[发明专利]用于基于电力线载波的远程抄表的集中器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于基于电力线载波的远程抄表的集中器，特别涉及一种用于远程抄表的集中器的信号耦合解耦模块及时分接入方法。

背景技术

电力载波通信技术利用电力线作为信号传输载体，将需要传输的高频信号耦合到电力线上，不需要进行额外的布线，从而实现数据远程传输。电力载波通信方式具有应用范围广、成本低、操作便利等优点，在Internet时代电力线通信异军突起，成为解决“最后一公里”问题的极具竞争力的方案之一。

一般而言，宽带电力抄表技术在500KHz～30MHz范围利用载波通信技术，实现多个电表与集中器通信。由于信号频率范围宽，而电力线对高频信号衰减很快，所以利用中继(relay)技术，将信号逐级传递，才能保证在较大范围内、所有节点之间实现高速通信。在供电公司需要对某个小区的电表进行数据采集时，可以将采集指令发送至集中器，集中器将采集指令转发给用户电表上。

单相电表分布在三相电力线与N线组成的三组线对上；三相电表则可能使用所有三相电力，并通过任意一个火线-零线线对与远程集中器通信。为了保证不同种类的电表(单相、三相)，能够在任意线对上与远程集中器通信，需要实现：(1)集中器发出的高频信号均匀分布于三组火线-零线线对；(2)集中器可以从任意三组线对上接收到信号；(3)电表可以从任一火线-零线线对上接收高频信号。

目前宽带抄表方案一般在集中器处采用三组通信模块分别对应三个火线-零线线对，成本高，尺寸大，功耗高，且实际上任然存在共模-单线通信。因此，需要开发一种集中器，采用一个通信模块即可实现多路通信。

发明内容

本发明致力于提供一种用于基于电力线载波的远程抄表的集中器，其包括：主控模块、数据存储模块、信号耦合解耦模块以及其它通信模块；所述主控模块用于控制信号耦合解耦模块与电表进行通信，并且控制其它通信模块与中继通信模块进行通信，将从信号耦合解耦模块接收的电表数据进行处理，并将处理后的电表数据存储到数据存储模块以及传送至其它通信模块，以及将从其它通信模块接收的数据进行处理，并将处理后的数据存储到数据存储模块传送至信号耦合解耦模块；所述数据存储模块与主控模块电连接，用于存储电表数据；所述信号耦合解耦模块的一端与主控模块电连接，另一端与电力线电连接，其用于将高频信号耦合到电力线中，并从电力线解耦高频信号；所述其它通信模块与主控模块电连接，用于与其它中继通信模块进行通信；所述主控模块采用分时接入处理方式来控制信号耦合解耦模块与电表的通信；所述电表数据包括：用户电表的地址和电量。

所述信号耦合解耦模块包括：耦合变压器T1、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3；第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3的一端连接至电力线，另一端连接至耦合变压器T1；第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3均为高压电容且电容值相等，并且第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3并联连接。

第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3的耐压值≥275VAC；第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3的电容值均为0.0047uF；耦合变压器T1的绕组匝数比例为4.5:4.5，即绕组原边为4.5匝，副边为4.5匝。

所述主控模块包括型号为CR600的处理器。

本发明的远程抄表系统的特点：

1.集中器发出的高频信号均匀地分布于三组火线-零线线对，可以从任意三组线对上接收到信号；

2.电表可以从任一火线-零线线对上接收高频信号；

3.集中器利用了电力线上不可或缺的工频信号(50Hz或60Hz)，产生过零信号，并充分利用三个线对上过零信号存在的相差，避开其他线对上的信号干扰，也避免了不同线对之间电表存在通信的可能性；

4.在宽带抄表时，不同火线-零线线对上的节点通过分时接入处理实现了与集中器的多址、双向通信。

附图说明

通过随后结合附图所呈现的具体描述，本发明的以上和其它目的、特征以及优点将会更明显，在这些附图中：

图1为本发明的基于电力线载波的远程抄表系统的架构图；

图2为本发明的集中器的结构框图；

图3为本发明的集中器的信号耦合解耦模块的电路图；

图4为根据本发明三相电表之间避免直接通信/串扰的多址示意图。

具体实施方式

下面将参考所附附图对本发明的示例性实施例进行详细的描述。