[发明专利]基于单载波多载波和无线通信融合的电力抄表通信模块

说明书

于电力通信技术领域，提供了一种基于单载波多载波和无线通信融合的电力抄表通信模块，包括载波芯片、载波发送电路、载波接收电路，耦合电路、过零电路、停电上报电路、接口电路、微功率无线电路和DC‑DC电路；载波芯片的载波信号输入端依次通过载波接收电路和耦合电路与电力线连接，载波信号输出端依次通过载波发送电路和耦合电路与电力线连接；过零电路用于将电力线中的工频交流电的过零信号以脉冲的方式发送给载波芯片；载波芯片的通信端子通过接口电路与电能表连接；停电上报电路的停电信号输出端与载波芯片的停电信号输入端连接。本发明实现了电力线单载波、电力线多载波和微功率无线通信的融合，具有较好的适用性。

技术领域

本发明属于电力通信技术领域，具体涉及一种基于单载波多载波和无线通信融合的电力抄表通信模块。

背景技术

国家电网智能抄表方案，分为电力线窄带通信、电力线宽带通信、微功率无线通信方式。当前已安装通信模块主要是电力线窄带通信方案，窄带通信方案分为单载波通信方式和多载波通信方式，单载波通信具有通信距离远的特点，但通信速率较慢；多载波通信具有通信速率快的特点，但通信距离相比单载波通信偏弱。且单载波和多载波方案不能互通，对通信模块的更换维护造成不便。部分地区电力线信道较差，仅有载波通信的方案容易造成抄表失败。

随着国家电网对用电信息采集系统通信网络的建设，以及费控、线损分析、电能量检测、四表集抄等新型业务，逐步涌现除高速率、远距离、互联互通等多种发展趋势。现有技术中的用于低压电力线的通信的电路，但大多存在通信速率低、通信性能差、电路可靠性低、电路结构复杂以及方案不兼容等问题。

发明内容

针对当前单载波和多载波不能互通，以及电力线信道较差时载波通信异常的问题，本发明提供了一种基于单载波多载波和无线通信融合的电力抄表通信模块，以实现电力线单载波、电力线多载波和微功率无线通信的融合。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于单载波多载波和无线通信融合的电力抄表通信模块，包括载波芯片、载波发送电路、载波接收电路，耦合电路、过零电路、停电上报电路、接口电路、微功率无线电路和DC-DC电路；所述载波芯片的载波信号输入端依次通过载波接收电路和耦合电路与电力线连接，载波信号输出端依次通过载波发送电路和耦合电路与电力线连接，所述耦合电路用于隔离电力线中的工频信号，所述过零电路的输入端与电力线连接，输出端输出的脉冲信号与载波芯片的脉冲信号输入端连接，用于将电力线中的工频交流电的过零信号以脉冲的方式发送给载波芯片，从而为过零通信以及相位判别提供依据；所述载波芯片的通信端子通过所述接口电路与电能表连接；所述停电上报电路的电源端通过接口电路与电能表连接，停电信号输出端与所述载波芯片的停电信号输入端连接；所述限流电路用于监测载波发送电路中的电流信号，并在载波发送电路中的电流信号较大时，切断所述载波发送电路的供电；所述DC-DC电路的电源端通过接口电路与电能表连接，用于将电能表提供的12V直流电压进行降压后给电力抄表通信模块供电。

所述载波芯片的型号为SSC1655。

所述限流电路包括电阻R43、电阻R44、电阻R42、电阻R41、电阻R45、电阻R46、电阻R47、电容C41、三极管V41、三极管V42、三极管V43，所述电阻R43与电阻R44并联后，一端与12V电源连接，另一端与12V-VCC电源连接；所述电阻R42的一端与12V-VCC电源连接，另一端与三极管V42的基极连接；三极管V42的发射极与12V电源连接，集电极与三极管V41的基极连接；三极管V41的集电极输出12V-SVCC电源给所述载波发送电路的电源端连接，发射极与12V-VCC电源连接；电阻R45一端与12V电源连接，另一端通过电阻R46与三极管V43的集电极连接；三极管V43的发射极接地，集电极通过电阻R47与载波芯片的使能信号输出端连接；电阻R41的一端与三极管V41的发射极连接，另一端与三极管V41的集电极连接；电容C41的一端与12V-SVCC电源连接，另一端与GND连接。