[发明专利]基于高性能载波控制技术的单相表宽带载波通信模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于高性能载波控制技术的单相表宽带载波通信模块。

背景技术

电力用户用电信息采集系统的建设是当前国家电网公司重点实施工作之一。国家电网公司于2008年提出要求建设“全采集、全预付费、全覆盖”的居民电量远程采集系统，并提出建设“智能电网”的设想。目前世界各国也都在积极发展或大规模开展用电信息采集相关系统建设，并取得一定效果。“电力用户用电信息采集系统”广泛应用电力线宽带载波通信技术和光纤通信技术相结合的方案，搭建供电侧与客户侧间的高速、稳定、安全的通信信息平台，应用海量信息处理技术和实时数据库技术开发了系统主站和高级管理软件，实现了“信息化、自动化、互动化”的管理和服务。

基于此, 本发明研发一种基于高性能载波控制技术的单相表宽带载波通信模块。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于高性能载波控制技术的单相表宽带载波通信模块，本发明的目的是通过如下技术方案实现的：所述的基于高性能载波控制技术的宽带载波集中抄表通信模块设有载波信号中心处理模块、中央控制模块、载波耦合电路模块、电源转换模块、寄存器模块、单相电能表接口电路模块、载波信号调制与解调模块、信号放大模块等;所述电源转换模块连接220V单相电路；所述电源转换模块电连接中央控制模块；中央控制模块电连接载波信号中央处理模块；中央控制模块电连接寄存器模块、单相电能表接口电路模块；所述载波信号中心处理模块通过信号调制与解调模块连接信号放大模块，信号放大模块与载波耦合电路模块连接；载波耦合电路与220V/380V电路连接, 上述各模块均设在一块电路板上;所述的基于高性能载波控制技术的宽带载波集中抄表通信模块安装在单相智能电能表的通用通信模块接口的插槽内，可为电力部门提供远程抄表的通信功能。

用户台变压侧安装的宽带载波集抄系统集中器内安装有宽带载波通信模块作为信号头端，安装在单相电能表侧的宽带载波通信模块作为终端，头端与终端之间通过正交频分多路复用技术进行电力线宽带载波通信，从而实现远距离载波数据传输。作为一种改进，所述中央控制模块电连载波信号中央处理模块，中央控制模块能够实现载波增强控制算法和实现远距离数据传输的链路算法。

与现有技术比较, 本发明的基于高性能载波通信控制技术的宽带载波通信模块，使电力部门用电信息采集系统在低压台区侧实现远距离高速宽带载波数据通信功能，以及多表合一的能源集中抄表系统建设中实现现场表计的高速载波集中抄表功能。本发明特别涉及通过电力线载波通信方式实现低压居民用电信息采集系统用户侧的电能量采集模块以及远程集中抄表系统的表计信息采集模块所需的基于高性能载波控制技术的宽带载波通信单元。

本发明的优点：本发明的高性能载波控制技术的宽带载波通信模块，其功能为：

1、本发明的高性能载波控制技术的宽带载波通信模块的入网认证机制

终端模块在与头端模块通讯时具备自动识别认证的能力，能够拒绝非法终端模块的接入，确保只有合法接入的终端模块才能与头端模块建立安全的通讯链接。

2、读取电表地址并上报机制

载波模块在上电延时约3 秒后，向CPU发送地址请求帧，读取电能表的地址信息。等待电能表应答延时时间1秒。然后将读取结果 “电能表的地址”向集中器或者主站发送。

3、自动组网机制

头端模块能够创建并维护一个通讯网络。这个网络的创建和维护无需人工干预。具有自主管理、动态等特性。可支持1000个终端连接数，最大可支持15级中继。支持多路寻址功能和动、静态路由功能。

自主管理：当一个载波模块上电并进行注册时，能根据当前电力网络环境情况，决定是否与头端模块建立直接或间接的通讯链路。如果是后者，网络能为该终端模块选择一个合适的中级节点模块作为中继与头端模块通讯。

动态：网络会根据当前电力网络环境为终端模块选择最好的通讯链路，并作相应的改动。比如：当前中继节点不再可用，网络会选择其他的中继节点模块作为它的中继。该功能使得整个通讯网络在不同时刻可能具有不同的树形拓扑结构。

4、数据加密机制

加密方法能够支持AES/3DES/DES加密机制。终端模块上线过程中，获取网络加密密钥，密钥的获取需要加密。终端模块上线后，所有的数据通讯需要通过加密算法进行加密。

5、模块支持4级QoS，满足不同业务的服务质量需求。

附图说明

图1为本发明的固件架构图。

图2为通讯接口逻辑架构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详细说明：