[发明专利]自适应电力载波集中器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于自动抄表的自适应电力载波集中器。

背景技术

电力行业中利用电力线载波技术实现自动抄表的应用可以大大提高供电部门抄表工作的效率，减轻工作人员的抄表工作强度。现在，自动抄表技术已成为电力智能管理的潮流，是电力营销信息系统必不可少的组成部分。寻求简单、可靠、高性价比的抄表技术是仪表通讯领域的重要研究内容。

在自动抄表技术的底层通讯中最受关注的还是通过电力线载波方式。图1示出现有的一种集中器模块结构框图。如图1所示，通用集中器100基本组成部分有主控单元MCU 101，外部存储单元102、红外通讯单元103、电力线载波控制单元104、电力线耦合接口105和电源模块106。

MCU101是整个系统的核心，执行对各项指令的操作和对外部单元数据的存取。电力线载波通讯模块104是载波通讯的核心部件，通过它在低压电网上和其它相关产品实现通讯，把数字信号通过调制器转换为模拟信号，经过过放大、整形，通过电力线耦合接口105直接耦合在交流220V低压电网上，解调电路是把在电网上传送的信号解调还原成数字信号，一般采用FSK后或DPLSK方式。外部存储单元102，主要是存放一些重要数据信息和一些运算常量，一般是电表的表示数。红外通讯接口103，主要是通过红外口可以对集中器内的数据刷新修改，为本地维护提供保障。电源模块106提供整个系统的动力，一般采用线性电源较为稳定工作。

目前的集中器结构简单维护使用方便，电力线通讯组网迅速可靠，但也存在一个不足。由于从用户角度分析，通讯产品要适应一切可能的恶劣工作环境，通讯系统必须保证网络通讯正常，通常采用放大载波发送功率的方式来提高通讯质量，但这样谐波成分过高，对电网产生污染；或者采用提高增益的措施，但也往往都是不可能完全彻底解决通讯质量问题。引用IEC611334总则中一段话，要解决配电线通讯信道上信号传输衰减大，噪声电平高，耦合阻抗随时会有不可预测的变化的问题，只从物理层信到的通讯能力上下工夫是做不到的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于自动抄表的自适应电力载波集中器，在不提高发送功率的前提下保证网络通讯正常。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种自适应电力载波集中器，包括微处理器，连接于微处理器的电力载波通讯单元、外部存储单元、红外通讯接口、连接于电力载波通讯单元的电力线耦合接口，以及连接在电力载波通讯单元与电力耦合接口之间的功放电路，其特点是所述电力载波通讯单元由专用扩频载波芯片构成，用于以码分多址扩频方式与各抄表终端通讯；所述功放电路由正弦波放大电路构成，用于对电力载波通讯单元输出的信号进行正弦波放大；所述集中器还包括：一纠错编码单元，对发送给电力载波通讯单元的数据进行前向纠错编码，对从电力载波通讯单元接收的数据进行纠错解码；一巡测单元，通过执行巡测步骤，建立与各抄表终端通讯的路由表。

所述的自适应电力载波集中器，其中，所述巡测步骤包括按照抄表终端地址顺序对各抄表终端进行召测，发送报文，将召测成功的抄表终端记录在路由表中，将召测次数超过设定值而仍未召测成功的抄表终端记录在异常表中。

所述的自适应电力载波集中器，其中，所述巡测单元执行第一次巡测步骤，建立包括能够成功召测的抄表终端的一级路由表；在第一次巡测中，如有未能成功召测的抄表终端，建立一级异常表，并执行第二次巡测步骤，通过一级路由表的节点中继转发未成功召测的抄表终端，建立二级路由表，依次类推；如果经过N次巡测后，仍有未能成功召测的抄表终端，则停止巡测，建立N级路由表和N级异常表，其中N＝2，3，4...。

所述的自适应电力载波集中器，其中，所述路由表和异常表储存在所述外部存储单元中。

所述的自适应电力载波集中器，其中，所述巡测单元每隔一设定时间执行所述巡测步骤。

所述的自适应电力载波集中器，其中，所述微处理器采用基于ARM核的MCU。

所述的自适应电力载波集中器，其中，所述电力载波通讯单元采用PL3200或者PL3201专用扩频载波芯片。

所述的自适应电力载波集中器，其中，所述功放电路包括信号整形电路和功率输出电路，所述信号整形电路输入端与所述电力载波通讯单元输出端连接，所述功率输出电路输入端与信号整形电路输出端连接，输出端连接到所述电力耦合接口。

本发明自适应电力载波集中器相比现有集中器的优点是：

1.电力线载波通讯采用扩频通讯码分多址方式，伪随机数达到63位，可在噪声淹没信号的环境下识别有效信号。