一种基于多脉冲的电力线工频通信装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力通信设备领域，特别涉及一种基于多脉冲的电力线工频通信
目.0
【背景技术】
[0002]电力线通信技术是一种利用电源线来传输信号的技术，利用居民家中的电源插座作为网络的接口，无需重新架设通信网络介质，直接采用已经存在于家中的电力线作为通信网络介质进行信息传输。在用电领域，因为电力线路遍布各处，从发电厂到各个居民家庭无所不至，利用现有的电力网作为信道，不需重新布线，可以节省大量的人力物力，电力载波抄表是最符合电力系统特点的自动抄表方案。
[0003]如图1所示，现有的工频通信装置是在低压电力线上加装一个安规电容1-1和耦合线圈2-1构成一个高通滤波器，可以使电力线上的高频载波通信信号通过，并进入收发电路进行通信，而220V、50HZ的工频信号由于频率低，不能进入到收发电路。如图2所示，载波通信方式是:利用频率较高的正弦信号3-1表示高电平即数字信息1，频率较低的正弦信号4-1表示低电平即数字信息0，由此将数字信息进行相互传输。如图3所示，图3为工频通信装置的安装位置示意图，变压器5-1下有一个集中器7-1用于收集本线路上的载波表6-1的数据，变压器10-1下有一个集中器9-1用于收集本线路上的载波表8-1的数据。由于高频载波信号不能跨越变压器，因此各变压器下的集中器将本线路上的载波表的数据收集后，通过无线方式发送给后台汇总。现有的电力线通信装置存在如下缺陷:1.低压电力线作为通信信道，存在较大的衰减。低压供电网络存在大量用户，意味着电力线路存在大量的分叉、支路，通信信号每通过一个分支将会衰减一些，同时线路上用电设备随机的接入造成通信线路阻抗不匹配，导致通信错误率非常高；2.低压电力线上会接入各种负载，如微波炉、吹风机等，这些设备将产生大量高频噪声进入电力线中，最终叠加到高频载波信号上，对其造成巨大干扰;3.由于载波信号为高频信号，经过变压器时会受到巨大的衰减，因此载波表只能在本变压器线路内进行通信，不能跨变压器通信，需要用集中器收集本线路内载波表的数据后，通过无线发送给总后台。
【发明内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种成本低、通信质量好的基于多脉冲的电力线工频通信装置。
[0005]本实用新型解决上述问题的技术方案是:一种基于多脉冲的电力线工频通信装置，其特征在于:包括控制器、第一调制支路和第二调制支路，所述第一调制支路包括第一单相整流管、第一电阻、电感、电容、场效应管、第二电阻和第二单相整流管，所述第一单相整流管的正极与电力线相连，第一单相整流管的负极经第一电阻、电感后与电容的一端相连，第二电阻跨接在第一单相整流管的负极与电容的另一端之间，电容的另一端与场效应管的源极相连，场效应管的漏极接地，第二单相整流管的正极与场效应管的漏极相连，第二单相整流管的负极与电力线相连，所述第二调制支路结构与第一调制支路相同并反向并接在第一调制支路两端，所述控制器分别与第一调制支路、第二调制支路中场效应管的栅极相连。
[0006]本实用新型的有益效果在于:本实用新型包括第一调制支路和第二调制支路，能够在工频电压波形上调制出脉冲信号，只要电压波形能到的地方，该脉冲信号也能达到，电力线路上的分叉、支路对通信质量影响小;调制出的脉冲信号为低频信号，与各种负载如微波炉、吹风机产生的高频噪声不在一个频段上，很容易通过滤波器将噪声滤除;调制出的脉冲信号能跨越变压器，传输距离很远，因此不需要集中器收集数据，电力线工频通信装置能跨越变压器直接与后台进行通信，降低了成本，简化了通信方式。
【附图说明】
[0007]图1为现有工频通信装置的结构示意图。
[0008]图2为现有的载波通信原理图。
[0009]图3为现有工频通信装置的安装位置示意图。
[0010]图4为本实用新型的结构示意图。
[0011 ]图5为本实用新型的通信原理图。
[0012]图6为本实用新型的安装位置示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0014]如图4所示，本实用新型包括控制器、第一调制支路I和第二调制支路II，所述第一调制支路I包括第一单相整流管12、第一电阻11、第一电感10、第一电容9、第一场效应管1、第二电阻8和第二单相整流管2，所述第一单相整流管12的正极与电力线相连，第一单相整流管12的负极经第一电阻11、第一电感10后与第一电容9的一端相连，第二电阻8跨接在第一单相整流管12的负极与第一电容9的另一端之间，第一电容9的另一端与第一场效应管I的源极相连，第一场效应管I的漏极接地，第二单相整流管2的正极与第一场效应管I的漏极相连，第二单相整流管2的负极与电力线相连，所述第二调制支路II结构与第一调制支路I结构相同并反向并接在第一调制支路I两端，第二调制支路II包括第三单相整流管3、第三电阻4、第二电感6、第二电容7、第二场效应管14、第四电阻5和第四单向整流管13，所述控制器分别与第一场效应管1、第二场效应管的栅极相连。
[0015]本实用新型的工作原理如下:当220V工频为正半周期时，第一单向整流管12、第二单向整流管2导通，第三单向整流管3、第四单向整流管13截止。一旦控制器控制第一场效应管I导通，整个第一调制支路I就导通，220V工频电压将快速对第一电容9充电，由于瞬间大量电流流入第一电容9，会在220V工频电压波形上调制出一个向下凹的脉冲波形，随着第一电容9被充满后，220V工频电压波形又恢复原有形状。之后由控制器控制第一场效应管I截止，第一调制支路I就截止了，第一电容9就通过第一电感10、第一电阻11、第二电阻8进行放电，为下一次充电调制脉冲做准备;通过调节电感10、电阻11、电阻8可以调整脉冲波形的形状和幅度。当220V工频为负半周期时，同理使第二调制支路II导通，在220V工频电压波形调制脉冲波形。
[0016]如图5所示，将一个220V工频电压波形分成4个时间间隔16、17、18、19，如果在一个时间间隔内没出现脉冲波形15，即认为该时间间隔传输的数字信号为0，反之，为数据信号
I。图5所示的4个时间间隔16、17、18、19分别表示携带了数字信息1、0、1、1。如图6所示，由于本通信方式是在220V工频电压波形上调制出脉冲波形，脉冲信号会随工频电压一起跨越变压器，因此工频通信装置20的脉冲信号能跨越变压器22达到后台，工频通信装置21的脉冲信号也能跨越变压器23达到后台，不需要集中器汇总各变压器线路上通信装置的数据后，再通过无线发送到后台，直接利用电力线就能将所有变压器下的工频通信装置的数据汇总上来。
【主权项】
1.一种基于多脉冲的电力线工频通信装置，其特征在于:包括控制器、第一调制支路和第二调制支路，所述第一调制支路包括第一单相整流管、第一电阻、电感、电容、场效应管、第二电阻和第二单相整流管，所述第一单相整流管的正极与电力线相连，第一单相整流管的负极经第一电阻、电感后与电容的一端相连，第二电阻跨接在第一单相整流管的负极与电容的另一端之间，电容的另一端与场效应管的源极相连，场效应管的漏极接地，第二单相整流管的正极与场效应管的漏极相连，第二单相整流管的负极与电力线相连，所述第二调制支路结构与第一调制支路相同并反向并接在第一调制支路两端，所述控制器分别与第一调制支路、第二调制支路中场效应管的栅极相连。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于多脉冲的电力线工频通信装置，包括控制器、第一调制支路和第二调制支路，第一调制支路包括第一单相整流管、第一电阻、电感、电容、场效应管、第二电阻和第二单相整流管，第一单相整流管、第一电阻、电感、电容、场效应管的源极依次相连，场效应管的漏极接地，第二单相整流管的正极与场效应管的漏极相连，第二单相整流管的负极与电力线相连，第二调制支路结构与第一调制支路相同并反向并接在第一调制支路两端，控制器与第一调制支路、第二调制支路中场效应管的栅极相连。本实用新型在工频电压波形上调制出脉冲信号，电力线路上的分叉、支路对通信质量影响小；调制出的脉冲信号为低频信号，很容易通过滤波器将噪声滤除。
【IPC分类】H04B3/54
【公开号】CN205336275
【申请号】CN201620109119
【发明人】吴勇峰, 徐英花
【申请人】湖南工程学院
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年2月3日