技术领域
本发明涉及一种电力线宽带载波通信组网测试系统，属电力通信技术领域。
背景技术：
电力线宽带载波通信技术，即宽带电力线通信（Broadband over Power Line，BPL），是利用低压电力配电线（380/220V用户线）作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。其使用频率在1MHz以上、通信速率在1Mbps以上，调制解调多采用各种扩频通信技术、OFDM技术、DMT（Discrete Multi-tone）技术等该技术是把载有信息的高频信号加载于电流，然后利用各种等级的电力线传输，接受信息的调制解调器再把高频信号从电流中分离出来，并传送到电力线宽带用户终端（计算机、电视或电话机和智能电表、开关、变台）。
该技术已成功应用于用电信息采集的本地信道，电力线宽带通信相对于窄带通信的优势除带宽高外，还有使用频带提高到2MHz以上，躲避了大量的干扰噪声；可以实现基于SNMP的远程网管，完全超越了窄带设备的能力；配合中继技术完全能够达到稳定可靠的全覆盖；目前常见的物理层速率为200Mbps，某些高端技术可达500Mbps甚至1Gbps，TCP/IP层速率可达80Mbps以上，可实现用电信息的并发采集，极大地提高了采集速度。
电力线宽带载波通信组网性能、网络拓扑适应能力是载波通信性能非常关注的内容。目前，缺少对电力线宽带载波通信组网性能的成熟的测试系统。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电力线宽带载波通信组网测试系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电力线宽带载波通信组网测试系统，包括电源装置、V型人工电源网络、宽带载波耦合器、宽带载波集中器、计算机、程控衰减器、多级宽带载波组网单元、网络分析仪、频谱分析仪和示波器；所述电源装置连接市电；V型人工电源网络通过电力线分别连接电源装置、宽带载波耦合器和多级宽带载波组网单元；宽带载波耦合器通过电力线连接宽带载波集中器；计算机通过网线分别连接宽带载波集中器、网络分析仪、频谱分析仪和示波器；宽带载波集中器通过网线连接网络分析仪、频谱分析仪和示波器；宽带载波耦合器通过射频线连接程控衰减器；程控衰减器通过射频线连接多级宽带载波组网单元的宽带载波模块。
所述电源装置包括交流稳压电源、电源隔离器和交流滤波器；所述交流稳压电源通电源隔离器连接交流滤波器；交流滤波器通过电力线连接V型人工电源网络。
所述多级宽带载波组网单元由至少二级宽带载波组网单元构成；宽带载波组网单元由滤波器、可调衰减器、宽带载波模块和可调负载组成；滤波器一端连接V型人工电源网络；滤波器通过电力线连接宽带载波模块；宽带载波模块通过电力线连接可调负载；宽带载波模块通过射频线分别连接可调衰减器和程控衰减器；宽带载波模块通过电力线连接下一级宽带载波组网单元的滤波器；可调衰减器通过射频线连接下一级宽带载波组网单元的宽带载波模块。
所述宽带载波模块设置于宽带载波终端上；所述宽带载波终端为宽带载波采集器或宽带载波电能表。
所述可调衰减器衰减频率为5-500kHz，衰减幅值为0dB-90dB。
所述多级宽带载波组网单元设置于便于测试的测试表架上。
所述程控衰减器衰减频率为5kHz~500kHz，衰减幅度为-90dB~0dB。
本发明的有益效果是，本发明在宽带载波集中器和多级宽带载波组网单元（宽带载波通信模块）之间建立网络，通过衰减、隔离和耦合等模拟现场环境，适用于对各种不同中心频率及调制方式的载波模块进行测试，适应范围广，且简单实用、准确可靠。同时，肯定载波组网单元之间串联，网络规模不受限制，可增加、减少测试节点完全模拟实际情况，结构灵活。
附图说明
图1是本发明电力线宽带载波通信组网测试系统实施例的结构示意图；
图中，1是电源装置；2是V型人工电源网络；3是宽带载波耦合器；4是宽带载波集中器；5是计算机；6是程控衰减器；7是多级宽带载波组网单元；8是网络分析仪；9是频谱分析仪；10是示波器；101是交流稳压电源；102是电源隔离器；103是交流滤波器；701是滤波器；702是宽带载波模块；703是可调衰减器；704是可调负载。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种电力线宽带载波通信组网测试系统实施例，包括与市电相连的电源装置1、与电源装置1相连的V型人工电源网络2、与V型人工电源网络2相连的宽带载波耦合器3、与宽带载波耦合器3相连的宽带载波集中器4、与宽带载波集中器4相连的计算机5、与V型人工电源网络2相连的程控衰减器6、与程控衰减器2相连的多级宽带载波组网单元7。其中，V型人工电源网络2适合频率3~500kHz，满足各种类型载波通信组网检测。程控衰减器6可满足衰减频率5kHz~500kHz，衰减幅度-90dB~0dB随机可调。宽带载波耦合器3耦合载波信号的频率范围为10KHz~500KHz，可适用于不同厂家的不同频率宽带载波模块通信测试，避免了不同载波通信模块的测试需要人工选择相应衰减器的繁琐过程，提供了测试效率。
本实施例电力线宽带载波通信组网测试系统的电源装置1、V型人工电源网络2、宽带载波耦合器3、宽带载波集中器4之间通过电力线连接，V型人工电源网络2和多级宽带载波组网单元7之间通过电力线连接，宽带载波集中器4和计算机5之间通过数据传输线连接，宽带载波耦合器3、程控衰减器6和多级宽带载波组网单元7之间通过屏蔽射频线连接。所采用的数据传输线可以是双绞线、同轴电缆、光纤等数据传输线。宽带载波集中器4作为组网主节点，其通过屏蔽射频线和第一级宽带载波组网单元7相连，与宽带载波集中器4相连的宽带载波组网单元7再通过屏蔽射频线与其它宽带载波组网单元联组网。宽带载波集中器4为低压电力线宽带载波通信单元，该低压电力线宽带载波通信单元为市场上销售的产品，其符合国标Q-GDW 1379.4-2013电力用户用电信息采集系统检验技术规范第4部分（通信单元检验技术规范）中终端用通信单元的要求。
本实施例电力线宽带载波通信组网测试系统的每级宽带载波组网单元7包括滤波器701、与滤波器701相连的宽带载波模块702、与宽带载波模块702相连的可调衰减器703、以及与宽带载波模块702相连用于模拟实际电网上各种负载的可调负载704。其中，第一级的宽带载波组网单元7的滤波器701通过电力线与V型人工电源网络2相连，第一级的宽带载波组网单元7的宽带载波模块702通过屏蔽射频线与程控衰减器6相连，第二至N级的宽带载波组网单元7的滤波器701通过电力线与上一级的宽带载波模块702相连，宽带载波组网单元7的可调衰减器703通过屏蔽射频线与下一级的宽带载波模块702相连。可调负载704用于实现阻性、感性、容性等线性负载和非线性负载，负载阻值可满足分别在0.1~100Ω范围内可调。
本实施例中的宽带载波模块702设置于宽带载波终端上，该宽带载波终端为宽带载波采集器或宽带载波电能表。多级宽带载波组网单元7设置于便于测试的测试表架上，该多级宽带载波组网单元7可以模拟实际情况设置相应的级数，便于接入大量的宽带载波模块702，以便更加真实模拟现场环境，测试更加准确真实。可调衰减器703衰减频率为5-500kHz，衰减幅值为0dB-90dB，可以方便的实现模拟现场环境与宽带载波模块之间载波信号传输过程中的衰减。
本实施例电力线宽带载波通信组网测试系统还包括与宽带载波集中器4和计算机5通过数据传输线相连的网络分析仪8、频谱分析仪9和示波器10。其中，频谱分析仪9用于对宽带载波信号的频域特性进行分析，检测宽带载波信号的通信性能，用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量。示波器10用于对载波信号的时域特性进行分析，检测宽带载波信号的通信性能。网络分析仪8用于对网络进行分析，检测宽带载波信号的通信性能。计算机5与网络分析仪8、频谱分析仪9和示波器10实现通讯控制，改变宽带载波通道参数（信号衰减、阻抗变化等），从而实现仪器参数配置和测试数据读取，完成载波通信组网测试和模拟。
本实施例电力线宽带载波通信组网测试系统的电源装置1包括与市电相连用于滤除电压波动的交流稳压电源101、与交流稳压电源101相连用于隔离的电源隔离器102、与电源隔离器102相连用于滤除干扰信号的交流滤波器103。交流稳压电源101滤除输入市电的电压波动并输出到电源隔离器102；电源隔离器102对滤除电压波动的市电进行进一步隔离，并将被隔离的市电传输到交流滤波器103；交流滤波器103将被隔离市电中的干扰信号进行滤除，并将滤除干扰信号的市电传输到V型人工电源网络2，用于为宽带载波耦合器3和宽带载波组网单元7供电。
本实施例在宽带载波集中器和多级宽带载波组网单元（宽带载波通信模块）之间建立网络，通过衰减、隔离和耦合等模拟现场环境，适用于对各种不同中心频率及调制方式的载波模块进行测试，适应范围广，且简单实用、准确可靠。同时，肯定载波组网单元之间串联，网络规模不受限制，可增加、减少测试节点完全模拟实际情况，结构灵活。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。