一种低压配电台区的双模本地通信模组的制作方法

本技术涉及电力通信，具体而言，涉及一种低压配电台区的双模本地通信模组。

背景技术：

1、集中器是远程集中抄表系统的中心管理设备和控制设备，具有定时读取通信节点数据、系统的命令传送、数据通讯、网络管理、事件记录、数据的横向传输等功能，它的作用是把一批电能表的数据先通过载波等方式采集到本地设备上，然后再通过有线或者无线网络等方式传输到主站上去。如图1所示，在基于低压宽带电力线载波通信的抄表系统的实际应用中，一般包括集中器、cco(中央协调器)、sta(载波节点)和用户电表。其中，cco通信连接到集中器上，sta通信连接到通信节点即用户电表上，以使集中器通过cco、cco再通过sta与通信节点通信，从而实现协议相关命令信息的传递以及获取用户用电数据。

2、集中器本地通信模块装置是用户用电信息采集系统的重要组成部件，而现有技术中，集中器cco模块通常仅使用单主控芯片——双模载波芯片进行数据采集、通信和控制，但由于双模载波芯片不支持usb接口，使得系统架构只适用于集中器cco模块，而无法适用于scu(台区智能融合终端)cco模块(因为其要求具备usb接口)，导致使用场景单一、通用性不好。

技术实现思路

1、为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本实用新型提供一种低压配电台区的双模本地通信模组，mcu主控芯片和双模载波芯片通过多通道通信，分别进行数据传输和数据管理，提高传输效率，并且扩展了usb接口，使其在集中器和台区智能融合终端两种场景下均能够使用，通用性更好。

2、本实用新型采用的技术方案为：

3、本申请提供一种低压配电台区的双模本地通信模组，其包括mcu主控模块和双模载波通信模块，上述mcu主控模块设有cco台区智能融合终端交互接口usb和cco集中器交互接口uart，上述mcu主控模块通过uart/spi接口与上述双模载波通信模块进行多通道通信，上述双模载波通信模块的第一收发端通过阻抗变换器与rf天线连接，上述双模载波通信模块的第二收发端依次通过功率放大电路、耦合电路和滤波电路将信号耦合到低压电力线上进行电力线通信。

4、进一步的，还包括外部存储模块，上述外部存储模块与上述mcu主控模块连接。

5、进一步的，上述mcu主控模块的主控芯片u601型号为gd32f427vet6，上述主控芯片u601的引脚26和引脚25构成第一数据收发串口，引脚24和引脚23构成第二数据收发串口，上述第一数据收发串口和第二数据收发串口分别与上述双模载波通信模块对应连接，上述主控芯片u601的管脚exmc nl、管脚dq0～dq15以及a16～a19均分别与外部存储模块连接，上述主控芯片u601的引脚70和引脚71作为usb接口。

6、进一步的，上述双模载波通信模块采用si9016f_c型号的载波芯片。

7、进一步的，上述功率放大电路包括芯片u203、电容c209、电容c211、电容c213、电阻r214、电阻r216、电阻r217、电阻r218、电容c215、电容c216、电容c217、电阻r209、电阻r219、电阻r213和电阻r215，上述芯片u203的引脚1和引脚2为信号输入端，用于接收输入的差分信号，引脚1通过上述电容c209连接到上述双模载波通信模块，引脚2通过上述电容c211连接到上述双模载波通信模块，上述芯片u203的引脚19依次通过上述电阻r214和电容c213与引脚18连接，上述芯片u203的引脚23通过上述电阻r216连接电源，上述芯片u203的引脚24通过上述电阻r217连接引脚23，上述芯片u203的引脚4通过上述电阻r218接地，引脚5通过上述电容c215接地；

8、上述芯片u203的引脚17和引脚20为信号输出端，用于输出放大后的差分信号，上述芯片u203的引脚20通过上述电阻r209连接引脚19，引脚20还通过上述电阻r213连接到上述耦合电路，上述芯片u203的引脚17通过上述电阻r219连接引脚18，引脚17还通过上述电阻r215连接到上述耦合电路，上述芯片u203的引脚21通过上述电容c216和电容c217并联后接地，上述芯片u203的引脚22、引脚3和引脚25均接地。

9、进一步的，上述芯片u203的型号为ths6222irhfr。

10、进一步的，上述耦合电路包括电容c501、电容c502、电容c503、电容c505、双向稳压二极管d501、变压器lt501和电容c504，上述电容c501一端连接正模拟量输入，另一端连接上述双向稳压二极管d501的正极，上述电容c503一端连接正模拟量输出，另一端连接上述双向稳压二极管d501的正极，上述电容c502一端连接负模拟量输入，另一端连接上述双向稳压二极管d501的负极，上述电容c505一端连接负模拟量输出，另一端连接上述双向稳压二极管d501的负极，上述变压器lt501的一次侧与上述双向稳压二极管d501连接，上述变压器lt501的二次侧通过上述电容c504连接到电力线。

11、相对于现有技术，本实用新型至少具有如下优点或有益效果：

12、1、mcu主控模块可运行嵌入式实时操作系统，提高系统的实时性、稳定性和统一性，并可实现多任务管理，操作灵活方便；

13、2、mcu主控芯片和双模载波芯片通过多通道通信，分别进行数据传输和数据管理，提高传输效率；

14、3、控制程序运行在mcu主控芯片中，hplc协议运行在双模载波芯片中，程序分层管理使开发和管理更加灵活；

15、4、扩展了usb接口，使其在集中器和台区智能融合终端两种场景下均能够使用，通用性更好。

技术特征：

1.一种低压配电台区的双模本地通信模组，其特征在于，包括mcu主控模块和双模载波通信模块，所述mcu主控模块设有cco台区智能融合终端交互接口usb和cco集中器交互接口uart，所述mcu主控模块通过uart/spi接口与所述双模载波通信模块进行多通道通信，所述双模载波通信模块的第一收发端通过阻抗变换器与rf天线连接，所述双模载波通信模块的第二收发端依次通过功率放大电路、耦合电路和滤波电路将信号耦合到低压电力线上进行电力线通信。

2.根据权利要求1所述的一种低压配电台区的双模本地通信模组，其特征在于，还包括外部存储模块，所述外部存储模块与所述mcu主控模块连接。

3.根据权利要求1所述的一种低压配电台区的双模本地通信模组，其特征在于，所述mcu主控模块的主控芯片u601型号为gd32f427vet6，所述主控芯片u601的引脚26和引脚25构成第一数据收发串口，引脚24和引脚23构成第二数据收发串口，所述第一数据收发串口和第二数据收发串口分别与所述双模载波通信模块对应连接，所述主控芯片u601的管脚exmcnl、管脚dq0～dq15以及a16～a19均分别与外部存储模块连接，所述主控芯片u601的引脚70和引脚71作为usb接口。

4.根据权利要求1所述的一种低压配电台区的双模本地通信模组，其特征在于，所述双模载波通信模块采用si9016f_c型号的载波芯片。

5.根据权利要求1所述的一种低压配电台区的双模本地通信模组，其特征在于，所述功率放大电路包括芯片u203、电容c209、电容c211、电容c213、电阻r214、电阻r216、电阻r217、电阻r218、电容c215、电容c216、电容c217、电阻r209、电阻r219、电阻r213和电阻r215，所述芯片u203的引脚1和引脚2为信号输入端，用于接收输入的差分信号，引脚1通过所述电容c209连接到所述双模载波通信模块，引脚2通过所述电容c211连接到所述双模载波通信模块，所述芯片u203的引脚19依次通过所述电阻r214和电容c213与引脚18连接，所述芯片u203的引脚23通过所述电阻r216连接电源，所述芯片u203的引脚24通过所述电阻r217连接引脚23，所述芯片u203的引脚4通过所述电阻r218接地，引脚5通过所述电容c215接地；

6.根据权利要求5所述的一种低压配电台区的双模本地通信模组，其特征在于，所述芯片u203的型号为ths6222irhfr。

7.根据权利要求1所述的一种低压配电台区的双模本地通信模组，其特征在于，所述耦合电路包括电容c501、电容c502、电容c503、电容c505、双向稳压二极管d501、变压器lt501和电容c504，所述电容c501一端连接正模拟量输入，另一端连接所述双向稳压二极管d501的正极，所述电容c503一端连接正模拟量输出，另一端连接所述双向稳压二极管d501的正极，所述电容c502一端连接负模拟量输入，另一端连接所述双向稳压二极管d501的负极，所述电容c505一端连接负模拟量输出，另一端连接所述双向稳压二极管d501的负极，所述变压器lt501的一次侧与所述双向稳压二极管d501连接，所述变压器lt501的二次侧通过所述电容c504连接到电力线。

技术总结
本技术提出了一种低压配电台区的双模本地通信模组，涉及电力通信技术领域。其包括MCU主控模块和双模载波通信模块，MCU主控模块设有CCO台区智能融合终端交互接口USB和CCO集中器交互接口UART，MCU主控模块通过UART/SPI接口与双模载波通信模块进行多通道通信，双模载波通信模块的第一收发端通过阻抗变换器与RF天线连接，第二收发端依次通过功率放大电路、耦合电路和滤波电路将信号耦合到低压电力线上进行电力线通信。其MCU主控芯片和双模载波芯片通过多通道通信，分别进行数据传输和数据管理，提高传输效率，并且扩展了USB接口，使其在集中器和台区智能融合终端两种场景下均能够使用，通用性更好。

技术研发人员：刘忠阳,尹旭,王通,王全立,叶文具,孟晓光
受保护的技术使用者：北京振中电子技术有限公司
技术研发日：20230328
技术公布日：2024/1/14