CN204615823U - 一种电力线宽带载波通信模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力线宽带载波通信模块，包括载波控制电路(10)、载波模拟前端电路(11)、载波接收电路(12)、载波发送电路(13)、载波信号耦合电路(14)、电力线接口(15)和串行通信接口(16)。本实用新型电力线宽带载波通信模块将载波模拟前端电路和载波控制电路分开，容易实现单点接地，最大程度的避免信号相互干扰，因此，工作频率高(抗干扰能力强)、带宽大(传输距离远)、功耗低，且可以实现并行抄表，抄表效率得到大大提升。

Description

一种电力线宽带载波通信模块

技术领域

本实用新型涉及电力线载波通信技术领域，尤其涉及一种电力线宽带载波通信模块。

背景技术

电力线载波通信是以输电线路为载波信号的传输媒介的电力***通信，电力线载波通信按可提供的通信带宽分为窄带载波通信和宽带载波通信，并已广泛应用于载波抄表领域。

窄带载波通信属于单载波技术，单载波窄带调制技术主要包括FSK、BPSK、跳频、直接序列扩频等。单载波窄带调制技术的最大缺陷是对于时变频率选择性衰落及干扰不具备自适应能力，因而在通信可靠性上呈现很大的局限性。宽带载波通信属于多载波调制技术，调制方式为OFDM。由于多载波调制技术将数据信息调制到多个载波上，当某个频点深度衰落或被干扰时，其他频点可能仍处在较好的传输条件下，因而通过纠错后编码完整的数据信息仍然可以被正确接收，实现多载波并行通信。OFDM多载波调制技术因其出色的抗窄带噪声性能，以及在提供高带宽上所具备的巨大潜力。

电力线载波市场已经出现一些采用数字化多载波频分复用技术的电力线载波通信设备，现有的电力线载波通信模块抗杂波干扰能力差，由于输电线路的信号衰减以及杂波的干扰，导致目前大部分电力线载波通信距离比较近。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于，针对上述现有技术中抗杂波干扰能力差、传输距离短的不足，提供一种电力线宽带载波通信模块。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电力线宽带载波通信模块，包括载波控制电路、与载波控制电路相连的载波模拟前端电路、与载波模拟前端电路相连用于接收第一载波信号的载波接收电路、与载波模拟前端电路相连用于发送第二载波信号的载波发送电路、与载波接收电路和载波发送电路相连对信号进行耦合的载波信号耦合电路、与载波信号耦合电路及电力线相连的电力线接口、与载波控制电路相连用于和电表进行通信的串行通信接口。

优选的，电力线宽带载波通信模块还包括与载波控制电路及电力线接口相连用于检测电力线过零点的过零检测电路。

优选的，载波信号耦合电路包括信号变压器、限幅电路、高通滤波器、保护电路。

优选的，电力线宽带载波通信模块还包括与载波控制电路相连用于存储数据的存储器。

上述技术方案中具有如下优点或有益效果：本实用新型电力线宽带载波通信模块将载波模拟前端电路和载波控制电路分开，容易实现单点接地，最大程度的避免信号相互干扰，因此，工作频率高(抗干扰能力强)、带宽大(传输距离远)、功耗低，且可以实现并行抄表，抄表效率得到大大提升。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图，附图中：

图1是本实用新型电力线宽带载波通信模块第一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型电力线宽带载波通信模块第二实施例的结构示意图；

图3是本实用新型电力线宽带载波通信模块的载波信号耦合电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了实施例的一部分，其中描述了实现本实用新型可能采用的各种实施例。应明白，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本实用新型的范围和实质。

本实用新型电力线宽带载波通信模块的一个实施例，如图1所示，包括载波控制电路10、与载波控制电路10相连的载波模拟前端电路11、与载波模拟前端电路11相连用于接收第一载波信号的载波接收电路12、与载波模拟前端电路11相连用于发送第二载波信号的载波发送电路13、与载波接收电路12和载波发送电路13相连对信号进行耦合的载波信号耦合电路14、与载波信号耦合电路14及电力线相连的电力线接口15、与载波控制电路10相连用于和电表进行通信的串行通信接口16。

具体的，载波信号耦合电路14从电力线接口15接收来自电力线上的载波信号并进行耦合后得到第一载波信号，并将该第一载波信号传输至载波接收电路12，而后通过载波模拟前端电路11进行模拟信号处理后传输给载波控制电路10，载波控制电路10进行调制解调后通过串行通信接口17发送给电表，进而由电表执行相应的命令并得到相应的结果和数据。电表将执行结果和数据通过串行通信接口16发送给载波控制电路10调制解调后发送给载波模拟前端电路11进行模拟信号的处理得到第二载波信号，并通过载波发送电路13发送给载波信号耦合电路14，经过耦合后通过电力线接口15传输至电力线上。

本实用新型电力线宽带载波通信模块将载波模拟前端电路和载波控制电路分开，容易实现单点接地，最大程度的避免信号相互干扰，因此，工作频率高(抗干扰能力强)、带宽大(传输距离远)、功耗低，且可以实现并行抄表，抄表效率得到大大提升。

本实用新型电力线宽带载波通信模块的另一个实施例，如图2所示，包括载波控制电路10、与载波控制电路10相连的载波模拟前端电路11、与载波模拟前端电路11相连用于接收第一载波信号的载波接收电路12、与载波模拟前端电路11相连用于发送第二载波信号的载波发送电路13、与载波接收电路12和载波发送电路13相连对信号进行耦合的载波信号耦合电路14、与载波信号耦合电路14及电力线相连的电力线接口15、与载波控制电路10相连用于和电表进行通信的串行通信接口16、与载波控制电路10及电力线接口15相连用于检测电力线过零点的过零检测电路17、与载波控制电路10相连用于存储数据的存储器18。

具体的，过零检测电路17用于采集50Hz电力线的过零信号，从而同步载波信号的发送和接收。过零检测电路17就是检测到电力线在过零点的时间发出电平信号，采用光耦隔离的方式，把载波控制电路10与电力线隔离，防止电力线上的各种干扰对载波控制电路10内部的干扰，提高载波控制电路的稳定性和可靠性。

在本实施例中，当过零检测电路17检测到过零信号时，发送电平信号给载波控制电路10，从而，载波信号耦合电路14从电力线接口15接收来自电力线上的载波信号并进行耦合后得到第一载波信号，并将该第一载波信号传输至载波接收电路12，而后通过载波模拟前端电路11进行模拟信号处理后传输给载波控制电路10，载波控制电路10进行调制解调后通过串行通信接口16发送给电表，进而由电表执行相应的命令并得到相应的结果和数据。电表将执行结果和数据通过串行通信接口16发送给载波控制电路10调制解调后发送给载波模拟前端电路11进行模拟信号的处理得到第二载波信号，并通过载波发送电路13发送给载波信号耦合电路14，经过耦合后通过电力线接口15传输至电力线上。

更为具体的，实施例1和2中的载波信号耦合电路14，具体包括信号变压器141、限幅电路142、高通滤波器143和保护电路144。

载波信号耦合电路14利用保护电路144阻止外部过压信号的进入，高通滤波器143实现对电力线50Hz信号的阻隔并使宽带载波信号可以双向通过，信号变压器141通过载波发送电路13和载波接收电路12收发信号，实现了电力线和通信模块内部的完全物理隔离。在本实用新型电力线宽带载波通信模块中，电力线耦合单元14具有保护和滤波的功能，可以支持直插、电容耦合、电感耦合等多种耦合方式。

本实用新型电力线宽带载波通信模块将载波模拟前端电路和载波控制电路分开，容易实现单点接地，最大程度的避免信号相互干扰，因此，工作频率高(抗干扰能力强)、带宽大(传输距离远)、功耗低，且可以实现并行抄表，抄表效率得到大大提升。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种电力线宽带载波通信模块，其特征在于，包括载波控制电路(10)、与所述载波控制电路(10)相连的载波模拟前端电路(11)、与所述载波模拟前端电路(11)相连用于接收第一载波信号的载波接收电路(12)、与所述载波模拟前端电路(11)相连用于发送第二载波信号的载波发送电路(13)、与所述载波接收电路(12)和载波发送电路(13)相连对信号进行耦合的载波信号耦合电路(14)、与所述载波信号耦合电路(14)及电力线相连的电力线接口(15)、与所述载波控制电路(10)相连用于和电表进行通信的串行通信接口(16)。

2.根据权利要求1所述的电力线宽带载波通信模块，其特征在于，还包括与所述载波控制电路(10)及电力线接口(15)相连用于检测电力线过零点的过零检测电路(17)。

3.根据权利要求2所述的电力线宽带载波通信模块，其特征在于，所述载波信号耦合电路(14)包括信号变压器(141)、限幅电路(142)、高通滤波器(143)、保护电路(144)。

4.根据权利要求1所述的电力线宽带载波通信模块，其特征在于，还包括与所述载波控制电路(10)相连用于存储数据的存储器(18)。