基于继电器阵列的多路选通衰减网络系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于继电器阵列的多路选通衰减网络系统，包括电力线配测接入端口、电力线被测接入端口、衰减器阵列、继电器阵列及控制装置，衰减器阵列连接于电力线配测接入端口及电力线被测接入端口之间，每个衰减器在电力线配测接入端口和电力线被测接入端口之间形成一个独立的双向衰减通道；继电器阵列与电力线配测接入端口、衰减器阵列和电力线被测接入端口连接，每2个继电器对应设置于每个双向衰减通道上；控制装置与继电器阵列连接，根据被测载波设备的频率和预设衰减值控制继电器阵列开/关状态而使对应的双向衰减通道打开或关闭。本实用新型可实现从衰减器阵列中自动选择与被测载波设备相适配的衰减器，使用方便，自动切换，测试效率高。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及衰减网络领域，尤其涉及一种基于继电器阵列的多路选通衰减网 络系统。 基于继电器阵列的多路选通衰减网络系统
【背景技术】
[0002] 在载波通信模拟组网测试系统中，无论是系统功能测试还是通信单元性能测试， 都存在一个较为麻烦的问题，即关于可变衰减网络的配置问题。
[0003] 依照电力行业及国网公司相关标准，低压电力线载波频段范围应为10-500KHZ，目 前，被测载波设备供应商很多，其载波频率、调制方式和宽带各不相同，参照下表所示，列出 部分厂家生产被测载波设备的所采用的载波频率。
[0004] 被测栽波设备生产厂家__载波頻率__翌_ 东软 270KHZ________________ _Mis__42) KHz__ 福星晓程 120 KLHz__ 弥亚微 57.6/76.8/115.2 KHz 三种载频，可编程设置 10-?50 KHz 瑞斯康 可编程控制我波领率范围 芯珑电子__270/421 KHz__双信道技术_
[0005] 由于衰减网络的频率特性要满足系统的频率范围要求，所以，结合上表可以看出， 针对不同厂家的被测载波设备或尤其组成的载波通信网路进行规范测试时，需要人工更 换对应的衰减器，另外，即使是同一厂家的模块测试，也需要选择不同量程的衰减器（如 20dB、40dB、60dB)，由于厂家众多，衰减器种类、规格也很多，因而导致手动切换过程比较繁 琐困难。 实用新型内容
[0006] 本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的人工更换衰减器繁琐困难等问题。
[0007] 为此，本实用新型的目的在于提供一种基于继电器阵列的多路选通衰减网络系 统，实现了不同衰减器的自动选择。
[0008] 为实现上述目的，本实用新型实施例提供的种基于继电器阵列的多路选通衰减网 络系统，包括与配测载波设备连接用于接入电力线载波信号的电力线配测接入端口，及用 于将衰减后的电力线载波信号输出至被测载波设备的电力线被测接入端口；其改进在于， 还包括：
[0009] 衰减器阵列，连接于所述电力线配测接入端口及电力线被测接入端口之间，由多 个衰减器组成，且每个所述衰减器在所述电力线配测接入端口和电力线被测接入端口之间 形成一个独立的双向衰减通道；
[0010] 继电器阵列，与所述电力线配测接入端口、衰减器阵列和电力线被测接入端口连 接，由2N个继电器组成，每2个所述继电器对应设置于每个所述双向衰减通道上；
[0011] 控制装置，与所述继电器阵列连接，根据所述被测载波设备的频率和预设衰减值 控制所述继电器阵列开/关状态而使对应的所述双向衰减通道打开或关闭。
[0012] 优选地，所述控制装置包括控制主机及微控制器；
[0013] 所述控制主机根据所述被测载波设备的频率和预设衰减值查询衰减值列表找到 对应的衰减器序号，并将所述衰减器序号发送至所述微控制器；
[0014] 所述微控制器根据所述衰减器序号控制所述继电器阵列以打开对应的双向衰减 通道并关闭其他双向衰减通道。
[0015] 优选地，所述预设衰减值为根据所述被测载波设备所处的实际环境估算得到。
[0016] 优选地，所述预设衰减值为20dB、40dB、60dB、80dB和100dB。
[0017] 优选地，所述衰减值列表是根据同一厂家不同规格或不同厂家不同规格的所述被 测载波设备逐一测试得到，并存储于所述控制主机中。
[0018] 优选地，所述控制主机通过RS485总线与所述微控制器连接，所述微控制器通过 并行控制总线与所述继电器阵列连接。
[0019] 优选地，所述继电器阵列包括由所述控制装置控制同步动作的第一继电器阵列及 第二继电器阵列；
[0020] 所述第一继电器阵列连接于所述电力线配测接入端口和衰减器阵列之间，所述第 二继电器阵列连接于所述衰减器阵列与电力线被测接入端口之间。
[0021 ] 优选地，所述衰减器阵列的每个所述衰减器的电感值和电容值均不同。
[0022] 优选地，所述N的数值为16。
[0023] 根据本实用新型提供的基于继电器阵列的多路选通衰减网络系统，通过控制装置 控制继电器阵列中各个继电器的开/关状态而使对应的双向衰减通道打开或关闭，如此， 在对不同厂家或同一厂家的不同规格被测载波设备测试时，无需人工更换对应的衰减器， 通过本实用新型即可实现从衰减器阵列中自动选择切换至与当前测试的被测载波设备相 适配的衰减器，使用方便，自动切换，测试效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1是本发基于继电器阵列的多路选通衰减网络系统明实施例的结构示意图；
[0025] 图2是本实用新型基于继电器阵列的多路选通衰减网络系统实施例中继电器阵 列与衰减器阵列内部连接关系示意图；
[0026] 本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0027] 以下将结合附图及具体实施例详细说明本实用新型的技术方案，以便更清楚、直 观地理解本实用新型的实用新型实质。
[0028] 参照图1所示，本实用新型实施例提供了基于继电器阵列的多路选通衰减网络系 统，包括电力线配测接入端口（输入端）10、电力线被测接入端口（输出端）20、衰减器阵列 30、继电器阵列及控制装置。
[0029] 其中，电力线配测接入端口 10连接至配测载波设备（图未示出），用以实现配测端 电力线载波信号的电气连接，电力线被测接入端口 20连接至被测载波设备（图未示出），用 于提供被测端电力线载波信号的电气连接。
[0030] 衰减器阵列30连接于电力线配测接入端口 10及电力线被测接入端口 20之间，用 于模拟电力线载波信号的衰减特性，实现衰减通道的双向传输衰减功能。该衰减器阵列30 包含有N个衰减器，且每个衰减器相互独立，均各不相同，在电力线配测接入端口 10和电力 线被测接入端口 20之间形成N个独立的双向衰减通道，该双向衰减通道包括经由电力线配 测接入端口 10、继电器阵列、衰减器阵列30和电力线被测接入端口 20形成的正向衰减通 道，以及经由电力线被测接入端口 20、继电器阵列、衰减器阵列30和电力线配测接入端口 10形成的反向衰减通道。
[0031] 继电器阵列与电力线配测接入端口 10、衰减器阵列30和电力线被测接入端口 20 连接，由2N个继电器组成，每2个继电器对应设置于一个双向衰减通道上。控制装置与继电 器阵列连接，根据被测载波设备的频率和预设衰减值控制继电器阵列开/关状态而使对应 的双向衰减通道打开或关闭。当对应的双向衰减通道打开时，电力线配测接入端口 10与电 力线被测接入端口 20之间传输的电力线载波信号即可在该双向衰减通道按照所述预设衰 减值的衰减量进行衰减。上述预设衰减值为根据被测载波设备所处的实际环境估算得到， 该预设衰减值可以为20dB、40dB、60dB、80dB和100dB。
[0032] 在本实用新型的一个优选实施例中，控制装置包括控制主机50及微控制器60， 控制主机50根据被测载波设备的频率和预设衰减值查询衰减值列表找到对应的衰减器序 号，并将该衰减器序号发送至微控制器60 ;微控制器60根据衰减器序号控制继电器阵列以 打开对应的双向衰减通道并关闭其他双向衰减通道。
[0033] 在本实施例中，控制主机50可以通过RS485总线与微控制器60连接，微控制器60 可以通过并行控制总线与继电器阵列连接。
[0034] 由于各个生产厂家的被测载波设备的载波工作频带是不同的，大致分布在ΙΟΚΗζ 到500KHz之间，所以各生产厂家都有针对各自被测载波设备的衰减器。为了满足对不同的 被测载波设备进行测试，上述衰减器阵列30中的每个衰减器的规格不同，具体的，衰减器 的电感值、电容值均不同。衰减器的电感值和电容值不同，则衰减器的衰减值也就不同。本 实用新型优选的实施例中，N为16,即配置16个不同的衰减器，对应的上述衰减值列表具体 参照下表模板。
[0035] .....丽..].....?.....'.....^ I I I 器 感if 頻皁1 频Φ 2 *·* 頻平k ν 1 输入? ft出 U减输入愉出 衰减输入?输出 衰减丨输八|瑜出 衰减 1 (DB) i(DB) (DB) (DB) (DB) (DB) (DB)丨（DB) (DB) [ (DB) | (DB) (DB) 2 ! ! I ! 1 ^ I 1 ^I 二 ； I . i i .- N 丨 丨 ? i _I_I_I_i_I_I_I_j_1_i_j_i_|_j_?
[0036] 由上表可以看出，本实用新型中的衰减器阵列30覆盖了 lOKHz到500KHz频率范 围内各频点的不同衰减值，可以基本适应低压窄带电力线载波测试中对衰减器的配置需 要。
[0037] 上述衰减值列表是根据同一厂家不同规格或不同厂家不同规格的被测载波设备 逐一测试得到，并存储于控制装置50中。具体的，预先选择对应的衰减器对各个不同被 测载波设备进行测试，得到各个不同衰减器在不同工作频率下的衰减值，再将该衰减值与 对应的衰减器关联后形成衰减值列表，再存储在控制主机50中。其衰减频率主要可为 100KHz、120KHz、132KHz、270KHz、350KHz、390KHz 和 421KHz，即可覆盖市面上主要衰减器的 频率范围。
[0038] 在本实用新型的另一个优选实施例中，继电器阵列包括由控制装置控制同步动作 的第一继电器阵列40及第二继电器阵列41，第一继电器阵列40连接于电力线配测接入端 口 10和衰减器阵列30之间，第二继电器阵列41连接于衰减器阵列30与电力线被测接入端 口 20之间。第一继电器阵列40与第二继电器阵列41采用串联方式，只有当第一继电器阵 列40及第二继电器阵列41中位于同一个双向衰减通道中对应两个继电器同时动作时，该 双向衰减通道才能够连通，因此，可以避免采用单个继电器阵列容易造成的误动作等问题。
[0039] 具体的，参照图2所示，第一继电器阵列40中各个继电器的触点401连接于对应 的衰减器之前，而第二继电器阵列41中各个继电器的触点411连接于对应的衰减器之后。 在对某一个被测载波设备进行测试时，第一继电器阵列40及第二继电器阵列41中对应的 一个继电器在接收到微控制器60发出的控制信号后，触点401、411闭合，而其他继电器的 触点401、411断开，此时，电力线配测接入端口 10至电力线被测接入端口 20之间形成唯 一一个通路（该通路即为电力线载波信号传输的双向衰减通道），位于该通路上的衰减器 的频率特性与测试的被测载波设备频率要求相适配，电力线配测接入端口 10的电力线载 波信号经过该通路中的衰减器后，可以进行相应衰减量的衰减，衰减后的电力线载波信号 输出至电力线被测接入端口 20,以完成对应的电力线载波信号的衰减。
[0040] 具体选择双向衰减通道的过程中，控制主机50首先会根据被测载波设备的频率 及预设衰减值，在衰减值表中找到对应的衰减器序号，并将该衰减器序号发送至微控制器 60,然后，微控制器60根据该衰减器序号发送对应的控制信号至继电器阵列，以控制继电 器阵列中的对应继电器打开，而其他继电器关闭，如此，即可在被测载波设备和配测载波设 备之间接入对应的衰减器。
[0041] 在具体应用中，利用本实用新型的系统进行测试过程具体如下：
[0042] 首先，将电力线配测接入端口 10连接至配测载波设备（图未示出），配测载波设备 连接至控制装置（图未示出），该配测载波设备一般可以是抄控器、集中器及采集器等，电 力线被测接入端口 20连接至被测载波设备（图未示出），该被测载波设备可以是无线载波 电表等。
[0043] 然后，根据被测载波设备的工作频率及预设衰减值，选择对应的双向衰减通道，即 完成衰减器的选择配置。多路选通衰减网络系统的双向衰减通道选择，受控制装置的控制。 具体的，控制主机根据被测载波设备的频率，在衰减值表中选择相应的衰减列，并在该衰减 列中查找与预设衰减值最为接近的衰减值，找到对应的衰减器序号。
[0044] 例如，对于东软载波科技股份有限公司生产的产品（被测载波设备），其频率为 270KHz，在衰减值列表中找到270KHz对应的衰减列，当预设衰减值为20dB时，控制主机50 在该列中查找与20dB最为接近的衰减值为20. 32dB，其衰减器序号为7,即在衰减值列表中 查得序号为7的衰减器在270KHz时的衰减值为20. 32dB，该衰减值20. 32dB离预设衰减值 20最为接近，所以选择第7号衰减器接入测试系统。因此，此时控制主机50将衰减器的序 号7发送给微控制器60,微控制器60向与7号衰减器连接的继电器发送控制信号，该继电 器响应控制信号而闭合，同时，微控制器60控制其他继电器呈打开状态，藉此，电力线配测 接入端口 10至电力线被测接入端口 20之间形成一个通路（该通路即为电力线载波信号传 输的双向衰减通道），对应的衰减器即可接入该通路，完成衰减器的选择配置。
[0045] 进一步的，配测载波设备（图未示出）发出电力信息采集命令，经由电力线配测 接入端口 10、继电器阵列、衰减器阵列30和电力线被测接入端口 20,传输到被测载波设备 (图未示出）；被测载波设备依照通信协议响应上述电力信息采集命令，并返回状态和信息 数据。返回的数据再经由反向衰减通道即电力线被测接入端口 20、继电器阵列、衰减器阵列 30和电力线配测接入端口 10,传输到配测载波设备（图未示出）。
[0046] 最后，控制装置读取配测载波设备和被测载波设备之间传输的数据进行比较分 析，完成被测载波设备的通信传输成功率测试和通信协议一致性检验；同时，信号分析仪 (图未示出）并接在电力线被测接入端口 20,捕获双向衰减通道上的电力线载波信号，实现 电力线载波信号电平、发射频率偏移、接收灵敏度等性能指标测试。
[0047] 在本实用新型基于继电器阵列的多路选通衰减网络系统中，预设衰减值为20dB、 40dB、60dB、80dB和100dB，每个预设衰减值对应相应的测试环境，每个被测载波设备均需 对上述每个预设衰减值进行模拟测试一次，即重复上述步骤。
[0048] 综上所述，本实用新型基于继电器阵列的多路选通衰减网络系统，多个衰减器共 享，分布式布局，集中控制，通过控制装置控制继电器阵列中各个继电器的开/关状态而使 对应的双向衰减通道打开或关闭；在对同一厂家或不同厂家的不同规格被测载波设备测 试时，无需人工选更换对应的衰减器，覆盖面广，配置方便，便于扩充；通过本实用新型即可 实现从衰减器阵列中自动选择切换至与当前测试的被测载波设备相适配的衰减器，使用方 便，自动切换，测试效率高。
[〇〇49] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围， 凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运 用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1. 一种基于继电器阵列的多路选通衰减网络系统，包括与配测载波设备连接用于接入 电力线载波信号的电力线配测接入端口，及用于将衰减后的电力线载波信号输出至被测载 波设备的电力线被测接入端口；其特征在于，还包括： 衰减器阵列，连接于所述电力线配测接入端口及电力线被测接入端口之间，由多个衰 减器组成，且每个所述衰减器在所述电力线配测接入端口和电力线被测接入端口之间形成 一个独立的双向衰减通道； 继电器阵列，与所述电力线配测接入端口、衰减器阵列和电力线被测接入端口连接，由 2N个继电器组成，每2个所述继电器对应设置于每个所述双向衰减通道上； 控制装置，与所述继电器阵列连接，根据所述被测载波设备的频率和预设衰减值控制 所述继电器阵列开/关状态而使对应的所述双向衰减通道打开或关闭。
2. 根据权利要求1所述的基于继电器阵列的多路选通衰减网络系统，其特征在于，所 述控制装置包括控制主机及微控制器； 所述控制主机根据所述被测载波设备的频率和预设衰减值查询衰减值列表找到对应 的衰减器序号，并将所述衰减器序号发送至所述微控制器； 所述微控制器根据所述衰减器序号控制所述继电器阵列以打开对应的双向衰减通道 并关闭其他双向衰减通道。
3. 根据权利要求1或2所述的基于继电器阵列的多路选通衰减网络系统，其特征在于， 所述预设衰减值为根据所述被测载波设备所处的实际环境估算得到。
4. 根据权利要求3所述的基于继电器阵列的多路选通衰减网络系统，其特征在于，所 述预设衰减值为 20dB、40dB、60dB、80dB 和 lOOdB。
5. 根据权利要求2所述的基于继电器阵列的多路选通衰减网络系统，其特征在于，所 述衰减值列表是根据同一厂家不同规格或不同厂家不同规格的所述被测载波设备逐一测 试得到，并存储于所述控制主机中。
6. 根据权利要求2所述的基于继电器阵列的多路选通衰减网络系统，其特征在于，所 述控制主机通过RS485总线与所述微控制器连接，所述微控制器通过并行控制总线与所述 继电器阵列连接。
7. 根据权利要求1所述的基于继电器阵列的多路选通衰减网络系统，其特征在于，所 述继电器阵列包括由所述控制装置控制同步动作的第一继电器阵列及第二继电器阵列； 所述第一继电器阵列连接于所述电力线配测接入端口和衰减器阵列之间，所述第二继 电器阵列连接于所述衰减器阵列与电力线被测接入端口之间。
8. 根据权利要求6所述的基于继电器阵列的多路选通衰减网络系统，其特征在于，所 述衰减器阵列的每个所述衰减器的电感值和电容值均不同。
9. 根据权利要求8所述的基于继电器阵列的多路选通衰减网络系统，其特征在于，所 述N的数值为16。
【文档编号】H04B3/54GK203883859SQ201420289344
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】邓高峰, 郑蕾华, 刘水, 毛华灵, 郑萌娅, 董循景, 孙广, 李福喜, 吴金明, 舒杰红, 崔涛 申请人:国家电网公司, 国网江西省电力科学研究院, 深圳市友讯达科技发展有限公司