一種用於電網信道監測的窄帶載波通訊模塊的製作方法

2023-06-09 20:20:21

本發明涉及的是一種用於電網信道監測的窄帶載波通訊模塊，屬於用電信息採集領域。

背景技術：

目前，國內現有的電力用戶抄表系統在從電錶或採集終端到抄表集中器的本地通信方式上，基本上都是採用電力線載波的通訊方式；但是受電力線負載特性的影響較大，而造成通信信道的不穩定不可靠，無法滿足供電公司建設用電信息一體化採集平臺的需求，更不能滿足故障診斷、分時重點抄讀等更高層面上的管理需求；因此，供電公司要打造適合於各層面、各專業共享的用電信息一體化採集平臺，能夠滿足故障診斷統計與信道質量分析，為了實現對電力用戶的遠程監控管理需求，就必須將電網信道質量監測功能應用到電力線載波中，提高整個系統的故障診斷能力，以確保系統的數據通信是實時的、快速的、可靠的、穩定的。

技術實現要素：

本發明提出的是一種用於電網信道監測的窄帶載波通訊模塊，其目的是將載波通訊功能與電網信道監測功能集成在一個集中器載波模塊，可以對整個臺區各時間段信道質量進行統計分析，提高臺區的故障監測能力和臺區的載波抄表成功率。

本發明的技術解決方案：一種用於電網信道監測的窄帶載波通訊模塊，其結構包括電源單元、存儲單元、信號處理與信號分析單元、信號調製解調單元、信號接收單元、信號發送單元、信號耦合單元；其中，電源單元的電源輸出端分別與存儲單元、信號處理與信號分析單元、信號調製解調單元、信號發送單元的電源輸入端相連；信號處理與信號分析單元的第一信號輸入輸出端與存儲單元的信號輸出輸入端相連，信號處理與信號分析單元的第二信號輸入輸出端與信號調製解調單元的信號輸出輸入相連，信號調製解調單元的信號輸入端與信號接收單元的信號輸出端相連，信號調製解調單元的信號輸出端與信號發送單元的信號輸入端相連；信號接收單元的信號輸入端與信號耦合單元的信號輸出相連；信號發送單元的信號輸出端與信號耦合單元的信號輸入相連。

本發明的優點：

1）將載波通訊功能與電網信道監測功能集成在一個模塊，載波模塊既能夠實現載波通訊的功能，又能夠實時監測電網的信道；

2）通過實時對電網信道進行監測，可以對整個臺區各時間段信道質量進行統計分析，主站對於重點用戶可以有選擇的進行抄讀；

3）通過對電網信道的實時監測，可以選擇性的排除幹擾源，提高整個臺區的載波抄表成功率；

4）通過載波抄表和電網信道監測的結合，提高臺區的故障診斷能力，系統的數據通信是實時的、快速的、可靠的、穩定的。

附圖說明

1）一種用於電網信道監測的窄帶載波通訊模塊框圖。

2）信號處理與信號分析單元和調製解調單元功能實現框圖。

具體實施方式

對照附圖1，一種用於電網信道監測的窄帶載波通訊模塊，其結構包括電源單元、存儲單元、信號處理與信號分析單元、信號調製解調單元、信號接收單元、信號發送單元、信號耦合單元；其中，電源單元的電源輸出端分別與存儲單元、信號處理與信號分析單元、信號調製解調單元、信號發送單元的電源輸入端相連；信號處理與信號分析單元的第一信號輸入輸出端與存儲單元的信號輸出輸入端相連，信號處理與信號分析單元的第二信號輸入輸出端與信號調製解調單元的信號輸出輸入相連，信號調製解調單元的信號輸入端與信號接收單元的信號輸出端相連，信號調製解調單元的信號輸出端與信號發送單元的信號輸入端相連；信號接收單元的信號輸入端與信號耦合單元的信號輸出相連；信號發送單元的信號輸出端與信號耦合單元的信號輸入相連。

所述信號處理與信號分析單元所採用的處理器具有dsp浮點運算功能，不僅實現了載波通訊抄表的功能，還能夠實時與信號調製解調單元進行數據通訊，將信號調製解調單元採集到的信道衰減和信道噪聲等電網質量參數進行實時計算和分析，得到當前電網信道的通訊頻段信道衰減比以及各個頻段噪聲時域和頻域響應曲線；所述處理器優選arm9處理器。

所述信號處理與信號分析單元通過實時與信號調製解調單元進行數據通訊，不僅實現了載波通訊功能，還能夠對電網信道質量進行計算分析，最終將診斷信息發送給集中器，從而通知主站。

所述存儲單元不僅能夠保存集中器抄表的檔案信息，還能夠保存當前和歷史電網信道參數，電網信道參數主要包括通訊頻段信道衰減比以及各個頻段噪聲時域和頻域響應曲線；通過當前的電網信道參數與歷史的電網信道參數對比，能夠有效的分析整個臺區的電網質量以及變化曲線。

如圖2所示，所述信號調製解調單元包括a調製解調部分和b調製解調部分，a調製解調部分和b調製解調部分都有各自的調製解調晶片；a調製解調部分完成載波通訊信號的調製解調，實現載波抄表通訊的功能；b調製解調部分主要是對電網通訊頻段衰減比和信道噪聲進行調製解調，實現對電網信道監測的功能；a調製解調部分和b調製解調部分採用不同的通訊通道分別與信號處理和信號分析單元進行通訊，從而可以保證載波通訊和信道監測的可靠性。

一種用於電網信道監測的窄帶載波通訊模塊將載波通訊抄表功能與電網信道監測功能相結合，不僅實現了載波通訊功能，還能夠對臺區電網信道質量進行計算分析，窄帶載波通訊模塊可以將最終的診斷信息發送集中器，集中器通過遠程通訊的方式發送給主站，從而通知主站整個臺區的故障診斷結果；通過最終診斷結果，可以選擇性的排除幹擾源，提高整個用電信息採集系統的抄表成功率。

通過實時對電網信道質量進行監測，可以對整個臺區各時間段信道質量進行統計分析，主站對於重點用戶可以有選擇性的進行抄讀，提高整個用電信息採集系統的抄表成功率。

通過載波通訊與電網信道監測功能的結合，在載波抄表的同時還能夠對電網質量進行實時監測，可以選擇性的排除幹擾源，提高整個用電採集系統的故障診斷能力。

一種用於電網信道監測的窄帶載波通訊模塊，通過實時對電網信道質量進行監測，可以對整個臺區各時間段信道質量進行統計分析，主站對於重點用戶可以分時段有選擇性的進行抄讀。