专利名称：配电网载波通信测控模块的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种自动化测控装置，具体是一种配电网自动化载波通信测控模块。 该模块可用于载波通信系统的开关、变压器的遥测、遥控、遥信、遥调。亦可用于光纤 通讯、无线及其他通讯系统的开关、变压器的远程检测、控制。
背景技术：
目前，在10kV配电网馈线自动化系统中，采用了大量的开关、变压器配套测控装置。
这些装置存在以下问题测控装置大多为户外分体安装，需要架设专用通讯线路、需要 配置户外装置的工作电源。这种开关、变压器配套的自动化装置，元器件多、结构复杂， 安装、运行、检修困难；特别是电源、测控装置和通讯装置，分体安装在户外运行环境 恶劣，很容易发生故障。因此，特别需要开关、变压器配套的自动化装置小型化、简单 化、集成化、 一体化。 发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提出一种配电网载波通信测控模块。 该模块体积小，集成化程度高，核心器件采用新器件ARM7，载波通讯调制解调采用多载 波FSK调制新技术，集载波通讯调制发射、解调接收和设备的检测、控制为一体。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的 一种配电网载波通信测控模块， 其特征在于设有载波通信模板PLC、测控模板FTU和电源模板AC/DC;
所述载波通信模板PLC设有微处理器系统ARM7，调制解调器单元，可编程阵列FPGA、 自适应耦合器、收发切换电路，载波通讯信号输入接口、 RS232接口、光纤通信接口、 FTU 通讯接口；所述微处理器系统ARM7通过扩展总线方式与各个电路单元连接；所述FPGA 可编程阵列单元与自适应耦合器、收发切换电路、调制解调器单元进行测控通信连接； 所述调制解调器单元与收发切换电路、FPGA可编程阵列单元进行测控通信连接；所述自 适应耦合器与收发切换电路、FPGA可编程阵列单元进行测控通信连接；
所述测控模板FTU设有微处理器系统ARM7、光电隔离与控制输出接口电路、开关量 测控接口、控制继电器、电流互感器CT、 1/V变换器、S/H电流采样电路组成的电流检测 组合电路、由电压互感器PT、 V/V变换器、S/H电压采样电路组成的电压检测组合电路、 PLC通信接口、测控输入输出接口；所述微处理器系统ARM7对电流检测组合电路、电压检测组合电路、PLC通信接口、光电隔离与控制输出接口电路、开关量测控接口进行测控 连接；所述光电隔离与控制输出接口电路与控制继电器连接；所述开关量测控接口与外 部的测控输入输出接口连接并与ARM7测控通信连接；测控输入输出接口与电流检测组合 电路、电压检测组合电路、开关量测控接口、控制继电器进行测控连接；
所述电源模板AC/DC设有交流电源输入接口 ，该接口依次连接整流电路、滤波电路、 稳压电路、输出电路，并设有电源保护自控电路；
所述测控模板FTU与载波通讯模板经PLC通信接口连接；电源模板与所述测控模板、 载波通讯模板进行供电电路连接。
调制解调器单元采用多载波FSK调制技术，集调制解调、信道估计与自动跳频技术 于一体，很好解决了 PLC通信信道时变性、频率衰落随机性很强的缺点。通过对线路阻 抗以及接收功率谱进行信道估计的结果，选择最佳的FSK载波频率进行通信。该技术是 该PLC通信系统的关键创新点，为国内外首创。
本系统采用智能自适应耦合器，基于功率谱信道估计结果以及线路阻抗的变化，选 择合适的耦合参数，使接收效果和发送耦合效率达到最佳。自适应耦合器与专用调制解 调器单元跳频同步进行。该技术也是本PLC通信系统的又一个创新点。
测控模块具有远程控制与本地保护功能，既可以根据控制中心发送的控制命令，实 现对柱上开关的分、合间控制，同时，根据电流的大小以及电流整定值，可以实现分段 式过流保护功能或速断保护功能，保护动作电流的整定由控制中心根据线路的实际负荷 进行就地或远程整定。
本实用新型具备了载波信号调制发射、解调接收，自动变频、耦合自适应，远程载 波测控功能，体积小、集成度高，很容易被装入各种电力开关、变压器设备中，通过载 波通信实现对开关、变压器等设备的远程测控。本实用新型具有便于安装调试、检测和 维护，用途广、适用于各种通讯系统的优点。
图1是本实用新型的电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明参见附图，配电网载波通信
测控模块，设有载波通信模板PLC 1、测控模板FTU 2和电源模板AC/DC 3。
所述载波通信模板PLC设有微处理器系统ARM7，调制解调器单元，可编程阵列FPGA、 自适应耦合器、收发切换电路，载波通讯信号输入接口、 RS232接口、光纤通信接口、 FTU通讯接口；所述微处理器系统ARM7通过扩展总线方式与各个电路单元连接；所述FPGA 可编程阵列单元与自适应耦合器、收发切换电路、调制解调器单元进行测控通信连接； 所述调制解调器单元与收发切换电路、FPGA可编程阵列单元进行测控通信连接；所述自 适应耦合器与收发切换电路、FPGA可编程阵列单元进行测控通信连接；
所述测控模板FTU设有微处理器系统ARM7、光电隔离与控制输出接口电路、开关量 测控接口、控制继电器、电流互感器CT、 1/V变换器、S/H电流采样电路组成的电流检测 组合电路、由电压互感器PT、 V/V变换器、S/H电压采样电路组成的电压检测组合电路、 PLC通信接口、测控输入输出接口；所述微处理器系统ARM7对电流检测组合电路、电压 检测组合电路、PLC通信接口、光电隔离与控制输出接口电路、开关量测控接口进行测控 连接；所述光电隔离与控制输出接口电路与控制继电器连接；所述开关量测控接口与外 部的测控输入输出接口连接并与ARM7测控通信连接；测控输入输出接口与电流检测组合 电路、电压检测组合电路、开关量测控接口、控制继电器进行测控连接；
所述电源模板AC/DC设有交流电源输入接口，该接口依次连接整流电路、滤波电路、 稳压电路、输出电路，并设有电源保护自控电路；
所述测控模板FTU与载波通讯模板经PLC通信接口连接；电源模板与所述测控模板、 载波通讯模板进行供电电路连接。
本实施例经试用效果良好，各项指标均达到或超过国家载波通讯和测控标准，受到 有关部门和用户的好评。
权利要求1、一种配电网载波通信测控模块，其特征在于设有载波通信模板PLC、测控模板FTU和电源模板AC/DC；所述载波通信模板PLC设有微处理器系统ARM7，调制解调器单元，可编程阵列FPGA、自适应耦合器、收发切换电路，载波通讯信号输入接口、RS232接口、光纤通信接口、FTU通讯接口；所述微处理器系统ARM7通过扩展总线方式与各个电路单元连接；所述FPGA可编程阵列单元与自适应耦合器、收发切换电路、调制解调器单元进行测控通信连接；所述调制解调器单元与收发切换电路、FPGA可编程阵列单元进行测控通信连接；所述自适应耦合器与收发切换电路、FPGA可编程阵列单元进行测控通信连接；所述测控模板FTU设有微处理器系统ARM7、光电隔离与控制输出接口电路、开关量测控接口、控制继电器、电流互感器CT、I/V变换器、S/H电流采样电路组成的电流检测组合电路、由电压互感器PT、V/V变换器、S/H电压采样电路组成的电压检测组合电路、PLC通信接口、测控输入输出接口；所述微处理器系统ARM7对电流检测组合电路、电压检测组合电路、PLC通信接口、光电隔离与控制输出接口电路、开关量测控接口进行测控连接；所述光电隔离与控制输出接口电路与控制继电器连接；所述开关量测控接口与外部的测控输入输出接口连接并与ARM7测控通信连接；测控输入输出接口与电流检测组合电路、电压检测组合电路、开关量测控接口、控制继电器进行测控连接；所述电源模板AC/DC设有交流电源输入接口，该接口依次连接整流电路、滤波电路、稳压电路、输出电路，并设有电源保护自控电路；所述测控模板FTU与载波通讯模板经PLC通信接口连接；电源模板与所述测控模板、载波通讯模板进行供电电路连接。
专利摘要本实用新型涉及一种配电网载波通信测控模块，设有载波通信模板、测控模板和电源模板；载波通信模板设有微处理器系统，调制解调器，可编程阵列、自适应耦合器、收发切换电路，载波通讯信号输入接口；测控模板设有微处理器系统、光电隔离与控制输出接口电路、开关量输入接口、控制继电器、电流互感器CT、I/V变换器、S/H电流采样电路组成的电流检测组合电路、由电压互感器PT、V/V变换器、S/H电压采样电路组成的电压检测组合电路；电源模板设有交流电源输入接口，该接口依次连接整流电路、滤波电路、稳压电路、输出电路、电源保护自控电路；本实用新型特别适用于载波通信系统开关、变压器等设备的远程测控，便于安装、调试、运行和维护，还可用于其它各种通讯系统自动化设备的远程测控。
文档编号G05B19/418GK201269994SQ200820122980
公开日2009年7月8日 申请日期2008年10月24日 优先权日2008年10月24日
发明者冯立志, 张建中, 谢志远, 郭以贺 申请人:华北电力大学(保定);北京泰优美科技有限责任公司