[实用新型]一种断路器检测系统的电源线载波通讯装置

说明书

本实用新型涉及一种断路器检测系统的电源线载波通讯装置。本实用新型在集中供电系统和断路器检测系统内分别设有第一PLC模块、第二PLC模块，第一PLC模块包括第一调制解调模块、第一耦合电路，第二PLC模块包括第二调制解调模块、第二耦合电路；第一调制解调模块与第一耦合电路连接，第一耦合电路再与直流24V电源母线连接，第二调制解调模块与第二耦合电路连接，第二耦合电路再与直流24V电源母线连接。本实用新型为各个断路器检测系统供给电能的同时，也为信息传递提供了通道；使得信息传递不再通过现场总线，而是经过载波通讯（PLC）模块转换为高频信号后耦合到电源线上，使得电源线不但可以供电而且可以实现信息的传递。

技术领域

本实用新型涉及一种断路器检测系统的电源线载波通讯装置，属于断路器技术领域。

背景技术

智能电网的快速发展，使传统低压配电设备不再满足用户的所有需求，低压配电系统的智能化发展成为必然趋势。电器作为电网中的重要节点，除具备传统功能外，也应具备数字化、信息化、自动化和互动化的基本特征，以适应智能电网的发展需求。随着电网智能化概念的普及，配电网中低压断路器智能化的研究受到越来越多的关注。

众所周知，对于传统的智能低压配电系统，其内部各个断路器检测系统的电能供给利用的是电源母线，而信息传递则利用的是现场总线。也就是说电源母线和现场总线两者各自发挥作用，互相之间是分开的。传统智能低压配电系统简化图如图1所示，电源母线为各个断路器检测系统供电，而现场总线为信息传递提供通道；考虑到断路器检测系统通讯对实时性、快速性等方面的需求，本实用新型针对直流信道特点提出了一种以FPGA数据处理芯片为核心的基于RS485链路标准的载波通讯方案。对整个硬件电路进行了设计，包括耦合电路、RS485载波接口电路等，并给出了耦合变压器等相关元件的参数选取。为解决载波信号中存在直流分量等问题，分析了信号调制方式并最终采用了差分曼彻斯特编码。介绍了数据处理芯片FPGA并对其型号做出了选择，选用了JTAG配置方式及EPCS4作为配置芯片。最后，对电源电路、RS485接口电路等辅助电路进行了设计。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：本实用新型提供一种断路器检测系统的电源线载波通讯装置，使得电源线不但可以供电而且可以实现信息的传递。

本实用新型技术方案是：一种断路器检测系统的电源线载波通讯装置，在集中供电系统和断路器检测系统内分别设有第一PLC模块、第二PLC模块，第一PLC模块包括第一调制解调模块、第一耦合电路，第二PLC模块包括第二调制解调模块、第二耦合电路；第一调制解调模块与第一耦合电路连接，第一耦合电路再与直流24V电源母线连接，第二调制解调模块与第二耦合电路连接，第二耦合电路再与直流24V电源母线连接。

作为本实用新型的进一步方案，所述第一调制解调模块包括第一FPGA数据处理芯片和第一RS485载波接口电路、第一稳压模块；第一FPGA数据处理芯片与第一RS485载波接口电路连接，第一RS485载波接口电路再与第一耦合电路连接，第一稳压模块用于将24V电压转化为使第一FPGA数据处理芯片与第一RS485载波接口电路正常工作的5V和3.3V电压；

所述第二调制解调模块包括第二FPGA数据处理芯片和第二RS485载波接口电路、第二稳压模块；第二FPGA数据处理芯片与第二RS485载波接口电路连接，第二RS485载波接口电路再与第二耦合电路连接，第二稳压模块用于将24V电压转化为使第二FPGA数据处理芯片与第二RS485载波接口电路正常工作的3.3V电压。

作为本实用新型的进一步方案，所述断路器检测系统内的第二调制解调模块用于把需要发送的二进制数据进行相应的编码处理，转换成相应的高频信号，第二耦合电路用于将高频信号载到直流24V电源母线上；

所述直流24V电源母线用于将经过调制的高频信号传送到集中供电系统；

所述集中供电系统内的第一耦合电路将经过调制的高频信号截取下来并传送到第一调制解调模块做解码处理，将信息还原成原始信息。