[实用新型]一对多半双工应答式地缆电力线载波中继通信系统

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一对多半双工应答式地缆电力线载波中继通信系统，属于电力线载波（PLC）通信领域。

背景技术：

世界多国正在致力于智能电网建设，智能电网的建设关键技术是数据通信，到目前为止，数据通信仍是制约中低压智能电网建设的瓶颈。当前中压电网流行的GPRS模式是公用网，它只支持AMR（远程抄表），不支持智能电网建设，因此研发能满足中压智能电网需求的专用数据通信平台成了当务之急。事实上中低压智能电网建设除了GPRS外还有光缆、无线、PLC（电力线载波）模式可供选择。由于光缆建设受条件和资金的限制，无线受频谱资源的限制使这两种方式的普及应用均受到严重制约，唯有PLC是电力系统得天独厚的的最佳方式。中压电网与高压电网的结构和载波特性存在巨大差异，传统的电力线载波设备失去了应用价值，重新研发与中压智能电网全面匹配的新型电力线载波数传系统具有重大意义。国内外关于中低压电网PLC通信平台的研究已有20多年的历史，但由于中压电网是一个一对多系统，线路上随机存在的T接、交叉、拐弯、架空线与地缆接口等都严重影响了载波正常传输，因此所有传统方式的研究均无建树。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服上述已有技术的不足而提供针对中压电网PLC技术的现状，其技术性能、设备造价、安装使用等指标与中压地缆电网全面匹配的一对多半双工应答式地缆电力线载波中继通信系统。

本实用新型的目的可以通过如下措施来达到：一对多半双工应答式地缆电力线载波中继通信系统，其特征在于其包括载波数据收发终端，卡接式窄带电感耦合适配器、地缆，地缆分段依次连接，每段地缆两端的屏蔽层均接地，每个接地点的两侧各设有一个卡接式窄带电感耦合适配器，第一段地缆上的第一个卡接式窄带电感耦合适配器连接载波数据收发终端，相邻段地缆的相邻的两个卡接式窄带电感耦合适配器连接。

为了进一步实现本实用新型的目的，其还设有变频中继，每级变频中继由相邻段地缆的相邻的两个卡接式窄带电感耦合适配器分别连接双向变频中继终端的两个接口构成。

为了进一步实现本实用新型的目的，所述的每三级变频中继后设有转发中继，转发中继由相邻段地缆的相邻的两个卡接式窄带电感耦合适配器连接一个载波数据收发终端组成。

为了进一步实现本实用新型的目的，所述的载波双向变频中继终端包括单片机，单片机分别连接第一模拟开关、第二模拟开关、第三模拟开关、第四模拟开关、第五模拟开关、第六模拟开关、混频器、LM锁相环、放大整形器、功率放大器、RS485接口，第一模拟开关连接分别连接第一滤波器、第二模拟开关、功率放大器、卡接式窄带电感耦合适配器，第一滤波器连接第三滤波器、限幅器，第三滤波器连接第二模拟开关，限幅器连接混频器，混频器分别连接第三模拟开关、第四模拟开关，第三模拟开关连接第二滤波器，第二滤波器分别连接LM567锁相环、第四滤波器，第四滤波器连接第四模拟开关，LM567锁相环连接第五模拟开关、第六模拟开关、放大整形器，第六模拟开关连接功率放大器，功率放大器分别连接第二模拟开关、卡接式窄带电感耦合适配器，第一滤波器、第二滤波器相同，第三滤波器、第四滤波器相同。

为了进一步实现本实用新型的目的，所述的卡接式窄带电感耦合适配器由卡接在地缆屏蔽层外的电感耦合器L、电容C和阻抗适配器SP组成，电感耦合器L采用两个口径与地缆外径匹配的铁氧体半圆磁环，其中一半绕上线圈组成卡接式电感耦合器，阻抗适配器SP采用铁氧体磁罐绕制而成。

为了进一步实现本实用新型的目的，所述的载波数据收发终端包括接收滤波器、功率放大器，接收滤波器连接解调器，解调器连接单片计算机，单片计算机连接RS接口，RS485接口连接RS485总线，接收滤波器及功率放大器均与卡接式窄带电感耦合适配器连接。

本实用新型同已有技术相比可产生如下积极效果：

1.              采用双向变频中继方式，接收频率fx下变频成fy发送，接收频率为fy上变频成fx发送，变频中继过程中不伴有调制解调过程没有传输时延，不降低传输速度但没有纠错能力，多级中继干扰累积。

2.              将双向变频中继和转发中继方式科学搭配使用，用转发中继调制解调中的容错或纠错技术消除多级变频中继干扰累积的影响，用一级转发中继就可实现通信速度只降低一倍的7级中继，完全可满足中压电网的数据通信要求。

3.              利用模拟开关和单片机技术实现双向变频中继过程中的智能频道转换。