一种基于智能电网及物联网的宽带电力线通信模块的制作方法

本实用新型涉及宽带电力线通信技术，尤其是一种基于智能电网及物联网的宽带电力线通信模块。

背景技术：

智能电网是国家重点投资的产业。能源终究有限，环境问题越来越恶化。国家加大对智能电网投资，目的是通过智能电网建设，以技术手段构建节能型社会，同时满足经济发展的供电需求。智能电网涵盖智能发电、智能输电、智能配电与智能用电等多个环节。智能用电与智能电表及通信密切相关，智能用电离不开AMI，即高级量测体系。AMI通过计量、通信与大数据管理，实现用电终端环节的数据远程实时交互与控制，最终达到电力需求侧的管理，从而实现节能减排和能源有效利用。

物联网方面，通过传感技术、通信技术与云平台的结合，实现物与物的链接，物与人的链接。在通信技术方面，尽管有多种通信技术可以应用，但考虑到绝大数传感设备都必然与电力线相连，以电力线通信做为传感器链接的通信技术是顺其自然的想法。如何在电力线上实现长距离宽带联网，将所有用电设备有机、自动的连接起来，对于物联网推进也非常关键。

随着移动终端，4G技术的发展与普及，智能家居市场概念与推进速度加快。家电企业及互联网企业对智能家居市场均加大了投入。家居智能化的通信技术需求，除了WI-FI/蓝牙/Z－WAVE等无线技术外，电力线是一个重要的通信手段。楼宇自动化方面，过去需要通过长周期的布线与工程施工，目的是建立稳定的通信系统，从而对楼宇对安全、温度、湿度、门禁等进行有 效监控与自动化处理。若通过电力线将楼宇所有设备组网，无疑会大大降低工程造价及减低工作量。

清洁能源及电动汽车，是当今政府非常关注的新能源项目。清洁能源与电动汽车，最终必然会接入电网，而且需要进行有效的控制。清洁能源与电动汽车通信介质，采用电力线通信最为方便。通信的双向可靠性与实时性问题，无论通信速度的快与满，最终要实现24小时100％的可靠通信，否则，需求侧管理无法实现，通信需要达到可靠性与便捷性，而不是目前需要靠大量的技术服务保障，AMI通信需要符合通信发展的大趋势，比如最终接入互联网。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于智能电网及物联网的宽带电力线通信模块。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种基于智能电网及物联网的宽带电力线通信模块，包括GPIC模块、串行通信接口、串行外设接口、内部总线、存储器、加密算法模块、单片机、MAC层、物理层、数模转换器、模数转换器和电力线载波模拟前端，所述GPIC模块、串行通信接口和串行外设接口的两端分别与内部总线和电力线载波模拟前端连接，所述内部总线、存储器和加密算法模块均与单片机连接，所述单片机通过MAC层与物理层连接，所述物理层通过分别数模转换器和模数转换器与电力载波模拟前端连接。

优选地，所述存储器包括随机存取存储器和只读存储器。

优选地，所述加密算法模块采用AES-128芯片，所述单片机采用8051控制芯片。

优选地，所述数模转换器包转换芯片、放大器、第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述转换芯片的第一端脚接地，所述转换芯片的第二端脚接放大器的同相输入端，所述放大器的反相输入端分别通过第一电阻接地和通过第二电阻接电源，所述放大器的输出端通过第三电阻接放大器的反相输入端。

由于采用上述技术方案，本实用新型有益效果是：采用宽度电力线通信芯片，可以降低电力线通信设备的能耗，通过对数据传输采用ROBO模式，提供更宽广的家庭覆盖能力，避免了家庭中常见的较低频段上的噪声，采用单芯片建构和嵌入式配置组态，最大限度地减少了总体材料，降低了系统成本，同时具有很强的实用性。

附图说明

图1是本实用新型的系统框图；

图2是本实用新型实施例的数模转换器电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1并结合图2所示，一种基于智能电网及物联网的宽带电力线通信模块，包括GPIC模块、串行通信接口、串行外设接口、内部总线、存储器、加密算法模块、单片机、MAC层、物理层、数模转换器、模数转换器和电力线载波模拟前端，所述GPIC模块、串行通信接口和串行外设接口的两端分别与内部总线和电力线载波模拟前端连接，所述内部总线、存储器和加密算法模块均与单片机连接，所述单片机通过MAC层与物理层连接，所述物理层通过分别数模转换器和模数转换器与电力载波模拟前端连接。

进一步的，所述存储器包括随机存取存储器和只读存储器。

进一步的，所述加密算法模块采用AES-128芯片，所述单片机采用8051控制芯片。

进一步的，所述数模转换器包转换芯片U0、放大器Q1、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，所述转换芯片U0的第一端脚接地，所述转换芯片U0的第二端脚接放大器Q1的同相输入端，所述放大器Q1的反相输入端分别通过第一电阻R1接地和通过第二电阻R2接电源，所述放大器Q1的输出端通过第三电阻R3接放大器Q1的反相输入端。

本实用新型有益效果是：采用宽度电力线通信芯片，可以降低电力线通信设备的能耗，通过对数据传输采用ROBO模式，提供更宽广的家庭覆盖能力，避免了家庭中常见的较低频段上的噪声，采用单芯片建构和嵌入式配置组态，最大限度地减少了总体材料，降低了系统成本，同时具有很强的实用性。

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。