智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電力線載波通信領(lǐng)域，具體涉及一種智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器，包括電源凈化單元、電能表基表接口單元、載波模塊接口單元、低壓電力線載波信道模擬單元、檢測(cè)單元和集中控制計(jì)算機(jī)，所述電源凈化單元和所述低壓電力線載波信道模擬單元、載波模塊接口單元分別連接，所述集中控制計(jì)算機(jī)和所述低壓電力線載波信道模擬單元、載波模塊接口單元、電能表基表接口單元分別連接，所述載波模塊接口單元還和低壓電力線載波信道模擬單元、檢測(cè)單元分別連接。本發(fā)明全面而有效的模擬智能電表載波通信模塊在實(shí)際通信環(huán)境的各項(xiàng)基本特征，可以有效的測(cè)試載波模塊在不同電力線環(huán)境中的性能參數(shù)，實(shí)現(xiàn)成本低，操作方便。
【專利說明】智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力線載波通信領(lǐng)域，具體涉及一種智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器。

【背景技術(shù)】
[0002]智能電表載波通信模塊主要應(yīng)用于電力用戶用電信息采集系統(tǒng)。目前電力集中抄表系統(tǒng)一般由主站、集中器、級(jí)聯(lián)終端、采集器和電能表共同組成，系統(tǒng)架構(gòu)可以分為3個(gè)通信信道:主站與集中器的上行通信信道；集中器與采集器及電能表的下行通信信道；集中器與級(jí)聯(lián)終端的級(jí)聯(lián)通信信道。在下行通信信道方面現(xiàn)階段大都采用PLC技術(shù)。隨著國(guó)內(nèi)外PLC技術(shù)的逐漸發(fā)展，信號(hào)調(diào)制方式也越來越多，低壓電力線載波通信芯片常用的調(diào)制方式有:窄帶通信技術(shù)、擴(kuò)頻載波技術(shù)、正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)、正交多載波技術(shù)、鏈碼自適應(yīng)技術(shù)等。
[0003]隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，智能電表應(yīng)用越來越廣泛。市場(chǎng)上生產(chǎn)智能電表的廠家增多的同時(shí)，使得各自使用的載波通信模塊及其調(diào)制方式千差萬別。面對(duì)我國(guó)龐大復(fù)雜的電力線通信環(huán)境，各個(gè)載波通信模塊廠家的產(chǎn)品在實(shí)際電力線環(huán)境中表現(xiàn)出的性能各不相同，這就為載波通信模塊在實(shí)際應(yīng)用中的互換性帶來了困難，嚴(yán)重制約了智能電網(wǎng)的發(fā)展，提高了電網(wǎng)的建設(shè)成本。為了能夠評(píng)判不同廠家所生產(chǎn)的低壓電力線載波通信模塊的通信性能，為之后對(duì)載波通信模塊互換性研究提供數(shù)據(jù)支持，現(xiàn)階段非常需要一種載波通信模塊測(cè)試模擬器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)載波通信模塊參數(shù)的測(cè)試和評(píng)估，而這一測(cè)試模擬器的關(guān)鍵技術(shù)就在于能否對(duì)低壓電力線通信環(huán)境進(jìn)行有效模擬。
[0004]智能電表載波通信模塊位于電能表基表與電力線之間，其通信環(huán)境較為復(fù)雜，在實(shí)際環(huán)境中對(duì)載波通信模塊參數(shù)的測(cè)量難度大、成本高、特定環(huán)境中不具有普適性。測(cè)試模擬器能夠有效地模擬載波通信模塊的通信環(huán)境，方便對(duì)載波通信模塊參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。目前低壓電力線通信環(huán)境的模擬系統(tǒng)主要涉及集中器與電表載波模塊之間的通信，并沒有考慮電能表基表對(duì)載波通信模塊參數(shù)產(chǎn)生的影響，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、針對(duì)性不強(qiáng)、成本高的缺陷。對(duì)于載波通信模塊的測(cè)試來說集中器只起到了發(fā)送通信指令的作用，并沒必要針對(duì)載波通信模塊的測(cè)試而加入，導(dǎo)致功能指標(biāo)的浪費(fèi)。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有的低壓電力線載波通信模擬技術(shù)并不針對(duì)載波通信模塊測(cè)試而設(shè)計(jì)，不能全面準(zhǔn)確的反映智能電表載波通信模塊兩側(cè)的通信環(huán)境，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、針對(duì)性不強(qiáng)、成本高的缺陷，無法滿足智能電表載波通信模塊互換性研究的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器，解決了現(xiàn)有模擬技術(shù)對(duì)智能電表載波通信模塊兩側(cè)的通信環(huán)境反映不夠準(zhǔn)確全面，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高的問題。
[0007]為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器，包括電源凈化單元、電能表基表接口單元、載波模塊接口單元、低壓電力線載波信道模擬單元、檢測(cè)單元和集中控制計(jì)算機(jī)，所述電源凈化單元和所述低壓電力線載波信道模擬單元、載波模塊接口單元分別連接，所述集中控制計(jì)算機(jī)和所述低壓電力線載波信道模擬單元、載波模塊接口單元、電能表基表接口單元分別連接，所述載波模塊接口單元還和低壓電力線載波信道模擬單元、檢測(cè)單元分別連接；
所述電源凈化單元用于為本模擬器內(nèi)部提供電能、隔離干擾噪聲、以及消除所述的低壓電力線載波信道模擬單元產(chǎn)生的載波信號(hào)和噪聲對(duì)所述的載波模塊接口單元的影響；所述低壓電力線載波信道模擬單元用于對(duì)所述的電源凈化單元輸出的信號(hào)進(jìn)行包括集中器信號(hào)、電力線噪聲、傳輸損耗衰減、電力線阻抗、以及電力線負(fù)載等通信環(huán)境特征的模擬；所述載波模塊接口單元用于為與所述的載波模塊接口單元連接的載波模塊提供電能，以及實(shí)現(xiàn)從所述的低壓電力線載波信道模擬單元到所述的電能表基表接口單元的通信鏈路；所述電能表基表接口單元用于為與所述的電能表基表接口單元連接的電能表提供通信連接；所述檢測(cè)單元用于測(cè)試所述的載波通信模塊輸入和輸出信號(hào)參數(shù)；所述集中控制計(jì)算機(jī)用于對(duì)所述的低壓電力線載波信道單元內(nèi)各個(gè)信道特征模擬的控制、與載波通信單元進(jìn)行通信以測(cè)試所述的通信設(shè)備、以及與所述的電能表基表接口單元進(jìn)行通信以檢測(cè)和控制電能表狀態(tài)參數(shù)。
[0008]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述電源凈化單元包括從市電依次連接的第一級(jí)濾波電路和第二級(jí)濾波電路，第二級(jí)濾波電路連接至所述載波模塊接口單元，所述低壓電力線載波信道模擬單元通過載波分離電路連接至第一級(jí)濾波電路和第二級(jí)濾波電路之間；
所述第一級(jí)濾波電路用于為本模擬器提供電源，以及通過阻抗匹配消除外部電源給通信信道帶來的干擾噪聲；所述第二級(jí)濾波電路用于為所述的載波模塊接口單元提供電源，以及消除所述的低壓電力線載波信道模擬單元產(chǎn)生的載波信號(hào)和噪聲對(duì)所述的載波模塊接口單元的影響；所述載波分離電路用于分離第一級(jí)濾波電路輸出的工頻信號(hào)和高頻載波通信信號(hào)。
[0009]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述低壓電力線載波信道模擬單元包括均和集中控制計(jì)算機(jī)連接并從載波分離電路依次連接的集中器信號(hào)加載模塊、噪聲加載模塊、信道衰減模塊、電力線傳輸模塊和電力線負(fù)載模塊，所述電力線負(fù)載模塊分別連接至電能表基表接口單元、載波模塊接口單元和檢測(cè)單元；
所述集中器信號(hào)加載模塊用于將由所述的集中控制計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的模擬集中器指令加載到從所述的電源凈化單元的第一級(jí)濾波電路輸出的電能信號(hào)中，完成集中器對(duì)智能電表發(fā)出控制指令的模擬；所述噪聲加載模塊用于向所述的集中器信號(hào)加載模塊輸出的載波通信信號(hào)加載噪聲；所述信道衰減模塊用于對(duì)所述的噪聲加載模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行衰減阻抗模擬；所述電力線傳輸模塊用于對(duì)所述的信道衰減模塊的輸出信號(hào)進(jìn)行傳輸阻抗模擬；所述電力線負(fù)載模塊用于對(duì)所述電力線傳輸模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行負(fù)載阻抗模擬。
[0010]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述集中器信號(hào)加載模塊包括依次連接串行通信接口、存儲(chǔ)芯片、D/A轉(zhuǎn)換芯片和功放電路，其中所述串行通信接口通過RS232接口連接至集中控制計(jì)算機(jī)，所述功放電路連接至噪聲加載模塊，所述電源凈化單元連接在D/A轉(zhuǎn)換芯片和功放電路之間。
[0011]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述載波模塊接口模擬單元包括從電源凈化單元依次連接的電源噪聲注入電路、保護(hù)電路單元和載波模塊插座，所述載波模塊插座連接低壓電力線載波信道模擬單元和電能表基表接口單元，所述電源噪聲注入電路和集中控制計(jì)算機(jī)相連；
所述電源噪聲注入電路用于向載波模塊提供的電源加入噪聲，以模擬實(shí)際電路中電能表為載波模塊提供的電源中的電源雜音噪聲和電源紋波噪聲等特性；所述保護(hù)電路單元用于為電能表基表提供給所述的載波模塊接口單元的電源提供過壓、過流和靜電保護(hù)；所述載波模塊插座用于傳遞低壓電力線載波信道模擬單元和電能表基表接口單元之間的載波調(diào)制信號(hào)。
[0012]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述電能表接口模塊包括從集中控制計(jì)算機(jī)依次連接的電器負(fù)載模塊和電能表基表插座，所述電能表基表插座連接至載波模塊接口單兀；
所述電器負(fù)載模塊用于對(duì)實(shí)際中用戶接入電表的電器負(fù)載特征模擬；所述電能表基表插座用于傳遞電器負(fù)載特征模擬和載波模塊接口單元之間的電表信息。
[0013]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述檢測(cè)單元為示波器或頻譜儀。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明通過電源單元濾除了外部電源噪聲對(duì)載波通信信道和載波模塊電源噪聲測(cè)試的干擾，為整個(gè)模擬器提供了良好的測(cè)試環(huán)境；通過集中控制計(jì)算機(jī)對(duì)低壓電力線載波通信單元和載波模塊接口單元的控制,實(shí)現(xiàn)了對(duì)載波模塊的電力線接口和電能表基表接口這兩側(cè)通信環(huán)境的模擬；通過載波模塊接口單元中的載波模塊插座和電能表基表接口單元中的電能表基表插座的配合，解決了實(shí)際情況中遇到的不同廠商生產(chǎn)的電能表基表與不同載波模塊之間的適配測(cè)試問題。相比于現(xiàn)有的技術(shù)，本發(fā)明實(shí)例可以滿足各種不同載波模塊測(cè)試的要求，全面而有效的模擬智能電表載波通信模塊在實(shí)際通信環(huán)境的各項(xiàng)基本特征，可以有效的測(cè)試載波模塊在不同電力線環(huán)境中的性能參數(shù)，實(shí)現(xiàn)成本低，操作方便，有利于推動(dòng)智能電表載波通信模塊互換性研究。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖2是基于圖1的測(cè)試模擬器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)例的集中器信號(hào)加載模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)例的載波模塊接口單元的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)例的電能表基表接口單元的結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]圖1不出了本發(fā)明智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器的一個(gè)實(shí)施例:一種智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器，其特征在于:包括電源凈化單元、電能表基表接口單元、載波模塊接口單元、低壓電力線載波信道模擬單元、檢測(cè)單元和集中控制計(jì)算機(jī)，所述電源凈化單元和所述低壓電力線載波信道模擬單元、載波模塊接口單元分別連接，所述集中控制計(jì)算機(jī)和所述低壓電力線載波信道模擬單元、載波模塊接口單元、電能表基表接口單元分別連接，所述載波模塊接口單元還和低壓電力線載波信道模擬單元、檢測(cè)單元分別連接；所述電源凈化單元用于為本模擬器內(nèi)部提供電能、隔離干擾噪聲、以及消除所述的低壓電力線載波信道模擬單元產(chǎn)生的載波信號(hào)和噪聲對(duì)所述的載波模塊接口單元的影響；所述低壓電力線載波信道模擬單元用于對(duì)所述的電源凈化單元輸出的信號(hào)進(jìn)行包括集中器信號(hào)、電力線噪聲、傳輸損耗衰減、電力線阻抗、以及電力線負(fù)載等通信環(huán)境特征的模擬；所述載波模塊接口單元用于為與所述的載波模塊接口單元連接的載波模塊提供電能，以及實(shí)現(xiàn)從所述的低壓電力線載波信道模擬單元到所述的電能表基表接口單元的通信鏈路；所述電能表基表接口單元用于為與所述的電能表基表接口單元連接的電能表提供通信連接；所述檢測(cè)單元用于測(cè)試所述的載波通信模塊輸入和輸出信號(hào)參數(shù)；所述集中控制計(jì)算機(jī)用于對(duì)所述的低壓電力線載波信道單元內(nèi)各個(gè)信道特征模擬的控制、與載波通信單元進(jìn)行通信以測(cè)試所述的通信設(shè)備、以及與所述的電能表基表接口單元進(jìn)行通信以檢測(cè)和控制電能表狀態(tài)參數(shù)。
[0022]在上述實(shí)施例中，將所述載波模塊直接用于低壓電力線載波信道模擬單元的供電電源，減少了載波信號(hào)對(duì)模擬器電源的影響，同時(shí)節(jié)省了低壓電力線載波信道模擬單元的供電電路；將載波模塊與電能表基表分離，實(shí)現(xiàn)不同類型載波模塊和電能表間的自由匹配，有助于載波通信模塊互換性研究。
[0023]圖2示出了本發(fā)明智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述電源凈化單元包括從市電依次連接的第一級(jí)濾波電路和第二級(jí)濾波電路，第二級(jí)濾波電路連接至所述載波模塊接口單元，所述低壓電力線載波信道模擬單元通過載波分離電路連接至第一級(jí)濾波電路和第二級(jí)濾波電路之間；
所述第一級(jí)濾波電路用于為本模擬器提供電源，以及通過阻抗匹配消除外部電源給通信信道帶來的干擾噪聲；所述第二級(jí)濾波電路用于為所述的載波模塊接口單元提供電源，以及消除所述的低壓電力線載波信道模擬單元產(chǎn)生的載波信號(hào)和噪聲對(duì)所述的載波模塊接口單元的影響；所述載波分離電路用于分離第一級(jí)濾波電路輸出的工頻信號(hào)和高頻載波通信信號(hào)。
[0024]作為優(yōu)選，載波分離電路采用V型人工電源網(wǎng)絡(luò)，供電電源輸入端與第一級(jí)濾波電路連接，電源輸出端為所述低壓電力線載波信道模擬單元提供220V工頻信號(hào)，干擾輸出端與所述集中器信號(hào)加載模塊連接以輸出高頻載波通信信號(hào)。
[0025]圖2還示出了本發(fā)明智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述低壓電力線載波信道模擬單元包括均和集中控制計(jì)算機(jī)連接并從載波分離電路依次連接的集中器信號(hào)加載模塊、噪聲加載模塊、信道衰減模塊、電力線傳輸模塊和電力線負(fù)載模塊，所述電力線負(fù)載模塊分別連接至電能表基表接口單元、載波模塊接口單元和檢測(cè)單元;
所述集中器信號(hào)加載模塊用于將由所述的集中控制計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的模擬集中器指令加載到從所述的電源凈化單元的第一級(jí)濾波電路輸出的電能信號(hào)中，完成集中器對(duì)智能電表發(fā)出控制指令的模擬；所述噪聲加載模塊用于向所述的集中器信號(hào)加載模塊輸出的載波通信信號(hào)加載噪聲；所述信道衰減模塊用于對(duì)所述的噪聲加載模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行衰減阻抗模擬；所述電力線傳輸模塊用于對(duì)所述的信道衰減模塊的輸出信號(hào)進(jìn)行傳輸阻抗模擬；所述電力線負(fù)載模塊用于對(duì)所述電力線傳輸模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行負(fù)載阻抗模擬。
[0026]上述是實(shí)力中，所述噪聲加載模塊，實(shí)測(cè)環(huán)境下形成噪聲文件庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電源雜音噪聲和電源紋波噪聲特征的有效模擬；所述集中器信號(hào)加載模塊，對(duì)不同類型集中器指令信號(hào)采集形成指令庫(kù)文件，通過集中控制計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)多種集中器指令模擬，降低了測(cè)試成本。
[0027]圖3示出了本發(fā)明智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述集中器信號(hào)加載模塊包括依次連接串行通信接口、存儲(chǔ)芯片、D/A轉(zhuǎn)換芯片和功放電路，其中所述串行通信接口通過RS232接口連接至集中控制計(jì)算機(jī)，所述功放電路連接至噪聲加載模塊，所述電源凈化單元連接在D/A轉(zhuǎn)換芯片和功放電路之間。
[0028]所述集中器信號(hào)加載模塊采集集中器不同指令信號(hào)形成指令信號(hào)庫(kù)文件，在對(duì)載波模塊測(cè)試時(shí)通過集中控制計(jì)算機(jī)將相應(yīng)的集中器指令信號(hào)通過RS232接口傳入集中器信號(hào)加載模塊的所述串行通信接口，所述存儲(chǔ)芯片對(duì)集中器指令信號(hào)進(jìn)行緩沖存儲(chǔ)，所述D/A轉(zhuǎn)換芯片用于將集中器指令信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)與載波信號(hào)的疊加，所述功放電路將疊加后的信號(hào)進(jìn)行功率放大，從而實(shí)現(xiàn)集中器信號(hào)的加載。
[0029]圖4示出了本發(fā)明智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述載波模塊接口模擬單元包括從電源凈化單元依次連接的電源噪聲注入電路、保護(hù)電路單元和載波模塊插座，所述載波模塊插座連接低壓電力線載波信道模擬單元和電能表基表接口單元，所述電源噪聲注入電路和集中控制計(jì)算機(jī)相連；
所述電源噪聲注入電路用于向載波模塊提供的電源加入噪聲，以模擬實(shí)際電路中電能表為載波模塊提供的電源中的電源雜音噪聲和電源紋波噪聲等特性；所述保護(hù)電路單元用于為電能表基表提供給所述的載波模塊接口單元的電源提供過壓、過流和靜電保護(hù)；所述載波模塊插座用于傳遞低壓電力線載波信道模擬單元和電能表基表接口單元之間的載波調(diào)制信號(hào)。
[0030]所述噪聲加載模塊與所述集中控制計(jì)算機(jī)連接，由于噪聲的復(fù)雜性，實(shí)測(cè)采集不同環(huán)境中的噪聲形成噪聲文件庫(kù)，通過所述集中控制計(jì)算機(jī)提供噪聲文件，經(jīng)過所述噪聲加載模塊的D/A轉(zhuǎn)換、噪聲放大,加載到載波信號(hào)中，完成對(duì)電力線噪聲特征的模擬。作為優(yōu)選，所述信號(hào)衰減單元采用可調(diào)衰減器，以實(shí)現(xiàn)模擬電力線環(huán)境中不同程度的衰減，完成不同衰減下載波通信模塊性參數(shù)測(cè)試。
[0031]圖5示出了本發(fā)明智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述電能表接口模塊包括從集中控制計(jì)算機(jī)依次連接的電器負(fù)載模塊和電能表基表插座，所述電能表基表插座連接至載波模塊接口單元；
所述電器負(fù)載模塊用于對(duì)實(shí)際中用戶接入電表的電器負(fù)載特征模擬；所述電能表基表插座用于傳遞電器負(fù)載特征模擬和載波模塊接口單元之間的電表信息。
[0032]根據(jù)本發(fā)明智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述檢測(cè)單元為示波器或頻譜儀。
[0033]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的接口模擬器可以實(shí)現(xiàn)以下有益效果:
(1)本接口模擬器針對(duì)載波通信模塊全面模擬了對(duì)載波模塊的工作產(chǎn)生影響的電力線信道環(huán)境特征、電源噪聲特征、電能表基表通信特征；
(2)通過集中控制計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)載波通信中電力線噪聲、電力線信道衰減、電力線傳輸阻抗、電力線負(fù)載、載波模塊電源噪聲和電器負(fù)載等信道參數(shù)的調(diào)節(jié)控制，以實(shí)現(xiàn)在不同通信環(huán)境下載波通信模塊參數(shù)的測(cè)試；
(3)對(duì)不同類型集中器的指令信號(hào)進(jìn)行采集形成指令庫(kù)文件，通過集中器信號(hào)加載模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電表端載波通信模塊輸入輸出載波信號(hào)的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種集中器是模擬，降低了集中器是使用成本；
(4)噪聲文件庫(kù)由實(shí)測(cè)環(huán)境噪聲產(chǎn)生，電源噪聲注入模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)電源雜音噪聲和電源紋波噪聲特征的有效模擬，通過集中控制計(jì)算機(jī)的調(diào)節(jié)噪聲，實(shí)現(xiàn)對(duì)載波通信模塊電源適應(yīng)性測(cè)試；
(5)載波模塊插座和電能表基表插座分別符合載波模塊和電能表基表的通信接口規(guī)范，實(shí)現(xiàn)滿足不同電能表基表對(duì)不同載波模塊的匹配性測(cè)試。
[0034]盡管這里參照本發(fā)明的多個(gè)解釋性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請(qǐng)公開、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對(duì)主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對(duì)組成部件和/或布局進(jìn)行的變形和改進(jìn)外，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【權(quán)利要求】
1.一種智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器，其特征在于:包括電源凈化單元、電能表基表接口單元、載波模塊接口單元、低壓電力線載波信道模擬單元、檢測(cè)單元和集中控制計(jì)算機(jī)，所述電源凈化單元和所述低壓電力線載波信道模擬單元、載波模塊接口單元分別連接，所述集中控制計(jì)算機(jī)和所述低壓電力線載波信道模擬單元、載波模塊接口單元、電能表基表接口單元分別連接，所述載波模塊接口單元還和低壓電力線載波信道模擬單元、檢測(cè)單元分別連接； 所述電源凈化單元用于為本模擬器內(nèi)部提供電能、隔離干擾噪聲、以及消除所述的低壓電力線載波信道模擬單元產(chǎn)生的載波信號(hào)和噪聲對(duì)所述的載波模塊接口單元的影響；所述低壓電力線載波信道模擬單元用于對(duì)所述的電源凈化單元輸出的信號(hào)進(jìn)行通信環(huán)境特征的模擬；所述載波模塊接口單元用于為與所述的載波模塊接口單元連接的載波模塊提供電能，以及實(shí)現(xiàn)從所述的低壓電力線載波信道模擬單元到所述的電能表基表接口單元的通信鏈路；所述電能表基表接口單元用于為與所述的電能表基表接口單元連接的電能表提供通信連接；所述檢測(cè)單元用于測(cè)試所述的載波通信模塊輸入和輸出信號(hào)參數(shù)；所述集中控制計(jì)算機(jī)用于對(duì)所述的低壓電力線載波信道單元內(nèi)各個(gè)信道特征模擬的控制、與載波通信單元進(jìn)行通信以測(cè)試所述的通信設(shè)備、以及與所述的電能表基表接口單元進(jìn)行通信以檢測(cè)和控制電能表狀態(tài)參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器，其特征在于:所述電源凈化單元包括從市電依次連接的第一級(jí)濾波電路和第二級(jí)濾波電路，第二級(jí)濾波電路連接至所述載波模塊接口單元，所述低壓電力線載波信道模擬單元通過載波分離電路連接至第一級(jí)濾波電路和第二級(jí)濾波電路之間； 所述第一級(jí)濾波電路用于為本模擬器提供電源，以及通過阻抗匹配消除外部電源給通信信道帶來的干擾噪聲；所述第二級(jí)濾波電路用于為所述的載波模塊接口單元提供電源，以及消除所述的低壓電力線載波信道模擬單元產(chǎn)生的載波信號(hào)和噪聲對(duì)所述的載波模塊接口單元的影響；所述載波分離電路用于分離第一級(jí)濾波電路輸出的工頻信號(hào)和高頻載波通信信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器，其特征在于:所述低壓電力線載波信道模擬單元包括均和集中控制計(jì)算機(jī)連接并從載波分離電路依次連接的集中器信號(hào)加載模塊、噪聲加載模塊、信道衰減模塊、電力線傳輸模塊和電力線負(fù)載模塊，所述電力線負(fù)載模塊分別連接至電能表基表接口單元、載波模塊接口單元和檢測(cè)單元； 所述集中器信號(hào)加載模塊用于將由所述的集中控制計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的模擬集中器指令加載到從所述的電源凈化單元的第一級(jí)濾波電路輸出的電能信號(hào)中，完成集中器對(duì)智能電表發(fā)出控制指令的模擬；所述噪聲加載模塊用于向所述的集中器信號(hào)加載模塊輸出的載波通信信號(hào)加載噪聲；所述信道衰減模塊用于對(duì)所述的噪聲加載模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行衰減阻抗模擬；所述電力線傳輸模塊用于對(duì)所述的信道衰減模塊的輸出信號(hào)進(jìn)行傳輸阻抗模擬；所述電力線負(fù)載模塊用于對(duì)所述電力線傳輸模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行負(fù)載阻抗模擬。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器，其特征在于:所述集中器信號(hào)加載模塊包括依次連接串行通信接口、存儲(chǔ)芯片、D/A轉(zhuǎn)換芯片和功放電路，其中所述串行通信接口通過RS232接口連接至集中控制計(jì)算機(jī)，所述功放電路連接至噪聲加載模塊，所述電源凈化單元連接在D/A轉(zhuǎn)換芯片和功放電路之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器，其特征在于:所述載波模塊接口模擬單元包括從電源凈化單元依次連接的電源噪聲注入電路、保護(hù)電路單元和載波模塊插座，所述載波模塊插座連接低壓電力線載波信道模擬單元和電能表基表接口單元，所述電源噪聲注入電路和集中控制計(jì)算機(jī)相連； 所述電源噪聲注入電路用于向載波模塊提供的電源加入噪聲，以模擬實(shí)際電路中電能表為載波模塊提供的電源中的電源雜音噪聲和電源紋波噪聲等特性；所述保護(hù)電路單元用于為電能表基表提供給所述的載波模塊接口單元的電源提供過壓、過流和靜電保護(hù)；所述載波模塊插座用于傳遞低壓電力線載波信道模擬單元和電能表基表接口單元之間的載波調(diào)制信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器，其特征在于:所述電能表接口模塊包括從集中控制計(jì)算機(jī)依次連接的電器負(fù)載模塊和電能表基表插座，所述電能表基表插座連接至載波模塊接口單元； 所述電器負(fù)載模塊用于對(duì)實(shí)際中用戶接入電表的電器負(fù)載特征模擬；所述電能表基表插座用于傳遞電器負(fù)載特征模擬和載波模塊接口單元之間的電表信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電表載波通信模塊測(cè)試模擬器，其特征在于:所述檢測(cè)單元為示波器或頻譜儀。
【文檔編號(hào)】G08C25/00GK104202067SQ201410498173
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】李琪林, 萬群, 覃劍, 李曉, 向景睿, 黃際彥, 李方碩, 吳維德, 龍海蓮 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院