[发明专利]远程自动采集舰船电力系统参数的方法

摘要

本发明公开了一种远程自动采集舰船电力系统参数的方法，首先通过采集器对电气设备当前的运行参数进行采样保持、离散化、编码、调制，形成高频载波信号通过采集器的耦合电路耦合入照明电网电缆，通过照明电缆传输至集中器处，集中器从照明电网电缆中滤出高频载波信号，对其进行解调、译码，获得当前电气设备的运行参数。本发明采集器中的耦合电路共轭匹配于舰船照明电缆，能实现最大的载波信号发射功率，集中器中的滤波电路无反射匹配于舰船照明电缆，所滤出的高频载波信号不受反射波的干扰，通信频带范围内舰船照明电网的噪声小，具有较好的通信信噪比。

主权项

一种远程自动采集舰船电力系统参数的方法，其特征在于包括以下步骤：1)、载波通信集中器对采集器启动轮询，由采集器对电气设备的运行参数进行采样，将采样值离散化编码为数字码元序列P(n)，并调制成高频载波信号D(t)；2)、采集器将调制信号D(t)耦合入舰船照明电网电缆中进行传输，并由集中器将D(t)从电缆中滤出；3)、集中器对来自各路采集器的载波信号进行解调、译码，储存更新当前电气设备运行参数值，对异常值进行报警，再等待T时间后启动轮询；其中，所述采集器包括采样电路、调制电路和耦合电路，由采样电路对电气设备运行参数进行采样，而后将采样序列送入调制电路进行载波信号调制，最后将调制好的载波信号通过耦合电路耦合入舰船照明电网电缆中传输，所述载波信号调制对二进制码元序列P(n)变换为四进制数列，00、01、10、11分别映射为‑1‑j、‑1+j、1‑j、1+j，映射序列X(n)通过正交频分复用调制为高频载波信号D(t)，码元序列P(n)进行移相键控和正交频分复用调制，其调制过程可以通过以下公式表示：D(t)=Σn=0N-1X(n)ej2πfnt,t∈[0,T]---(1)]]>其中X(n)为P(n)四进制移相键控映射的序列，fn为n个载波的调制频率，调制中心频率300‑400KHz，带宽为46‑96KHz，耦合部分为实现采集器与照明电缆的阻抗匹配，在上述频带的匹配参数为特性阻抗25‑32Ω，输入电阻20‑39Ω，输入电抗‑8‑8Ω；所述集中器包括滤波电路和解调电路，由滤波电路从电缆中滤除载波信号送入解调电路并将其解调为所采集的电气参数数字序列，滤波电路实现带通滤波功能的设计，参数为Fstop＝90Hz‑200Hz，Astop＝30‑50dB，Fpass＝10‑50KHz，Apass＝‑10‑10dB，通过特性阻抗阻抗匹配实现通信频带范围内的无反射匹配，舰船照明电网电缆的匹配参数为特性阻抗25‑32Ω，将滤出的高频载波信号进行解调，解调过程可以表示为:X(m)=1T∫0TD(t)e-2jπfntdt,t∈[0,T]---(2)]]>其中X(m)为解调出的四进制移相键控序列，将其从复数域映射到实数域，变换为编码的二进制序列P(m)，最后将P(m)译码可得当前电力系统运行参数的采样值，集中器更新当前电气设备运行参数值，对异常值进行报警，等待T时间后再启动对采集器的轮询。