[实用新型]一种载波与工频双通道通信装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及通信技术领域，具体涉及一种载波与工频双通道的通信装置。

背景技术：

电力线载波通信无须架设专用通信线路，直接利用原有的电力线资源，在低压居民用户电能信息采集系统中应用广泛。但低压载波信道的衰减、干扰与随机动态变化限制了载波通信物理层通信能力的提升，从而造成一个或者多个载波通信盲点，可称之为“孤岛”。要解决“孤岛”问题，必须借助电力线载波通信以外的其它通信方式。双向工频通信也是利用电力线进行通信，是在工频电压的过零点附近调制下行电压信号与上行电流信号，利用电网工频电压和电流波形的微小畸变来携带信息的一种特殊电力线通信技术。相对于电力线载波通信技术来说，双向工频通信具有通信距离远，传输可靠性高，成本低廉等特点。更重要的是，由于工频信号的调制频率在180～600Hz之内，并利用50Hz作为载波频率，与电力线载波信号3kHz～500kHz的频率范围互不干扰，因此可实现电力线载波和双向工频两种通信信号的同时传输，无须增加任何额外设备。

实用新型内容：

针对上述的不足，本实用新型的目的在于，提供一种载波与工频双通道通信装置，用于低压居民用户电能信息采集系统的下行通道建设，提高通信可靠性。

本实用新型提供的一种载波与工频双通道通信装置，所述装置包括载波工频集中器和载波工频采集器；所述载波工频集中器包括主控单元、存储模块、人机交互模块、外围电路、上行通信模块和下行通信模块；所述下行通信模块包括载波通道和RS485通道；所述主控单元分别与所述存储模块、所述人机交互模块、所述外围电路、所述上行通信模块和所述下行通信模块连接；所述载波工频采集器包括主控单元、存储单元、LCD显示、外围电路、上行通信模块和下行通信模块；所述上行通信模块包括红外通道和载波通道；所述主控单元分别与所述存储单元、所述LCD显示、所述外围电路、所述上行通信模块和下行通信模块连接；

其改进之处在于，将所述载波工频集中器的所述下行通信模块中加入工频通道；

将所述载波工频采集器的所述上行通信模块中加入工频通道。

本实用新型提供的第一优选方案的通信装置，其改进之处在于，所述工频通道包括过零同步电路和调制解调电路。

本实用新型提供的第二优选方案的通信装置，其改进之处在于，所述载波工频集中器的主控单元为ARM处理器。

本实用新型提供的第三优选方案的通信装置，其改进之处在于，所述载波工频集中器的存储模块包括闪速存储器和静态存储器。

本实用新型提供的第四优选方案的通信装置，其改进之处在于，所述载波工频集中器的所述人机交互模块包括键盘和LCD显示。

本实用新型提供的第五优选方案的通信装置，其改进之处在于，所述外围电路包括硬件时钟、系统电源。

本实用新型提供的第六优选方案的通信装置，其改进之处在于，所述载波工频集中器的所述上行通信包括GPRS通道、以太网通道、红外通道、RS232通道；所述载波工频采集器的所述下行通信模块包括RS485通道。

本实用新型提供的第七优选方案的通信装置，其改进之处在于，所述载波工频集中器的所述存储模块、所述人机交互模块、所述外围电路、所述上行通信模块和所述下行通信模块均通过芯片总线连接主控单元；所述载波工频采集器的所述存储单元、所述LCD显示、所述外围电路、所述上行通信模块和所述下行通信模块均通过芯片总线连接主控单元。

本实用新型提供的较优选方案的通信装置，其改进之处在于，所述载波工频集中器的所述工频通道的所述过零同步电路包括依次连接的电压互感器、放大电路、滤波电路、移相电路和电压比较电路；所述调制电路包括依次连接的可控硅和触发保护电路。

本实用新型提供的另一优选方案的通信装置，其改进之处在于，所述载波工频采集器的所述工频通道的所述过零同步电路包括依次连接的电压互感器、放大电路、滤波电路、移相电路和电压比较电路；所述解调电路包括依次连接的电流互感器、前置放大电路、滤波电路和后级放大电路。

与现有技术比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过在载波集中器和采集器中增加工频通道，提高了两者之间通信的可靠性，能够有效解决载波通信的“孤岛”问题。

附图说明

图1为本实用新型提供的将载波工频集中器和载波工频采集器应用在电力线载波示意图；

图2为本实用新型提供的载波工频集中器结构框图；

图3为本实用新型提供的载波工频集中器的工频通道原理框图；