CN109379109A - 基于电缆铜屏蔽层载波技术的配电自动化通信装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于电缆铜屏蔽层载波技术的配电自动化通信装置，包括主通信单元、电缆铜屏蔽层和至少一个从通信单元，所述主通信单元通过电缆铜屏蔽层和从通信单元连通，主通信单元至少包括相互耦合的主载波机和第一载波耦合器，所述从通信单元至少包括相互耦合的从载波机和第二载波耦合器，所述主载波机安装在配网自动化通信主节点，上行链路通过光纤网络接入配网自动化主站，下行链路与所述第一载波耦合器相连，实现与从载波机通信；所述从载波机安装在通信从节点，通过网线与配电自动化终端设备相连，通过第二载波耦合器连接至电缆铜屏蔽层，实现与主载波机的通信。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于电缆铜屏蔽层载波技术的配电自动化通信装置。
背景技术
随着人民对供电可靠性和电能质量的要求越来越高，目前我国配电网不平衡不充分的发展已不能满足人民日益增长的美好生活需要，为解决这一矛盾，国家电网公司正加快建设智能配电网。而智能配电网的建设与配电网自动化***密不可分，配网自动化***包括通信***、主站***、远动***、供电，其中通信***中通信通道网络的建设至关重要，目前配电设备能否实现自动化很大程度上取决于通信通道的搭建。我国配电自动化***采用的通信方式主要是光纤通信和GPRS无线通信。
对于GPRS无线通信而言，考虑到信息的安全性，很多公司禁止使用GPRS无线通信对开关设备进行遥控，这就导致使用GPRS进行遥测、遥信、遥控的配电自动化终端失去了遥信功能，需要对开关设备的分合闸进行人工现场操作，进而导致对设备的运维极为不便，大大浪费人力、物力，且威胁人身安全。对于光纤通信而言，可解决GPRS无线通信的不足，但光纤全覆盖的投入极为巨大，尤其是分支线等偏远区域难以实现光纤覆盖，且由于市政规划限制，部分区域无法进行地面开挖、敷设光缆的工程。为解决以上问题，设计一套可靠稳定地配电自动化通信装置十分重要。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种基于电缆铜屏蔽层载波技术的配电自动化通信装置，本发明可对光纤通信进行补充，解决不具备光纤通信条件的配电自动化终端的通信问题。无需敷设通信线缆，只需耦合设备和通信设备，设备维护工作量少，线路无需专人维护，具有建设和使用成本少、可靠性高、通信速率高、传输距离远等特点。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于电缆铜屏蔽层载波技术的配电自动化通信装置，包括主通信单元、电缆铜屏蔽层和至少一个从通信单元，所述主通信单元通过电缆铜屏蔽层和从通信单元连通，其中：
所述主通信单元至少包括相互耦合的主载波机和第一载波耦合器，所述从通信单元至少包括相互耦合的从载波机和第二载波耦合器，所述主载波机安装在配网自动化通信主节点，上行链路通过光纤网络接入配网自动化主站，下行链路与所述第一载波耦合器相连，实现与从载波机通信；所述从载波机安装在通信从节点，通过网线与配电自动化终端设备相连，通过第二载波耦合器连接至电缆铜屏蔽层，实现与主载波机的通信。
进一步的，所述从载波机将所述第二载波耦合器的载波信号转换为数据，发送给配电自动化终端设备，将配电自动化终端的数据转换为载波信号通过所述第二载波耦合器发到电缆铜屏蔽层，实现与主载波机的通信。
进一步的，所述第一载波耦合器的一次侧串接在电缆铜屏蔽层的一端的接地线中，第一载波耦合器的二次侧通过高频信号线与主载波机相连。
进一步的，所述第二载波耦合器的一次侧串接在电缆铜屏蔽层的另一端的接地线中，第二载波耦合器的二次侧通过高频信号线与从载波机相连。
进一步的，所述光纤网络包括光网络单元、光纤和光线路终端，光网络单元通过网线与主载波机相连，所述光线路终端与配网自动化主站连接，实现主载波机与配网自动化主站的通信。
进一步的，所述主通信单元还包括第一电源模块，所述第一电源模块为光纤回路和主载波机进行供电。
更进一步的，所述第一电源模块连接有蓄电池组和交流电源。
进一步的，所述配电自动化终端设备包括多个DTU单元，每个DTU单元连接从载波机的不同网口。
进一步的，所述从通信单元还包括第二电源模块，所述第二电源模块为配电自动化终端设备和从载波机进行供电。
进一步的，所述从通信单元为多个，构成一主多从的通信模式，实现多台配电自动化终端设备通过一台主载波机与主站通信。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明可以有效解决光纤无法敷设的难题，该装置安全可靠、施工便捷，进而可促使配电自动化终端上线数量大幅增加；与GPRS通信相比，利用该通信装置，配电自动化主站可对开关设备进行遥信、遥测、遥控。。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明配电自动化装置具体结构框图。
图2为本发明接线示意图；
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，一种基于电缆铜屏蔽层载波技术的配电自动化通信装置，包括第一载波耦合器、主载波机、第二载波耦合器、从载波机、第一控制电源、第一电源控制模块、第一蓄电池组、第二控制电源、第二电源控制模块、第二蓄电池组、电缆铜屏蔽层、光纤网络；所述第一载波耦合器和第二载波耦合器的一次侧分别串接在电缆铜屏蔽层两端接地线中，第一载波耦合器的二次侧通过高频信号线与主载波机相连，第二载波耦合器的二次侧通过高频信号线与从载波机相连，实现载波信号的传输、配电网高压线路与低压通信回路的隔离、线路阻抗的匹配及噪声的滤除；
主载波机安装在配网自动化通信主节点，上行通过光纤网络接入配网自动化主站，下行与所述第一载波耦合器相连，实现与从载波机通信；所述从载波机安装在通信从节点，通过网线与配电自动化终端设备相连，将所述第二载波耦合器的载波信号转换为数据，发送给配电自动化终端设备，将来自配电自动化终端的数据转换为载波信号通过第二载波耦合器发到电缆铜屏蔽层，实现与主载波机的通信；
第一控制电源和第二控制电源为220V交流电源，分别通过第一电源控制模块和第二电源控制模块将交流220V转换为直流48V或24V，第一交流电源为主载波机和第一蓄电池组供电，第二交流电源为从载波机和第二蓄电池组供电；所述第一蓄电池组和第二蓄电池组在控制电源正常时保持充电状态，当控制电源故障时第一蓄电池组、第二蓄电池组处于放电状态，分别为主载波机和从载波机供电，保障配网发生故障时通信装置能够可靠通信。
光纤网络包括光网络单元(Optical Network Unit,ONU)、光纤、光线路终端(Optical Line Terminal,OLT)，ONU通过网线与主载波机相连，实现主载波机与配网自动化主站的通信；所述的主载波机还具有管理机功能，实现一台主载波机与多台从载波机通信，即“一主多从”通信模式，进而可实现多台配电自动化终端设备通过一台主载波机与主站通信；所述的从载波机具有多个网口，可实现多台配电自动化终端设备通过一台从载波机与主站通信；所述的主载波机和从载波机的电源为直流48V或24V，实现将主、从载波机灵活接入配电自动化终端的供电电源***；所述的主载波机和从载波机具有有线串口调试和无线蓝牙调试功能。
为更清楚的讲述本发明的技术方案，以下为本发明的具体实施例。
如图1所示，本发明的一种基于电缆铜屏蔽层载波技术的配电自动化通信装置由第一载波耦合器、主载波机、第二载波耦合器、从载波机、第一控制电源、第一电源控制模块、第一蓄电池组、第二控制电源、第二电源控制模块、第二蓄电池组、电缆铜屏蔽层、光纤网络构成。其中第一载波耦合器和第二载波耦合器的一次侧分别串接在电缆铜屏蔽层两端接地线中，第一载波耦合器的二次侧通过高频信号线与主载波机相连，第二载波耦合器的二次侧通过RS485线与从载波机相连，如图2所示。
载波耦合器实现载波信号的传输、配电网高压线路与低压通信回路的隔离、线路阻抗的匹配及噪声的滤除；所述主载波机安装在配网自动化通信主节点，上行通过光纤网络接入配网自动化主站，下行与所述第一载波耦合器相连，实现与从载波机通信；所述从载波机安装在通信从节点，通过网线与配电自动化终端设备相连，将所述第二载波耦合器的载波信号转换为数据，发送给配电自动化终端设备(DTU1和DTU2)，将来自配电自动化终端(DTU1和DTU2)的数据转换为载波信号通过第二载波耦合器发到电缆铜屏蔽层，实现与主载波机的通信；所述第一控制电源和第二控制电源为220V交流电源，分别通过第一电源控制模块和第二电源控制模块将交流220V转换为直流48V或24V，第一交流电源为主载波机和第一蓄电池组供电，第二交流电源为从载波机和第二蓄电池组供电；所述第一蓄电池组和第二蓄电池组在控制电源正常时保持充电状态，当控制电源故障时第一蓄电池组、第二蓄电池组处于放电状态，分别为主载波机和从载波机供电，保障配网发生故障时通信装置能够可靠通信。
本实施例中，所述光纤网络包括光网络单元(ONU)、光纤、光线路终端(OLT)，ONU通过网线与主载波机相连，实现主载波机与配网自动化主站的通信。
本实施例中，所述的主载波机还具有管理机功能，实现一台主载波机与多台从载波机通信，即“一主多从”通信模式，进而可实现多台配电自动化终端设备通过一台主载波机与主站通信。
本实施例中，所述的从载波机具有2个网口，可实现DTU1和DTU2通过一台从载波机与主站通信。
本实施例中，所述的主载波机和从载波机的电源为直流48V或24V，实现将主、从载波机灵活接入配电自动化终端的供电电源***。
本实施例中，所述的主载波机和从载波机具有有线串口调试和无线蓝牙调试功能。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种基于电缆铜屏蔽层载波技术的配电自动化通信装置，其特征是：包括主通信单元、电缆铜屏蔽层和至少一个从通信单元，所述主通信单元通过电缆铜屏蔽层和从通信单元连通，其中：
所述主通信单元至少包括相互耦合的主载波机和第一载波耦合器，所述从通信单元至少包括相互耦合的从载波机和第二载波耦合器，所述主载波机安装在配网自动化通信主节点，上行链路通过光纤网络接入配网自动化主站，下行链路与所述第一载波耦合器相连，实现与从载波机通信；所述从载波机安装在通信从节点，通过网线与配电自动化终端设备相连，通过第二载波耦合器连接至电缆铜屏蔽层，实现与主载波机的通信。
2.如权利要求1所述的一种基于电缆铜屏蔽层载波技术的配电自动化通信装置，其特征是：所述从载波机将所述第二载波耦合器的载波信号转换为数据，发送给配电自动化终端设备，将配电自动化终端的数据转换为载波信号通过所述第二载波耦合器发到电缆铜屏蔽层，实现与主载波机的通信。
3.如权利要求1所述的一种基于电缆铜屏蔽层载波技术的配电自动化通信装置，其特征是：所述第一载波耦合器的一次侧串接在电缆铜屏蔽层的一端的接地线中，第一载波耦合器的二次侧通过高频信号线与主载波机相连。
4.如权利要求1所述的一种基于电缆铜屏蔽层载波技术的配电自动化通信装置，其特征是：所述第二载波耦合器的一次侧串接在电缆铜屏蔽层的另一端的接地线中，第二载波耦合器的二次侧通过高频信号线与从载波机相连。
5.如权利要求1所述的一种基于电缆铜屏蔽层载波技术的配电自动化通信装置，其特征是：所述光纤网络包括光网络单元、光纤和光线路终端，光网络单元通过网线与主载波机相连，所述光线路终端与配网自动化主站连接，实现主载波机与配网自动化主站的通信。
6.如权利要求1所述的一种基于电缆铜屏蔽层载波技术的配电自动化通信装置，其特征是：所述主通信单元还包括第一电源模块，所述第一电源模块为光纤回路和主载波机进行供电。
7.如权利要求6所述的一种基于电缆铜屏蔽层载波技术的配电自动化通信装置，其特征是：所述第一电源模块连接有蓄电池组和交流电源。
8.如权利要求1所述的一种基于电缆铜屏蔽层载波技术的配电自动化通信装置，其特征是：所述配电自动化终端设备包括多个DTU单元，每个DTU单元连接从载波机的不同网口。
9.如权利要求1所述的一种基于电缆铜屏蔽层载波技术的配电自动化通信装置，其特征是：所述从通信单元还包括第二电源模块，所述第二电源模块为配电自动化终端设备和从载波机进行供电。
10.如权利要求1所述的一种基于电缆铜屏蔽层载波技术的配电自动化通信装置，其特征是：所述从通信单元为多个，构成一主多从的通信模式，实现多台配电自动化终端设备通过一台主载波机与主站通信。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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