电力载波转微功率无线装置的制作方法

本实用新型涉及电力技术领域，具体是一种电力载波转微功率无线装置。

背景技术：

随着大规模集抄工作的推进，市场对电力载波模块的需求呈现飞速增长。为了满足市场需求，越来越多的厂家加入到产品生产行列。而各家产品互不兼容是目前电力载波模块在实际应用中遇到的棘手问题。目前市面采用的电力载波模块主要有鼎信、力合微、东软、博高、瑞斯康等厂家的产品。各厂家的载波通信产品性能(如调制方式、过零检测功能、应用效果等)均有所差异，无统一标准，技术不开放，造成了技术研发的封闭性，无法实现不同厂家产品的互联互通，在实际应用受到了局限。为了实现集抄通信产品的互通性，一些企业制定了标准，如微功率无线通信模块技术规范Q/NMDW-YX-009-2012，该标准针对微功率无线通信模块的速率、组网方式、路由选择等重要信息都进行了相关规定，只要满足该规范的产品就可以实现互联互通性。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提出一种电力载波转微功率无线装置，它能为将电力载波信号转换为微功率无线信号，实现对一些电力载波传输恶劣环境下电力载波产品的替换提供可行的硬件设备，该设备能使数据正确上传，逐步消除传输中的信息“孤岛”，提升现有集抄系统的抄收成功率。

本实用新型是这样实现的：电力载波转微功率无线装置，包括控制单元，在控制单元上分别连接有电力载波芯片，RS485转换电路及RF芯片；电力载波芯片与RS485转换电路连接，并在电力载波芯片上连接有载波带通滤波器，载波带通滤波器与耦合器连接，耦合器与电力信号线连接；RF芯片连接与收发滤波电路连接。

所述的收发滤波电路与天线连接。

本实用新型中，各个模块的功能如下：

控制单元(MCU)控制整个过程的协调及配合。

耦合器用于将电力线上的载波信号耦合到电力载波芯片中。

载波带通滤波器用于滤除带外干扰信号，在本实用新型中，主要需要滤除工频干扰以及由于由于在每一交流周期中出现的两次峰值所带来的固定的100HZ脉冲干扰。

RS485转换电路用于从载波芯片的485接口读取数据，并通过232接口传输到透传模块单元。

RF芯片为微功率无线收发芯片，该芯片收到透传模块传输的数据后，将数据根据微功率通信模块要求的数据格式进行处理，然后发送出去，实现整个电力载波信号转微功率无线信号的目的。

本实用新型具有如下有益效果：本实用新型基于微功率无线通信模块技术规范(Q/NMDW-YX-009-2012),提出一种可以实现电力载波转微功率无线功能的装置，该装置可以将电力载波信号转换为微功率无线信号，利用微功率通信产品的标准性和通用性，实现对一些电力载波传输恶劣环境下电力载波产品的替换，再利用微功率无线通信模块的自组网功能，实现替换后的产品就近接入微功率无线集中器，达到数据正确上传目的，逐步消除传输中的信息“孤岛”，提升现有集抄系统的抄收成功率。本实用新型结构简单，成本低廉，使用效果好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的耦合器的电路图。

具体实施方式

本实用新型的实施例：电力载波转微功率无线装置，包括控制单元1，在控制单元1上分别连接有电力载波芯片2，RS485转换电路3及RF芯片5；电力载波芯片2与RS485转换电路3连接，并在电力载波芯片2上连接有载波带通滤波器6，载波带通滤波器6与耦合器7连接，耦合器7与电力信号线8连接；RF芯片5连接与收发滤波电路9连接，收发滤波电路9与天线4连接。

本实施例中，控制单元1采用MCU。

耦合器7电路如图2所示：高频Y电容C10的一端接低压电力线接入点，另一端与耦合变压器T1相连。C10和电阻R2构成一阶高通滤波器，滤除掺杂在载波信号中的低频噪声信号和伪信号，如此以来有用的高频载波信号就能够高保真通过，尽可能降低信号的衰减，减少线性幅频特性和相频特性对信号传输的影响。耦合变压器T1的主要作用是隔离强电或者是弱电，同时亦可以达到平衡信号线的作用。TVS是瞬变抑制二极管，防止电网上的强干扰及电压浪涌，保护电路器件。R1为C10的卸荷电阻，通常取10MΩ。

载波带通滤波器6用于滤除带外干扰信号，在本实用新型中，主要需要滤除工频干扰以及由于由于在每一交流周期中出现的两次峰值所带来的固定的100HZ脉冲干扰。本实施例用五阶切比雪夫Ⅰ型带通滤波电路进行设计。

电力载波芯片2采用青岛东软、鼎信、福星晓程等主流载波芯片厂家的窄带载波芯片产品。

RF射频芯片5选择青岛东软或深圳有迅达的微功率无线芯片。

RS485转换电路3使用工业级的485转换器，以抵抗传输环境中的噪声干扰。

为了便于理解，申请人还提供了，控制单元1与各模块通信过程，具体如下：

(1)系统上电后，首先对电力载波模块2、RF芯片5进行初始化，根据用户设置的参数(如中心控制器的地址、通信端口号、通信波特率、接入方式等)进行通信连接，连接建立以后，模块收到CONNECT OK提示,相应指示灯亮。

(2)控制单元1向电力电力载波模块2、RF芯片5发送该设备的ID号。各通信模块将透传终端的ID号进行保存,以便识别数据的发送/接收方。

(3)经过以上2个步骤后,双方就可以透明地传输数据。数据在传输时，由于遵循的协议不同，需要进行相应的数据格式转换及封装。由于透传终端发送的数据量较大,因此在终端发送数据的过程中,有3个判断数据发送的条件:

①缓冲区满了，则将收到的数据发出；

②收到回车符，则将数据发出；

③超过一定的时间，仍没有新的数据到达，且前两个条件都不满足,则将缓冲区的数据发出。

上述模块之间的电路连接方式为本领域技术人员的公知手段，此处就不再赘述。

当然，以上只是本实用新型的具体应用范例，本实用新型还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求的保护范围之内。