种井下免穿越电力线通信装置中，所述解调器与第二放大器电性连接，所述第二放大器与读取设备连接。

通过上述技术方案，本实用新型的技术效果：解调器与第二放大器连接用于放大原数据信号，便于读取设备的读取。

优选的，在上述的一种井下免穿越电力线通信装置中，所述调制器将数据信号调制在一个高频载波上；再将带有数据信号的所述高频载波加载于电流上。

优选的，在上述的一种井下免穿越电力线通信装置中，所述高频载波由数字化载波机产生。

通过上述技术方案，本实用新型的技术效果：通过数字化载波机产生的高频载波与网络接口输出的数字信号进行叠加，再加载到工频电流上，使数字信号以高频载波为载体，在电力线上进行传输。

优选的，在上述的一种井下免穿越电力线通信装置中，所述网络接口与所述调制器之间安装有DA转换器。

优选的，在上述的一种井下免穿越电力线通信装置中，所述调制器将数据信号调制在一个高频载波上；再将带有数据信号的所述高频载波加载于电流上。

优选的，在上述的一种井下免穿越电力线通信装置中，所述高频载波由模拟化载波机产生。

通过上述技术方案，本实用新型的技术效果：通过模拟化载波机产生的高频载波与数据信号进行叠加；由于采用模拟化载波机对采集的数据信号进行DA转化，再加载到工频电流上，使数据信号以高频载波为载体，在电力线上进行传输。

需要了解的是：一般来说电力线上的噪声分为人为噪声和非人为噪声，非人为噪声是自然现象引起的，如雷电在电力线上引起的噪声；人为噪声来自各种电器，电力线自身也可产生噪声。根据电力线通信信道噪声产生的原因和特点可分为如下所示的几类：1)高斯白噪声；2)窄带噪声；3)与工频异步的周期性噪声(非倍频)；4)与工频同步的周期性噪声；5)单事件脉冲噪声。

优选的，在上述的一种井下免穿越电力线通信装置中，所述滤波电路为高通滤波器。

通过上述技术方案，本实用新型的技术效果：高通滤波器用于取出高频信号，再经过解调还原数据信号；同时还能过滤电力线上的低频、中频噪声，保证数据传输的完整性。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种井下免穿越电力线通信装置不仅能够传递电力，而且能够传递数据，减少了开采投资，同时线路的铺设简单易行。数据信号通过调制加载到高频载波上，通过耦合电路耦合到电力线上进行信号传输，再利用滤波电路取得高频信号，进行解调处理，获得原数据信号，进行数据传输。其中，滤波电路采用高通滤波器，用于取出高频信号，再经过解调还原数据信号；同时还能过滤电力线上的低频、中频噪声，保证数据传输的完整性。具体地，开采矿井时，网络接口与井下温压检测装置进行连接，本实用新型安装在矿井中的潜油电泵大型供电设备上，通过调制加载到高频载波上，通过耦合电路耦合到电力线上进行信号传输，再利用滤波电路取得高频信号，进行解调处理，获得原数据信号，进行数据传输。

与现有技术相比优点在于：

1、本实用新型的设计整个安装过程简单易行，无需穿越其他设备，使线路的铺设更加简便。

2、本实用新型的主要应用于油井、汽田的开采，大大减少投资成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型的实施例1的结构示意图；

图2附图为本实用新型的实施例2的结构示意图；

图3附图为本实用新型的耦合电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图1-3，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。

本实用新型实施例公开了一种井下免穿越电力线通信装置不仅能够传递动力，而且能够传递数据，减少了开采投资，同时线路的铺设简单易行。

实施例1

如图1所示，一种井下免穿越电力线通信装置，与电力线通信装置连接的传感器和电力线，包括：网络接口1、调制器2、解调器3、放大器4、耦合电路5和滤波电路6；传感器7通过网络接口与电力线8通信装置进行连接；网络接口1依次与调制器2、放大器4、耦合电路5进行连接；耦合电路5将数据信号耦合到电力线8的耦合器51上；电力线8依次与滤波电路6、解调器3电性连接。

为了进一步优化上述技术方案，网络接口1采用RJ45接口或USB接口。

为了进一步优化上述技术方案，耦合电路5包括：耦合器51、耦合电容52和变压器53；电力线8穿过耦合器51；变压器53包括：主绕组和副绕组；主绕组与放大器4进行连接；副绕组穿过耦合器51，并与耦合电容52连接，构成闭合回路。

为了进一步优化上述技术方案，解调器3与第二放大器9电性连接。

为了进一步优化上述技术方案，调制器2将数据信号调制在一个高频载波上；再将带有数据信号的所述高频载波加载于电流上。

为了进一步优化上述技术方案，高频载波由数字化载波机产生。

为了进一步优化上述技术方案，滤波电路6为高通滤波器。

实施例2

如图2所示，一种井下免穿越电力线通信装置，与电力线通信装置连接的传感器和电力线，包括：网络接口1、调制器2、解调器3、放大器4、耦合电路5和滤波电路6；传感器7通过网络接口与电力线8通信装置进行连接；网络接口1依次与调制器2、放大器4、耦合电路5进行连接；耦合电路5将数据信号耦合到电力线8的耦合器51上；电力线8依次与滤波电路6、解调器3电性连接。

为了进一步优化上述技术方案，网络接口1采用RJ45接口或USB接口。

为了进一步优化上述技术方案，耦合电路5包括：耦合器51、耦合电容52和变压器53；电力线8穿过耦合器51；变压器53包括：主绕组和副绕组；主绕组与放大器4进行连接；副绕组穿过耦合器51，并与耦合电容52连接，构成闭合回路。

为了进一步优化上述技术方案，解调器3与第二放大器9电性连接。

为了进一步优化上述技术方案，网络接口1与调制器2之间安装有DA转换器10。

为了进一步优化上述技术方案，调制器2将数据信号调制在一个高频载波上；再将带有数据信号的高频载波加载于电流上。

为了进一步优化上述技术方案，高频载波由模拟化载波机产生。

为了进一步优化上述技术方案，滤波电路6为高通滤波器。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种井下免穿越电力线通信装置，与所述电力线通信装置连接的传感器和电力线，其特征在于，所述通信装置包括：网络接口、调制器、解调器、放大器、耦合电路和滤波电路；

所述传感器通过所述网络接口与所述电力线通信装置进行连接；

所述网络接口依次与所述调制器、所述放大器、所述耦合电路进行连接；所述耦合电路将数据信号耦合到所述电力线上；所述电力线依次与所述滤波电路、所述解调器电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种井下免穿越电力线通信装置，其特征在于，所述网络接口采用RJ45接口或USB接口。

3.根据权利要求1所述的一种井下免穿越电力线通信装置，其特征在于，所述耦合电路包括：耦合器、耦合电容和变压器；所述电力线穿过所述耦合器；所述变压器包括：主绕组和副绕组；所述主绕组与所述放大器进行连接；所述副绕组穿过所述耦合器，并与所述耦合电容连接，构成闭合回路。

4.根据权利要求1所述的一种井下免穿越电力线通信装置，其特征在于，所述解调器与第二放大器电性连接；所述第二放大器与读取设备连接。

5.根据权利要求1所述的一种井下免穿越电力线通信装置，其特征在于，所述调制器将数据信号调制在一个高频载波上；再将带有数据信号的所述高频载波加载于电流上。

6.根据权利要求5所述的一种井下免穿越电力线通信装置，其特征在于，所述高频载波由数字化载波机产生。

7.根据权利要求1所述的一种井下免穿越电力线通信装置，其特征在于，所述网络接口与所述调制器之间安装有DA转换器。

8.根据权利要求7所述的一种井下免穿越电力线通信装置，其特征在于，所述调制器将数据信号调制在一个高频载波上；再将带有数据信号的所述高频载波加载于电流上。

9.根据权利要求8所述的一种井下免穿越电力线通信装置，其特征在于，所述高频载波由模拟化载波机产生。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种井下免穿越电力线通信装置，其特征在于，所述滤波电路为高通滤波器。