一种基于北斗RDSS的电力线载波抗干扰通讯装置的制作方法

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于北斗rdss的电力线载波抗干扰通讯装置。

背景技术：

目前，可以利用已有的电力线网络进行数据通讯，以实现低压电力线载波通讯，这种通讯方式在水抄表、电抄表、气抄表、智能家居控制以及电力负荷控制等方面的实现是非常方便经济的。然而，在进行低压电力线载波通讯时，低压电力线载波大多采用常规载波和扩频载波，在调制时，有大量的谐波进入电网，对电路产生高频干扰，降低了电路的抗干扰性，同时，由于电网对常规载波和扩频载波的衰减作用较大，导致低压电力线载波传输的距离受到一定的限制，而且在传输距离越远时可靠性也越差。由于低压电力线上往往连接电动机、变频器和开关电源等用电设备，造成信道上的干扰和噪音较大，容易损坏通讯终端和造成通讯误码。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于北斗rdss的电力线载波抗干扰通讯装置，解决低压电力线的干扰容易损坏通讯终端和造成通讯误码的缺陷，并解决对电路产生高频干扰的问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种基于北斗rdss的电力线载波抗干扰通讯装置，包括北斗rdss单元、载波电路、电源电路和通信接口电路，北斗rdss单元的通信端口连接通信接口电路的一端通信端口，通信接口电路的另一端通信端口连接载波电路的载波信息输入及解调信息输出端口，电源电路的输出端连接载波电路的电源输入端以向其供电，它还包括抗干扰电路，抗干扰电路的一端连接载波电路的载波信号输入输出端口。

作为上述技术方案的优选实施方式，本发明实施例提供的一种基于北斗rdss的电力线载波抗干扰通讯装置进一步包括下列技术特征的部分或全部：

作为上述技术方案的改进，在本发明的一个实施例中，所述抗干扰电路包括阻波器，所述阻波器由强流线圈(ln)、调谐电感l、电容c1、电阻r、电容c2和电压保护元件(la)组成，强流线圈(ln)的一端连接电压保护元件(la)的一端、电容c1的一端和调谐电感l的一端，强流线圈(ln)的另一端连接电压保护元件(la)的另一端、电容c1的另一端和电阻r的一端，电阻r的另一端通过电容c2连接在调谐电感l的另一端上。

作为上述技术方案的改进，还包括增益电路，增益电路的一个双向端口连接阻波器的一端双向端口，增益电路的另一个双向端口连接载波电路的载波信号输入输出端口。

作为上述技术方案的改进，所述载波电路由载波器和存储器组成，载波器的一端作为载波电路的载波信息输入及解调信息输出端口连接通信接口电路，载波器的另一端作为载波电路的载波信号输入输出端口连接抗干扰电路，存储器的双向数据端口连接在存储器的又一个端口上。

作为上述技术方案的改进，还包括功率自适应调整部件，所述功率自适应调整部件的第一端通过电感与低压电力线中的火线连接；开关控制部件，所述开关控制部件的第一端与所述功率自适应调整部件的第二端连接，所述开关控制部件的第二端与所述低压电力线中的零线连接。

所述功率自适应调整部件包括：

第一功率自适应调整部件，所述第一功率自适应调整部件的第一端通过第一电感与所述低压电力线中的第一相火线连接；

第二功率自适应调整部件，所述第二功率自适应调整部件的第一端通过第二电感与所述低压电力线中的第二相火线连接；

第三功率自适应调整部件，所述第三功率自适应调整部件的第一端通过第三电感与所述低压电力线中的第三相火线连接。

所述开关控制部件包括：

第一开关控制部件，所述第一开关控制部件的第一端与所述第一功率自适应调整部件的第二端连接，所述第一开关控制部件的第二端与所述低压电力线中的零线连接；

第二开关控制部件，所述第二开关控制部件的第一端与所述第二功率自适应调整部件的第二端连接，所述第二开关控制部件的第二端与所述低压电力线中的零线连接；

第三开关控制部件，所述第三开关控制部件的第一端与所述第三功率自适应调整部件的第二端连接，所述第三开关控制部件的第二端与所述低压电力线中的零线连接。

作为上述技术方案的改进，还包括光耦控制电路，其中，所述光耦控制电路的第一输出端，通过传输第一控制信号的传输线与所述第一开关控制部件连接；所述光耦控制电路的第二输出端通过传输第二控制信号的传输线与所述第二开关控制部件连接；所述光耦控制电路的第三输出端通过传输第三控制信号的传输线与所述第三开关控制部件连接，其中，所述第一控制信号、所述第二控制信号和所述第三控制信号相互之间的时间间隔相等。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明由于抗干扰电路把来自电力线上的干扰和噪音屏蔽掉了，所以不会损坏通讯终端和出现通讯误码，采用抗干扰电路，实现了通讯数据抗干扰能力强、数据传输准确率高的效果，通讯终端结构简单、工作可靠。终端收发装置可以安装在低压电力线的任一终端节点上，则上述低压电力线载波通讯装置则可以通过与集中器和/或终端收发装置适配的连接端口安装在集中器和/或终端收发装置中，分别对应用系统中的上行通讯信号和/或下行通讯信号进行功率调整，降低调制对电路产生的高频干扰，提高电路的抗干扰性，同时，可以提高通讯信号传输的距离，提高通讯信号的可靠性，也不需要改变工频电力网络，完全可以利用当前工频电网进行数据通讯，本发明的低压电力线载波通讯装置可以通过相应的接收电路实现双向通讯，可以根据编码规则解决各终端收发装置之间的总线互斥问题，以提高线路通讯的可靠性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的基于北斗rdss的电力线载波抗干扰通讯装置的结构示意图；

图2为本发明的基于北斗rdss的电力线载波抗干扰通讯装置具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

本发明的基于北斗rdss的电力线载波抗干扰通讯装置，包括北斗rdss单元1、载波电路5、电源电路7和通信接口电路3，北斗rdss单元1的通信端口连接通信接口电路3的一端通信端口，通信接口电路3的另一端通信端口连接载波电路5的载波信息输入及解调信息输出端口，电源电路7的输出端连接载波电路5的电源输入端以向其供电，它还包括抗干扰电路6，抗干扰电路6的一端连接载波电路5的载波信号输入输出端口。所述通信接口电路3是串口接口电路、rs232接口电路或rs485接口电路。本实施方式中既可以三种通信接口电路任选一种，也可以把三种接口电路都集成在一个通信终端中，以方便用户选择三种中的任一一种通信接口方式。

本发明的抗干扰电路6包括阻波器6-2，所述阻波器6-2由强流线圈ln、调谐电感l、电容c1、电阻r、电容c2和电压保护元件la组成，强流线圈ln的一端连接电压保护元件la的一端、电容c1的一端和调谐电感l的一端，强流线圈ln的另一端连接电压保护元件la的另一端、电容c1的另一端和电阻r的一端，电阻r的另一端通过电容c2连接在调谐电感l的另一端上。工作时，强流线圈ln的两端作为电力线载波信号的输入端和本发明向电力线上输出载波信号的输出端，调谐电感l与电容c1的连接点和电容c2与电阻r的连接点作为抗干扰电路6向载波电路5输出信号的输出端和接收载波电路5传递过来的载波信号的输入端。

强流线圈是线路阻波器的最主要元件，它决定了阻波器的基本性能。主要作用是通过强大的工频电流并作为主电感使用。它直接影响线路阻波器的特性，决定它的阻塞能力。电压保护元件la可以选用稳压二极管。调谐电感l、电容c1、电阻r和电容c2组成调谐电路。通过调谐电路降低等幅震荡波的干扰。

本发明的基于北斗rdss的电力线载波抗干扰通讯装置还包括功率自适应调整部件，功率自适应调整部件的第一端通过电感与低压电力线中的火线l连接；开关控制部件，开关控制部件的第一端与功率自适应调整部件的第二端连接，开关控制部件的第二端与低压电力线中的零线n连接。

在上述优选实施例中，功率自适应调整部件的第一端通过电感与低压电力线中的火线l连接，第二端与开关控制部件的第一端连接，开关控制部件的第二端与低压电力线中的零线n连接，即实现将电感、功率自适应调整部件以及开关控制部件依次串联地连接在低压线路中，通过功率自适应调整部件和电感配合可以对线路中的功率进行自动地、动态地调整，以保证在调制时，使得进入电网的谐波大大减少，保证线路中的波形处于相对稳定的状态，以减少调制对线路产生的高频干扰，同时，通过开关控制部件对线路中的信号进行导通状态的控制，以提高信号的传输距离，解决了相关技术中的调制时对电路产生高频干扰以及低压电力线载波传输的距离受限制且可靠性不高的问题，从而提高了线路的抗干扰性，提高了低压电力线载波的传输距离，有助于提高低压电力线载波的可靠性。

为了自动地、动态地调整线路中的功率，本发明提供了一种优选的功率自适应调整部件，该功率自适应调整部件可以是阻抗值随电流变大而变大的功率调整部件，这样在线路中的电流变大时，功率调整部件可以动态地增加自身的阻抗值，从而降低线路中的功率值，以实现实时地、动态地保证线路中的波形稳定。

上述功率自适应调整部件可以是正温度系数的热敏电阻(ptc)，以实现自动地、动态地调整线路中的功率，当线路中的电流变大时，正温度系数的热敏电阻的阻抗值变大，使得线路中的功率减小，以保证线路中的波形稳定，有助于增强线路的抗干扰性。为实现对线路中的各相线路进行功率调整，本发明提供了一种优选的功率自适应调整部件和开关控制部件，具体地，如图2所示，该功率自适应调整部件包括：第一功率自适应调整部件，第一功率自适应调整部件的第一端通过第一电感1与低压电力线中的第一相火线la连接；第二功率自适应调整部件，第二功率自适应调整部件的第一端通过第二电感与低压电力线中的第二相火线lb连接；第三功率自适应调整部件，第三功率自适应调整部件的第一端通过第三电感与低压电力线中的第三相火线lc连接；开关控制部件包括：第一开关控制部件，第一开关控制部件的第一端与第一功率自适应调整部件的第二端连接，第一开关控制部件的第二端与低压电力线中的零线n连接；第二开关控制部件，第二开关控制部件的第一端与第二功率自适应调整部件的第二端连接，第二开关控制部件的第二端与低压电力线中的零线n连接；第三开关控制部件，第三开关控制部件的第一端与第三功率自适应调整部件的第二端连接，第三开关控制部件的第二端与低压电力线中的零线n连接。在本实施例中，功率自适应调整部件的第一功率自适应调整部件1021、第二功率自适应调整部件以及第三功率自适应调整部件的第一端分别通过第一电感1、通过第二电感以及通过第三电感3分别依次与低压电力线中的第一相火线la、第二相火线lb以及第三相火线lc连接，开关控制部件的第一开关控制部件1041、第二开关控制部件以及第三开关控制部件的第一端分别依次与第一功率自适应调整部件、第二功率自适应调整部件以及第三功率自适应调整部件的第二端连接，并第一开关控制部件、第二开关控制部件以及第三开关控制部件的第二端均与低压电力线中的零线n连接，实现在低压电力线中的各相线上都连接有上述低压电力线载波通讯装置，在调制时可以对各相线的功率进行调整，以降低调制对电网的高频干扰，增强电网的抗干扰性，可靠性。

本发明由于抗干扰电路6把来自电力线上的干扰和噪音屏蔽掉了，所以不会损坏通讯终端和出现通讯误码。本发明采用抗干扰电路6，实现了通讯数据抗干扰能力强、数据传输准确率高的效果，通讯终端结构简单、工作可靠。终端收发装置可以安装在低压电力线的任一终端节点上，则上述低压电力线载波通讯装置则可以通过与集中器和/或终端收发装置适配的连接端口安装在集中器和/或终端收发装置中，分别对应用系统中的上行通讯信号和/或下行通讯信号进行功率调整，降低调制对电路产生的高频干扰，提高电路的抗干扰性，同时，可以提高通讯信号传输的距离，提高通讯信号的可靠性，也不需要改变工频电力网络，完全可以利用当前工频电网进行数据通讯，本发明的低压电力线载波通讯装置可以通过相应的接收电路实现双向通讯，可以根据编码规则解决各终端收发装置之间的总线互斥问题，以提高线路通讯的可靠性。

以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。