[发明专利]一种电力线通信系统

说明书

本发明涉及一种电力线通信系统，包含一个主机和多个从机的主从式通信，主机通过电力线向从机发送指令，从机执行相应操作，主机发送的指令是由周波序列构成的编码信号，只增加很少硬件设施，系统结构简单通信可靠性高。

(一)技术领域：

本发明涉及一种电力线通信系统，包含一个主机和多个从机的主从式通信，主机通过电力线向从机发送指令，从机执行相应操作，主机发送的指令是由周波序列构成的编码信号，只增加很少硬件设施，系统结构简单通信可靠性高。

(二)背景技术：

当前电力线通信主要指电力线载波通信和双向工频通信。但是配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器台区内传送，并且只能在单相电力线上传输。实际应用中，当电力线上负荷很重时，只能传输几十米

双向工频通信TWACS利用在工频电压基波过零区加入调制信号，用这一区域的电压或电流波形的畸变信号携带信息。其信号检测计算复杂、严谨，干扰严重，影响检测结果，很难广泛应用。

上述电力线通信系统结构复杂造价昂贵。

申请人和发明人在之前申请的专利中涉及了电力线半波通信等电力线通信技术。

(三)发明内容：

一种电力线通信系统，包含一个主机和多个从机，主机和各从机接于专用的同一单相电力线上，主机通过电力线向从机发送指令或信息，从机执行相应操作，从机不发送信息。其特征是从机的电源模块采用超级电容作断电储能供电，在主机单片机模块发送指令期间由主机控制市电电源的通断，发送由周波序列编码表达的从机地址和指令信息。在电力线市电电源断电期间各从机由超级电容储能供电。主机和从机在单片机模块和周波检测模块控制下剔除干扰信号，检测真实周波信号。从机在检测周波后接收主机发送的指令或执行相应的操作。

主机和从机的周波检测模块各包含一个过零检测电路和二个电压比较器，所述二个电压比较器一个为正电压比较器，另一个为负电压比较器。过零检测电路和二个电压比较器均采用滞回电压比较器组成。在主机一端的电力线上串接一个通信电子开关，主机控制所述电力线的市电电源通断。

主机在所述通信电子开关的市电电源一侧，从机在所述通信电子开关市电受控一侧的电力线上，主机和从机分别从所述通信电子开关一侧的电力线路上经电阻降压后分三路，其中两路分别接于过零检测电路和正电压比较器的信号输入端，另一路经反相器接于负电压比较器的信号输入端。

所述过零检测电路和电压比较器中均包含滤波电路，其基准电压由稳压电路提供。其中过零检测电路基准电压设置为5mV—15mV；正电压比较器和负电压比较器设置的基准电压相同，设置在周波正或负电压30V—50V处经电阻降压后使其在该处输出端电平跳变。

主机和从机均设置由过零检测电路检测的周波个数计数器，两次相邻的过零检测电路的输出端从低电平跳变为高电平为一个周波，在主机向从机发送指令或信息时，对每一信号帧的周波计数。

周波信号的检测：电力网周波正半周输入到所述正电压比较器时其比较器输出端从低电平跳变为高电平，然后又从高电平跳变为低电平，其高电平保持时间对于电力网周波是一固定值称为正电平保持时间。同样，电力网周波负半周经过反相器转换后输入到所述负电压比较器时，其输出端从低电平跳变为高电平，然后又从高电平跳变为低电平，其高电平保持时间对于电力网周波是一固定值称为负电平保持时间。