图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0043]本发明提出了一种基于高速电力线载波通信的通信系统和通信方法，H-PLC网络设备间传输距离为I?3公里，每个H-PLC通信节点都可以作为链路中继存在，某些芯片组的节点最多可支持管理1000个设备，最多支持16级设备的中继，因此以变电站为中心点，通过1kV中压配电网可以将H-PLC信号传输到任何一个电力线到达的位置，从而实现整个配网的通信覆盖，与任何线路位置上的智能电力设备进行高速、稳定的通信。
[0044]H-PLC宽带电力线通信系统适用于电力线的中压段和低压段，中压段主要是指1kV中压系统，涉及的范围一般是从变电站的主变中压侧开始，直至1kV变压器用户为止，H-PLC头端、末端设备可通过网络接口实现灵活快捷的组网方式，上与变电站骨干光网络相连，下与营销自动化、配电自动化相关设备相连，满足营销自动化、配电自动化的数据采集、自动控制等功能需求。
[0045]参见图1，为本发明实施例提供的一种基于高速电力线载波通信的通信系统的结构示意图，所述通信系统包括系统主站服务器、H-PLC头端调制解调器、头端信号耦合器、H-PLC中继器、H-PLC节点调制解调器、节点信号耦合器和信号分配器，其中:
[0046]所述系统主站服务器，包括视频服务器和网络管理平台服务器，其中，所述视频服务器用于存储高清摄像头所采集的视频信号，所述网络管理平台服务器用于控制管理连接在所述通信系统中的通信终端;所述视频服务器和所述网络管理平台服务器均通过交换机与所述H-PLC头端调制解调器通信连接。
[0047]本发明实施例在主站侧使用基于高速电力线载波通信的系统主站服务器进行监测、控制管理所述通信系统中的通信终端，可实现稳定、安全、可靠的通信传输。
[0048]同时，所述交换机还通过路由器与电力内网通信连接，实现所述电力内网与所述系统主站服务器通信。
[0049]所述H-PLC头端调制解调器，设置在变电站的出线杆塔上，用于接收并处理来自通信终端的反馈信号，同时向所述通信终端发送来自所述系统主站服务器的控制信号，所述通信终端与所述H-PLC节点调制解调器通信连接。
[0050]其中，所述通信终端包括配电自动化终端(如FTU、DTU、TTU等)以及低压集抄装置；所述反馈信号包括所述通信终端运行状态数据和监测数据，以及台区的户表数据等。
[0051]所述头端信号耦合器，连接在所述H-PLC头端调制解调器信号和电力线之间，用于将所述控制信号注入所述电力线。
[0052]所述H-PLC中继器，连接在所述电力线上，用于接收所述反馈信号和所述控制信号，并放大和发送所述反馈信号和所述控制信号。
[0053]本发明实施例中，所述H-PLC中继器设置在相邻的两个所述H-PLC节点调制解调器之间的间距大于设定距离阈值(如1.5公里以上)的电力线上，同时所述H-PLC中继器还可以选择性关闭，如可以只在在35kV变电站的1kV出线上高衰减段位置开启，以最大限度确保网络的性能优化；同时所述H-PLC中继器直接采用1kV电压互感器进行取电，这样就不需要再额外为所述述H-PLC中继器配置电源设备。
[0054]所述H-PLC节点调制解调器，设置在所述通信系统的电力线路节点处，用于接收并处理所述控制信号，同时向所述系统主站服务器发送所述反馈信号。
[0055]所述节点信号耦合器，连接在所述信号分配器和所述电力线之间，用于将所述反馈信号注入所述电力线；
[0056]所述信号分配器，连接在所述H-PLC节点调制解调器和所述节点信号耦合器之间，用于将所述电力线传输的载波信号分为两路不同频段的第一路载波信号和第二路载波信号。
[0057]在H-PLC中压载波通信过程中，每隔一定数量的H-PLC中继器以后需要进行载波信号的分段处理，否则将导致网络延迟的倍数增长，降低网络的通信效率。传统的方法是使用两只信号耦合器对载波信号进行信号的分配与混合，每个信号耦合器分别连接独立的H-PLC调制解调器，但这样会造成信号耦合器成本投入过高。
[0058]所以，本发明实施例采用信号分配器进行信号分配，所述信号分配器的输入端与所述节点信号耦合器电连接、输出端与所述H-PLC节点调制解调器电连接，并根据节点处的通信终端设备类型、将所述电力线所传输的2?34MHz的载波信号分为两路不同频段的第一路载波信号和第二路载波信号，其中，所述第一路载波信号的频段为2?12MHz，所述第二路载波信号的频段为14?34MHz。
[0059]本发明实施例使用信号分配器可以针对载波信号的分段位置仅使用一个信号耦合器，通过信号分配器来完成载波信号的分配与混合，从而达到减少耦合器安装数量、降低系统成本和改善邻频信号的相互干扰的目的，明显提升H-PLC通信的可靠性和稳定性。
[0060]进一步的，本实施例中所述H-PLC节点调制解调器设有串口转换模块，所述串口转换模块包括RJ45接口、RS232接口、RS485接口和Wifi通讯单元。所述H-PLC节点调制解调器便可以通过所述串口转换模块与各种配电自动化设备和低压集抄设备进行通信，并将数据传回营配融合通信网络服务器或者向设备发送来自服务器端的操作指令。
[0061]在H-PLC中压载波通信过程中，当遇到通信距离过长(1.5公里以上)，或是线路附近有大功率无线基站、雷达站或有高压电缆近距离横跨等情况导致存在强电磁干扰的情形时，本发明实例采用差动耦合方式进行通信。
[0062]如图2所示，为本发明实施例提供的一种传输差分信号的耦合器的结构示意图，包括A相信号耦合器和C相信号耦合器，用于将正、负的载波信号分别耦合至相应的电力线上。
[0063]所述A相头端信号耦合器，连接在H-PLC调制解调器和A相电力线之间；同时，所述C相头端信号耦合器，连接在所述H-PLC调制解调器和C相电力线之间。
[0064]具体的，可以使所述H-PLC调制解调器输出的差分信号通过RG-59同轴电缆将正、负极的载波信号通过所述A相信号耦合器和所述C相信号耦合器分别耦合至不同的1kV相线上。
[0065]其中，本实施例所提供的所述传输差分信号的耦合器既可以设置在变电站输出端高压侧，也可以设置在传输线路的各个H-PLC节点处。
[ΟΟ??]根据差分信号的传输原理，分别将两根1kV相线作为正、负极信号的传输线进行载波信号的传输，这两个载波信号的振幅相等，相位相反。由于差动耦合的载波信号并不参照它们自身以外的任何信号，并且可以更加严格地控制信号交叉点的时序，所以同常规的单端耦合信号相比通常可以工作在更高的速度；同时，由于差动耦合方式的工作取决于两根1kV相线上信号之间的差值，同周围的噪声相比，得到的信号就是任何一个单端信号的两倍大小。所以，在其它所有情况都一样的条件下，差动耦合方式总是具有更高的信噪比，因而可以提供更高的通信性能。
[0067]同时，本发明时候例采用这种通过传输差分信号的耦合器与中压耦合器配合的方式不会限制原有H-PLC信号传输设备的使用，也不会改变相关设备的安装方法。
[0068]所述通信系统还包括带通滤波器，其中，所述带通滤波器包括滤波网络电感和滤波网络电容相串联组成的2?34MHz的带通滤波器，所述带通滤波器的输入端与所述节点信号耦合器电连接、输出端与所述H-PLC节点调制解调器电连接。
[0069]本发明实施例通过设置所述带通滤波器，来滤除所述电力线所传输的载波信号频段2?34MHz之外的干扰信号，能够稳定信号，减少干扰，确保信号稳定传输。
[0070]本发明实施例还提供例了基于上述通信系统的电力线载波通信方法，如图3所示，为本发明实施例提供的一种基于高速电力线载波通信的通信方法的流程示意图，具体包括如下步骤:
[0071]S110:通过系统主站服务器设置与连接在所述通信系统中的通信终端相对应的操作指令，并将与所述操作指令相对应的控制信号发送给所述H-PLC头端调制解调器。
[0072]S120:所述H-PLC头端调制解调器对所述控制信号进行编码，将编码后的数据转换为模拟控制信号。
[0073]S130:通过头端信号耦合器将所述模拟控制信号耦合到电力线上。
[0074]其中，在所述H-PLC头端调制解调器和所述头端信号耦合器之间还可以设置信号分配器。
[0075]S140:通过H-PLC节点调制解调器对所述模拟控制信号进行解调后、并发送给相应的所述通信终端。
[0076]S150:所述通信终端执行所述控制信号中的所述操作指令，并将反馈信号发送给所述H-PLC节点调制解调器。
[0077]S160:所述H