CN105790434A - 一种采用电力载波技术的电力测量设备 - Google Patents

一种采用电力载波技术的电力测量设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种采用电力载波技术的电力测量设备，包括壳体，所述壳体的正面设有控制按键、通讯接口、显示界面和状态指示灯，所述壳体的上方设有电源接口和信号接口，该采用电力载波技术的电力测量设备通过通讯接口与外部的总服务台进行实时通讯，通过电源接口与相邻的设备进行载波数据传输，保证了设备的信号传输的可靠性和降低了布线成本；通过载波接收电路中第二电感、第二电容、第三电容组成的无源带通滤波器，保证了滤波的可靠性，提高了设备电力载波的稳定和可靠性；同时通过第一电容具有短路保护功能，而且第一电阻为卸荷电阻，用于在设备离线时给第一电容放电提供通道，防止在设备输入端出现高压，进一步提高了设备的可靠性。

Description

一种采用电力载波技术的电力测量设备
技术领域
本发明涉及一种采用电力载波技术的电力测量设备。
背景技术
在现在的电力***中，对电网的参数进行测量以后，需要通过通讯方式将数据传输给总服务台进行监控。
在现有技术中，有线通讯的通讯可靠性高，但是由于布线成本高，大大提高了设备的应用价值；电力载波通讯技术是通过电力线进行信号传输，虽然大大降低了布线成本，但是由于信号抗干扰能力差，降低了设备的通讯的可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术有线通讯技术布线成本高且电力载波通讯技术信号抗干扰能力差的不足，提供一种有线通讯和电力载波通讯技术相结合的、且通讯可靠性稳定性高的采用电力载波技术的电力测量设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种采用电力载波技术的电力测量设备，包括壳体，所述壳体的正面设有控制按键、存储接口、通讯接口、显示界面和状态指示灯，所述壳体的上方设有电源接口和信号接口，所述壳体中设有中央控制装置，所述中央控制装置为PLC，所述控制按键、存储接口、通讯接口、显示界面、电源接口、信号接口和状态指示灯均与中央控制装置电连接；
所述中央控制装置包括载波通讯模块，所述电源接口与载波通讯模块电连接，所述载波通讯模块包括载波发射电路和载波接收电路，所述载波接收电路包括双向二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电感、第二电感、变压器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管和第五二极管，所述变压器的输入回路的一端通过双向二极管、第一电容和第一电感组成的串联电路与变压器的输入回路的另一端连接，所述第一电阻与第一电容并联，所述变压器的输出回路与第一二极管和第二二极管的反串连电路连接，所述第三二极管的阴极接地，所述第三二极管的阳极分别与第一二极管的阳极和第二二极管的阳极连接，所述变压器的输出回路与第二电阻和第二电感组成的串联电路并联，所述第二电容与第二电感并联，所述第三电容与第二电容并联，所述第三电阻和第四二极管组成的串联电路与第三电容并联，所述第五二极管与第四二极管反并联，所述第四电容分别与第五二极管的阴极和第四二极管的阳极连接，所述第五二极管的阳极和第四二极管的阴极接地。
作为优选，所述存储接口为USB接口。
作为优选，所述通讯接口为以太网接口。
作为优选，为了提高该设备指示的实用性，所述状态指示灯为双色二极管。
作为优选，为了提高该设备的安全性，所述壳体、电源接口和信号接口的阻燃等级均为V0。
作为优选，所述中央控制装置中设有无线通讯模块，所述无线通讯模块通过蓝牙传输无线信号。
作为优选，利用瞬变抑制二极管具有防止涌流的特点，提高了该设备的可靠性，所述双向二极管为瞬变抑制二极管。
作为优选，所述第三电容为可调电容。
作为优选，所述第四二极管和第五二极管均为稳压二极管。
本发明的有益效果是，该采用电力载波技术的电力测量设备通过通讯接口与外部的总服务台进行实时通讯，通过电源接口与相邻的设备进行载波数据传输，保证了设备的信号传输的可靠性和降低了布线成本；通过载波接收电路中第二电感、第二电容、第三电容组成的无源带通滤波器，保证了滤波的可靠性，提高了设备电力载波的稳定和可靠性；同时通过第一电容具有短路保护功能，而且第一电阻为卸荷电阻，用于在设备离线时给第一电容放电提供通道，防止在设备输入端出现高压，进一步提高了设备的可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的采用电力载波技术的电力测量设备的结构示意图；
图2是本发明的采用电力载波技术的电力测量设备的载波接收电路的电路原理图；
图中：1.壳体，2.控制按键，3.存储接口，4.通讯接口，5.显示界面，6.电源接口，7.信号接口，8.状态指示灯，TVS.双向二极管，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，C4.第四电容，L1.第一电感，L2.第二电感，T1.变压器，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，D1.第一二极管，D2.第二二极管，D3.第三二极管，D4.第四二极管，D5.第五二极管。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1和图2所示，一种采用电力载波技术的电力测量设备，包括壳体1，所述壳体1的正面设有控制按键2、存储接口3、通讯接口4、显示界面5和状态指示灯8，所述壳体1的上方设有电源接口6和信号接口7，所述壳体1中设有中央控制装置，所述中央控制装置为PLC，所述控制按键2、存储接口3、通讯接口4、显示界面5、电源接口6、信号接口7和状态指示灯8均与中央控制装置电连接；
所述中央控制装置包括载波通讯模块，所述电源接口6与载波通讯模块电连接，所述载波通讯模块包括载波发射电路和载波接收电路，所述载波接收电路包括双向二极管TVS、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电感L1、第二电感L2、变压器T1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4和第五二极管D5，所述变压器T1的输入回路的一端通过双向二极管TVS、第一电容C1和第一电感L1组成的串联电路与变压器T1的输入回路的另一端连接，所述第一电阻R1与第一电容C1并联，所述变压器T1的输出回路与第一二极管D1和第二二极管D2的反串连电路连接，所述第三二极管D3的阴极接地，所述第三二极管D3的阳极分别与第一二极管D1的阳极和第二二极管D2的阳极连接，所述变压器T1的输出回路与第二电阻R2和第二电感L2组成的串联电路并联，所述第二电容C2与第二电感L2并联，所述第三电容C3与第二电容C2并联，所述第三电阻R3和第四二极管D4组成的串联电路与第三电容C3并联，所述第五二极管D5与第四二极管D4反并联，所述第四电容C4分别与第五二极管D5的阴极和第四二极管D4的阳极连接，所述第五二极管D5的阳极和第四二极管D4的阴极接地。
作为优选，所述存储接口3为USB接口。
作为优选，所述通讯接口4为以太网接口。
作为优选，为了提高该设备指示的实用性，所述状态指示灯8为双色二极管。
作为优选，为了提高该设备的安全性，所述壳体1、电源接口6和信号接口7的阻燃等级均为V0。
作为优选，所述中央控制装置中设有无线通讯模块，所述无线通讯模块通过蓝牙传输无线信号。
作为优选，利用瞬变抑制二极管具有防止涌流的特点，提高了该设备的可靠性，所述双向二极管TVS为瞬变抑制二极管。
作为优选，所述第三电容C3为可调电容。
作为优选，所述第四二极管D4和第五二极管D5均为稳压二极管。
该采用电力载波技术的电力测量设备的载波接收电路中，由于需要对输入的载波信号进行过滤，而无源滤波器要由于有源滤波器，因为有源滤波器会产生一个与载波接收信号相当的白噪声，该电路采用了由第二电感L2、第二电容C2、第三电容C3组成的无源带通滤波器，保证了滤波的可靠性，提高了设备电力载波的稳定和可靠性；同时电路的载波耦合部分由变压器T1、第一电容C1、第一电感L1组成，第一电容C1将变压器T1和工频交流强电隔离，使得通讯电路能完全地隔离电力网工频信号，这样就能阻值低频信号进入而使高频信号进入，其中第一电容C1具有短路保护功能，而且第一电阻R1为卸荷电阻，用于在设备离线时给第一电容C1放电提供通道，防止在设备输入端出现高压，进一步提高了设备的可靠性；不仅如此，第四二极管D4和第五二极管D5均为稳压二极管，通过第四二极管D4和第五二极管D5构成一个双向稳压管，对于差模尖峰信号有吸收作用，提高了电路的可靠性。
该采用电力载波技术的电力测量设备中，控制按键2用于对设备进行操控，提高了设备的实用性；存储接口3用于对设备的电力测量数据进行现场下载；通讯接口4用于与外部的总服务台进行实时通讯，便于工作人员对电网参数进行实时监控；显示界面5用于显示相关信息；电源接口6用于给设备提供电源电压；信号接口7用于对电网参数进行检测；状态指示灯8用于显示设备的工作状态。
与现有技术相比，该采用电力载波技术的电力测量设备通过通讯接口4与外部的总服务台进行实时通讯，通过电源接口6与相邻的设备进行载波数据传输，保证了设备的信号传输的可靠性和降低了布线成本；通过载波接收电路中第二电感L2、第二电容C2、第三电容C3组成的无源带通滤波器，保证了滤波的可靠性，提高了设备电力载波的稳定和可靠性；同时通过第一电容C1具有短路保护功能，而且第一电阻R1为卸荷电阻，用于在设备离线时给第一电容C1放电提供通道，防止在设备输入端出现高压，进一步提高了设备的可靠性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种采用电力载波技术的电力测量设备，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)的正面设有控制按键(2)、存储接口(3)、通讯接口(4)、显示界面(5)和状态指示灯(8)，所述壳体(1)的上方设有电源接口(6)和信号接口(7)，所述壳体(1)中设有中央控制装置，所述中央控制装置为PLC，所述控制按键(2)、存储接口(3)、通讯接口(4)、显示界面(5)、电源接口(6)、信号接口(7)和状态指示灯(8)均与中央控制装置电连接；
所述中央控制装置包括载波通讯模块，所述电源接口(6)与载波通讯模块电连接，所述载波通讯模块包括载波发射电路和载波接收电路，所述载波接收电路包括双向二极管(TVS)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第一电感(L1)、第二电感(L2)、变压器(T1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)和第五二极管(D5)，所述变压器(T1)的输入回路的一端通过双向二极管(TVS)、第一电容(C1)和第一电感(L1)组成的串联电路与变压器(T1)的输入回路的另一端连接，所述第一电阻(R1)与第一电容(C1)并联，所述变压器(T1)的输出回路与第一二极管(D1)和第二二极管(D2)的反串连电路连接，所述第三二极管(D3)的阴极接地，所述第三二极管(D3)的阳极分别与第一二极管(D1)的阳极和第二二极管(D2)的阳极连接，所述变压器(T1)的输出回路与第二电阻(R2)和第二电感(L2)组成的串联电路并联，所述第二电容(C2)与第二电感(L2)并联，所述第三电容(C3)与第二电容(C2)并联，所述第三电阻(R3)和第四二极管(D4)组成的串联电路与第三电容(C3)并联，所述第五二极管(D5)与第四二极管(D4)反并联，所述第四电容(C4)分别与第五二极管(D5)的阴极和第四二极管(D4)的阳极连接，所述第五二极管(D5)的阳极和第四二极管(D4)的阴极接地。
2.如权利要求1所述的采用电力载波技术的电力测量设备，其特征在于，所述存储接口(3)为USB接口。
3.如权利要求1所述的采用电力载波技术的电力测量设备，其特征在于，所述通讯接口(4)为以太网接口。
4.如权利要求1所述的采用电力载波技术的电力测量设备，其特征在于，所述状态指示灯(8)为双色二极管。
5.如权利要求1所述的采用电力载波技术的电力测量设备，其特征在于，所述壳体(1)、电源接口(6)和信号接口(7)的阻燃等级均为V0。
6.如权利要求1所述的采用电力载波技术的电力测量设备，其特征在于，所述中央控制装置中设有无线通讯模块，所述无线通讯模块通过蓝牙传输无线信号。
7.如权利要求1所述的采用电力载波技术的电力测量设备，其特征在于，所述双向二极管(TVS)为瞬变抑制二极管。
8.如权利要求1所述的采用电力载波技术的电力测量设备，其特征在于，所述第三电容(C3)为可调电容。
9.如权利要求1所述的采用电力载波技术的电力测量设备，其特征在于，所述第四二极管(D4)和第五二极管(D5)均为稳压二极管。
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