[实用新型]一种双模通信装置及电能表

说明书

本实用新型公开一种双模通信装置及安装其的电能表，双模通信装置包括控制单元、串口隔离电路单元、HPLC调制解调单元、微功率无线通信控制单元、耦合电路单元和天线电路单元；天线电路单元包括主天线电路和辅天线电路；控制单元的HPLC通信端口通过串口隔离电路单元连接HPLC调制解调单元，进而通过耦合电路将待发送信号耦合至电力线上或者接收电力线载波信号；控制单元的微功率无线通信端口通过串口隔离电路单元与微功率无线通信控制单元连接通信，进而通过主天线电路或者辅天线电路中相应的主天线或辅天线接收或者发送信号。本实用新型将HPLC与微功率无线通信技术相结合，实现优势互补，从而提升低压配电台区网络的灵活性和可靠性。

技术领域

本实用新型涉及电网通信与电子电路技术领域，特别是一种双模通信装置及电能表。

背景技术

智能电网是未来电网的发展方向，其以先进的传感技术、双向通信技术、控制技术、数据挖掘技术、智能决策技术为基础，实现电网的可靠、安全、经济、高效和环境友好运行。泛在电力物联网是顺应智能电网与物联网技术发展的产物，它同时也对低压配电网的通信能力提出了更高的要求。

低压配电台区现有本地通信，以电力线载波和微功率无线这两种单模通信得以广泛使用。电力线载波、无线单模通信具有其各自的优势，但仍存在很多问题，诸如：电力线载波信号衰减大，受电力线负荷与电网结构影响大，维护难度大，传输距离短；微功率无线信号受障碍物影响，信号衰减大，受安装位置影响较大。而远距离无线电微功率无线通信在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，能够实现低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。

发明内容

本发明的目的是提供一种双模通信装置及电能表，将HPLC与微功率无线通信技术相结合，实现优势互补，从而提升低压配电台区电能采集网络的灵活性和可靠性。

本发明采用的技术方案为：一种双模通信装置，包括控制单元、串口隔离电路单元、HPLC调制解调单元、微功率无线通信控制单元、耦合电路单元和天线电路单元；

天线电路单元包括主天线电路和辅天线电路；主天线电路包括主天线，辅天线电路包括与主天线不平行的辅天线；

控制单元包括HPLC通信端口和微功率无线通信端口；

控制单元的HPLC通信端口通过串口隔离电路单元连接HPLC调制解调单元；HPLC调制解调单元通过耦合电路将待发送信号耦合至电力线上或者接收电力线载波信号；

控制单元的微功率无线通信端口通过串口隔离电路单元与微功率无线通信控制单元连接通信，微功率无线通信控制单元通过主天线电路或者辅天线电路中相应的主天线或辅天线接收或者发送信号。

本实用新型中，控制单元可采用现有微控制器芯片，串口隔离电路单元可采用现有SPI串口隔离电路模块。

可选的，所述主天线与辅天线呈X型相交布置。对角线分布的两条天线能够实现无死角传输，极大的增加的通讯信号的可靠性和稳定性，适应不同的应用环境。

可选的，双模通信装置还包括用于提供工作电源的电源隔离单元。电源隔离单元可采用现有隔离电源模块，其可为双模通信装置提供独立于智能电表电能采集主板电源的电源供应通道，避免相互影响。

可选的，双模通信装置还包括超级电容储能单元和充放电管理单元，充放电管理单元检测电源隔离单元的输入电压信号传输至控制单元，控制单元根据电源隔离单元的输入电压，通过充放电管理单元控制超级电容储能单元的充放电；电源隔离单元包括第二电压输入端和第二电压输出端，超级电容储能单元的放电输出端连接电源隔离单元的第二电压输入端，充电输入端连接电源隔离单元的第二电压输出端。超级电容储能单元和充放电管理单元的设计可在外部掉电时提供释放电能，以通过电源隔离单元为双模通信装置提供足以将停电前电能采集数据向外传输的电量。