本發(fā)明涉及電力線載波通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電力寬帶載波通信抄表系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電力用戶集抄系統(tǒng)是一種電能信息采集、處理和實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中集中器是負(fù)責(zé)收集各采集終端或電能表的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理儲(chǔ)存，同時(shí)與主站或采集器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的設(shè)備。集中器能與主站通信，接收主站的命令，向主站傳送數(shù)據(jù)，并且集中器應(yīng)能接收并轉(zhuǎn)發(fā)主站命令，對(duì)電能表進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和控制。近年來(lái)，隨著國(guó)家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，用電信息采集系統(tǒng)正在逐步完善，人們的用電終端越來(lái)越趨于智能化，實(shí)現(xiàn)智能抄表、遠(yuǎn)程通信和遠(yuǎn)程控制變得原來(lái)越重要?，F(xiàn)有的智能電能表自動(dòng)抄表系統(tǒng)，從電能表、采集器到集中器大都采取485布線、窄帶電力線載波或zigbee、475mhz小無(wú)線等通信方式，此類通信方式存在距離較短、傳輸干擾大、抄表速度慢、抄表狀態(tài)不穩(wěn)定等問(wèn)題，使用電終端的數(shù)據(jù)的可靠性和數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性大打折扣。然而，電力線初衷是為了進(jìn)行電能傳輸，而不是數(shù)據(jù)的傳輸，對(duì)于數(shù)據(jù)通信而言，其信道不理想，是一個(gè)非常不穩(wěn)定的傳輸信道，這具體表現(xiàn)為噪聲干擾嚴(yán)重、時(shí)變性大以及信號(hào)衰減嚴(yán)重等缺點(diǎn)，而目前采用的寬帶電力線通信bplc(bplc：broadpowerlinecarrier)，電力線載波通訊是一種通過(guò)電線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g(shù)，換句話說(shuō)，plc是利用現(xiàn)有電網(wǎng)作為信號(hào)的傳遞介質(zhì)，使電網(wǎng)在傳輸電力的同時(shí)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊；這種方式能夠有效監(jiān)測(cè)和控制電網(wǎng)中的電力設(shè)備、儀表以及家用電器，大大提高了生產(chǎn)、工作和生活效率，在很大程度上節(jié)約了布線施工成本。然而，目前的寬帶電力線載波通訊在實(shí)際的應(yīng)用中會(huì)存在以下問(wèn)題：bplc信號(hào)大幅被衰減、通訊通信距離短、傳輸穩(wěn)定性差、響應(yīng)速度慢、可靠性差、通訊距離等問(wèn)題，受到嚴(yán)重干擾時(shí)甚至無(wú)法連通，因此，導(dǎo)致抄收率不高或不穩(wěn)定、系統(tǒng)的前期調(diào)試工作繁重、維護(hù)工作量大的問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)集中器的集中化和自動(dòng)化管理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種電力寬帶載波通信抄表系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的寬帶載波抄表系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)之長(zhǎng)距離、快速地進(jìn)行組網(wǎng)通信傳輸，組網(wǎng)機(jī)制時(shí)效性強(qiáng)，組網(wǎng)的時(shí)間快，具有通信速率高、抗干擾能力強(qiáng)，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)效果：

根據(jù)本發(fā)發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種電力寬帶載波通信抄表系統(tǒng)，包括主站、集中器、現(xiàn)場(chǎng)表計(jì)、集中器載波通信模塊和表計(jì)通信模塊，所述集中器通過(guò)gprs通信網(wǎng)絡(luò)與主站通信連接，所述集中器路通過(guò)電力線與現(xiàn)場(chǎng)表計(jì)進(jìn)行通信連接，在所述集中器插入集中器載波通信模塊，在所述現(xiàn)場(chǎng)表計(jì)內(nèi)插入表計(jì)通信模塊，所述集中器載波通信模塊通過(guò)電力線與表計(jì)通信模塊進(jìn)行通信連接。

優(yōu)選的，所述集中器載波通信模塊包括載波信號(hào)耦合電路、載波信號(hào)分時(shí)收發(fā)電路、電力載波濾波電路、發(fā)送放大電路、過(guò)零檢測(cè)電路、電力載波處理器、gprs通信模塊、路由電路和電源電路，所述載波信號(hào)耦合電路的采集端連接電力線，所述載波信號(hào)耦合電路的收發(fā)端通過(guò)載波信號(hào)分時(shí)收發(fā)電路、電力載波濾波電路與所述電力載波處理器連接，所述過(guò)零檢測(cè)電路的輸入端、載波信號(hào)耦合電路的輸入端分別與電力線連接，所述過(guò)零檢測(cè)電路的輸出端與電力載波處理器連接，電力載波處理器的發(fā)送端通過(guò)發(fā)送放大電路與所述載波信號(hào)分時(shí)收發(fā)電路連接，所述gprs通信模塊、路由電路分別與所述電力載波處理器通信連接，所述電源電路分別與載波信號(hào)分時(shí)收發(fā)電路、電力載波濾波電路、發(fā)送放大電路、過(guò)零檢測(cè)電路、電力載波處理器、gprs通信模塊、路由電路連接；

所述表計(jì)通信模塊包括表計(jì)載波耦合電路、表計(jì)載波處理電路、表計(jì)電力載波處理器和表計(jì)接口電路，所述表計(jì)載波耦合電路的輸入端與電力線連接，所述計(jì)載波耦合電路的輸出端與表計(jì)載波處理電路的輸入端連接，該表計(jì)載波處理電路與所述表計(jì)電力載波處理器通信連接，該表計(jì)電力載波處理器的通信控制端與表計(jì)接口電路連接。

優(yōu)選的，所述表計(jì)通信模塊還包括表計(jì)過(guò)零檢測(cè)電路，該表計(jì)過(guò)零檢測(cè)電路的輸入端與電力線連接，所述表計(jì)過(guò)零檢測(cè)電路的輸出端與所述表計(jì)電力載波處理器的過(guò)零檢測(cè)端連接。

優(yōu)選的，所述載波信號(hào)耦合電路至少包括a相載波信號(hào)耦合電路、b相載波信號(hào)耦合電路和c相載波信號(hào)耦合電路組成，所述載波信號(hào)分時(shí)收發(fā)電路至少包括a相分時(shí)收發(fā)電路、b相分時(shí)收發(fā)電路和c相分時(shí)收發(fā)電路組成，其中，a相載波信號(hào)耦合電路的采集輸入端與電力線的a相電力線連接，b相載波信號(hào)耦合電路的采集輸入端與電力線的b相電力線連接，c相載波信號(hào)耦合電路的采集輸入端與電力線的a相電力線連接；所述a相載波信號(hào)耦合電路的收發(fā)端與所述a相分時(shí)收發(fā)電路的收發(fā)端連接，所述b相載波信號(hào)耦合電路的收發(fā)端與所述b相分時(shí)收發(fā)電路的收發(fā)端連接，所述c相載波信號(hào)耦合電路的收發(fā)端與所述c相分時(shí)收發(fā)電路的收發(fā)端連接，所述a相分時(shí)收發(fā)電路的接收輸出端、b相分時(shí)收發(fā)電路的接收輸出端、c相分時(shí)收發(fā)電路的接收輸出端通過(guò)電力載波濾波電路的濾波輸出端與所述電力載波處理器的接收輸入端連接；所述電力載波處理器的發(fā)送輸出端與所述發(fā)送放大電路的發(fā)送輸入端連接，發(fā)送放大電路的發(fā)送輸出端分別與所述a相分時(shí)收發(fā)電路的發(fā)送輸入端、b相分時(shí)收發(fā)電路的發(fā)送輸入端和c相分時(shí)收發(fā)電路的發(fā)送輸入端連接；所述過(guò)零檢測(cè)電路的采集輸入端與電力線的a相、b相或c相電力線連接，所述過(guò)零檢測(cè)電路的采集輸出端分別與a相載波信號(hào)耦合電路的耦合輸入端、b相載波信號(hào)耦合電路的耦合輸入端、c相載波信號(hào)耦合電路的耦合輸入端連接。

優(yōu)選的，所述電力載波濾波電路包括電阻r300、電容c300、電容c301、電容c302、電容c303、電容c304、電容c305、電感l(wèi)300、電感l(wèi)301、電感l(wèi)302、電感l(wèi)303、二極管d300、二極管d301、二極管d302和二極管d303；所述a相分時(shí)收發(fā)電路的正極接收輸出端、b相分時(shí)收發(fā)電路的正極接收輸出端、c相分時(shí)收發(fā)電路的正極接收輸出端分別與所述電容c300的一端、電容c301的一端、電感l(wèi)300的一端連接；所述a相分時(shí)收發(fā)電路的負(fù)極接收輸出端、b相分時(shí)收發(fā)電路的負(fù)極接收輸出端、c相分時(shí)收發(fā)電路的負(fù)極接收輸出端分別與所述電容c301的另一端、電容c302的一端、電感l(wèi)300的另一端連接，所述電容c302的另一端與所述電感l(wèi)302的一端連接，所述電容c300的另一端與所述電感l(wèi)301的一端連接，所述電感l(wèi)302的另一端分別與所述電容c303的一端、電容c305的一端、電感l(wèi)303的一端、二極管d302的陽(yáng)極、二極管d303的陰極連接，所述電感l(wèi)301的另一端分別與所述電容c303的另一端、電容c304的一端、電感l(wèi)303的另一端、二極管d300的陽(yáng)極、二極管d301的陰極連接，所述二極管d301的陽(yáng)極、二極管d303的陽(yáng)極分別與地連接，所述二極管d300的陰極、二極管d302的陰極分別與電源電路連接，所述電容c305的另一端與所述電力載波處理器的正極接收輸入端連接；所述電容c304的另一端與所述電力載波處理器的負(fù)極接收輸入端連接。

優(yōu)選的，所述電力載波處理器和表計(jì)電力載波處理器采用的芯片型號(hào)為hm7901。

優(yōu)選的，所述路由電路采用ph163539網(wǎng)路路由電路。

優(yōu)選的，所述表計(jì)接口電路為串行接口電路。

本發(fā)明采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：

(1)、本發(fā)明將電網(wǎng)中的信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)高性能的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，將電力線中的數(shù)據(jù)采用分時(shí)復(fù)用的方式傳輸至多階濾波電路進(jìn)行濾波并輸出2mhz～20mhz的寬帶載波信號(hào)傳輸至寬帶載波芯片中進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)，然后將寬帶載波信號(hào)進(jìn)行放大，然后分時(shí)復(fù)用的方式將2mhz～20mhz的載波寬帶信號(hào)耦合到電力線上實(shí)現(xiàn)之長(zhǎng)距離地進(jìn)行組網(wǎng)通信傳輸，可以同時(shí)進(jìn)行電力載波、gprs遠(yuǎn)程無(wú)線通訊和以太網(wǎng)組網(wǎng)通訊，而且組網(wǎng)機(jī)制時(shí)效性強(qiáng)，組網(wǎng)的時(shí)間快，具有通信速率高、通信性能好、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)施成本低的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效的抵抗多路徑干擾，使得干擾的信號(hào)能夠可靠的接收，即使在電網(wǎng)受到嚴(yán)重干擾的情況下，也可提供高帶寬并且保證帶寬傳輸效率，從而使得數(shù)據(jù)的高速可靠通信，實(shí)現(xiàn)了的電力線寬帶載波的遠(yuǎn)距離和高速率傳輸。

(2)、本發(fā)明通過(guò)gprs遠(yuǎn)程通信不僅提高了集中器與主站之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕乙脖ＷC了采集系統(tǒng)抄表的成功率；集中器和現(xiàn)場(chǎng)表計(jì)的通信模塊采用即插即用通信模塊，有助于模塊的互換和重復(fù)使用，從而避免系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重復(fù)性勞動(dòng)。

(3)、發(fā)明的集中器的下行通信采用電力寬帶載波通訊方式進(jìn)行抄表實(shí)現(xiàn)高效準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集和處理，使抄表系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性得到很大的提高。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一種電力寬帶載波通信抄表系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖

圖2是本發(fā)明的集中器載波通信模塊的原理圖；

圖3是本發(fā)明的載波信號(hào)耦合電路和過(guò)零檢測(cè)電路的工作原理圖；

圖4是本發(fā)明電力載波處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖5是本發(fā)明電力載波處理器的封裝圖；

圖6是本發(fā)明a相分時(shí)收發(fā)電路與電力載波濾波電路的電路原理圖；

圖7是本發(fā)明b相分時(shí)收發(fā)電路與電力載波濾波電路的電路原理圖；

圖8是本發(fā)明c相分時(shí)收發(fā)電路與電力載波濾波電路的電路原理圖；

圖9是本發(fā)明的發(fā)送放大電路的工作原理圖；

圖10是本發(fā)明得的表計(jì)通信模塊的原理圖；

圖11是本發(fā)明得的表計(jì)載波耦合電路、表計(jì)載波處理電路和表計(jì)過(guò)零檢測(cè)電路的電路工作原理圖；

附圖中，100-載波信號(hào)耦合電路、101-載波信號(hào)分時(shí)收發(fā)電路，102-電力載波濾波電路，103-發(fā)送放大電路，104-過(guò)零檢測(cè)電路，105-電力載波處理器，106-gprs通信模塊，107-路由電路，108-電源電路，200-表計(jì)載波耦合電路，201-表計(jì)載波處理電路，202-表計(jì)電力載波處理器，203-表計(jì)接口電路，204-表計(jì)過(guò)零檢測(cè)電路，205-表計(jì)供電電源，1001-a相載波信號(hào)耦合電路，1002-b相載波信號(hào)耦合電路，1003-c相載波信號(hào)耦合電路，1011-a相分時(shí)收發(fā)電路，1012-b相分時(shí)收發(fā)電路，1013-c相分時(shí)收發(fā)電路，2001-相表計(jì)耦合電路，2002-b相表計(jì)耦合電路，2003-c相表計(jì)耦合電路。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。然而，需要說(shuō)明的是，說(shuō)明書(shū)中列出的許多細(xì)節(jié)僅僅是為了使讀者對(duì)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面有一個(gè)透徹的理解，即便沒(méi)有這些特定的細(xì)節(jié)也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些方面。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一種電力寬帶載波通信抄表系統(tǒng)，包括主站、集中器、現(xiàn)場(chǎng)表計(jì)、集中器載波通信模塊和表計(jì)通信模塊，所述集中器通過(guò)gprs通信網(wǎng)絡(luò)與主站通信連接，所述集中器路通過(guò)電力線與現(xiàn)場(chǎng)表計(jì)進(jìn)行通信連接，在所述集中器插入集中器載波通信模塊，在所述現(xiàn)場(chǎng)表計(jì)內(nèi)插入表計(jì)通信模塊，所述集中器載波通信模塊通過(guò)電力線與表計(jì)通信模塊進(jìn)行通信連接；集中器能夠按照設(shè)定的抄表時(shí)間實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)表計(jì)的電量數(shù)據(jù)，通過(guò)gprs通信網(wǎng)絡(luò)上傳至主站，并及時(shí)響應(yīng)主站下發(fā)的各種抄表指令，集中器載波通信模塊和表計(jì)通信模塊采用寬帶載波方式實(shí)現(xiàn)下行通信抄表，所述現(xiàn)場(chǎng)表計(jì)不局限于單相表、三相表、ⅱ型集中器和ⅰ型集中器。集中器接收到抄表指令后通過(guò)電力寬帶載波通信的方式通過(guò)電力線進(jìn)行抄讀表計(jì)數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)表計(jì)收到集中器發(fā)出的指令后，現(xiàn)場(chǎng)表計(jì)通過(guò)電力線將電量數(shù)據(jù)上傳至集中器。

如圖2所示，所述集中器載波通信模塊包括載波信號(hào)耦合電路100、載波信號(hào)分時(shí)收發(fā)電路101、電力載波濾波電路102、發(fā)送放大電路103、過(guò)零檢測(cè)電路104、電力載波處理器105、gprs通信模塊106、路由電路107和電源電路108，所述載波信號(hào)耦合電路的100采集端連接電力線，所述載波信號(hào)耦合電路100的收發(fā)端通過(guò)載波信號(hào)分時(shí)收發(fā)電路101、電力載波濾波電路102與所述電力載波處理器105連接，所述過(guò)零檢測(cè)電路104的輸入端、載波信號(hào)耦合電路100的輸入端分別與電力線連接，所述過(guò)零檢測(cè)電路104的輸出端與電力載波處理器105連接，所述電力載波處理器105的發(fā)送端通過(guò)發(fā)送放大電路103與所述載波信號(hào)分時(shí)收發(fā)電路101連接，所述gprs通信模塊106、路由電路107分別與所述電力載波處理器105通信連接，所述電源電路108分別與載波信號(hào)分時(shí)收發(fā)電路101、電力載波濾波電路102、發(fā)送放大電路103、過(guò)零檢測(cè)電路104、電力載波處理器105、gprs通信模塊106、路由電路107連接，所述路由電路107采用ph163539網(wǎng)路路由電路用于以太網(wǎng)通信。所述載波信號(hào)耦合電路100至少包括a相載波信號(hào)耦合電路1001、b相載波信號(hào)耦合電路1002和c相載波信號(hào)耦合電路1003組成，所述載波信號(hào)分時(shí)收發(fā)電路101至少包括a相分時(shí)收發(fā)電路1011、b相分時(shí)收發(fā)電路1012和c相分時(shí)收發(fā)電路1013組成，其中，a相載波信號(hào)耦合電路1001的采集輸入端與電力線的a相電力線連接，b相載波信號(hào)耦合電路1002的采集輸入端與電力線的b相電力線連接，c相載波信號(hào)耦合電路1003的采集輸入端與電力線的a相電力線連接；所述a相載波信號(hào)耦合電路1001的收發(fā)端與所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的收發(fā)端連接，所述b相載波信號(hào)耦合電路1002的收發(fā)端與所述b相分時(shí)收發(fā)電路1012的收發(fā)端連接，所述c相載波信號(hào)耦合電路1003的收發(fā)端與所述c相分時(shí)收發(fā)電路1013的收發(fā)端連接，所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的接收輸出端、b相分時(shí)收發(fā)電路1012的接收輸出端、c相分時(shí)收發(fā)電路1013的接收輸出端通過(guò)電力載波濾波電路102的濾波輸出端與所述電力載波處理器105的接收輸入端連接；所述電力載波處理器105的發(fā)送輸出端與所述發(fā)送放大電路103的發(fā)送輸入端連接，發(fā)送放大電路103的發(fā)送輸出端分別與所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的發(fā)送輸入端、b相分時(shí)收發(fā)電路1012的發(fā)送輸入端和c相分時(shí)收發(fā)電路1013的發(fā)送輸入端連接；所述過(guò)零檢測(cè)電路104的采集輸入端與電力線的a相、b相或c相電力線連接，所述過(guò)零檢測(cè)電路104的采集輸出端分別與a相載波信號(hào)耦合電路1001的耦合輸入端、b相載波信號(hào)耦合電路1002的耦合輸入端、c相載波信號(hào)耦合電路1003的耦合輸入端連接。

在本發(fā)明中，結(jié)合圖2和圖3所示，a相載波信號(hào)耦合電路1001包括電阻r1、電阻r2、電容c1和耦合變壓器t1，b相載波信號(hào)耦合電路1002包括電阻r3、電阻r4、電容c2和耦合變壓器t2，c相載波信號(hào)耦合電路1003包括電阻r5、電阻r6、電容c3和耦合變壓器t3，所述過(guò)零檢測(cè)電路104包括光電耦合器u1、電阻r7、電阻r8、電阻r9、電容c4、電感c5、電感l(wèi)1和二極管d1；所述電阻r1的一端、電阻r2的一端、耦合變壓器t1的第五腳分別與a相電力線連接，電阻r1的另一端與電容c1的一端連接，電容c1的另一端連接與電阻r2的另一端連接，所述電阻r3的一端、電阻r4的一端、耦合變壓器t2的第五腳分別與b相電力線連接，電阻r3的另一端與電容c2的一端連接，電容c2的另一端連接與電阻r4的另一端連接，所述電阻r5的一端、電阻r6的一端、耦合變壓器t3的第五腳分別與c相電力線連接，電阻r5的另一端與電容c3的一端連接，電容c3的另一端連接與電阻r6的另一端連接，在本發(fā)明中，a相電力線上的電阻r1與電阻r2為放電電阻并對(duì)電容c1進(jìn)行放電處理，b相電力線上的電阻r3與電阻r4為放電電阻并對(duì)電容c2進(jìn)行放電處理，c相電力線上的電阻r5與電阻r6為放電電阻并對(duì)電容c3進(jìn)行放電處理，以降低每相電力線上的低交流成分對(duì)對(duì)信號(hào)的干擾。所述光電耦合器u1的陽(yáng)極與所述二極管d1的陰極連接，所述二極管d1的陰極與所述電阻r7的一端連接，該電阻r7的另一端與a相、b相或c相電力線連接，所述光電耦合器u1的陰極分別與所述耦合變壓器t1的第六腳、耦合變壓器t2的第六腳、耦合變壓器t3的第六腳連接，所述光電耦合器u1的集電極與電阻r8的一端、電阻r9的一端連接，所述電阻8的另一端分別與電容c4的一端、電感l(wèi)1的一端連接，電感l(wèi)1的另一端與所述電源電路108連接，所述電阻r9的另一端分別與所述電容c5的一端、電力載波處理器105的過(guò)零檢測(cè)端連接，所述光電耦合器u1的發(fā)射極、電容c4的另一端、電容c5的另一端都與地連接。光電耦合器u1起光電隔離作用，用于隔離強(qiáng)電與弱電的隔離。所述過(guò)零檢測(cè)電路104檢測(cè)任意一相電力線的零點(diǎn)電壓(本發(fā)明通過(guò)電阻r7采集和檢測(cè)a相電力線上的零點(diǎn)電壓)；本實(shí)施例中，電力載波處理器105接收或發(fā)送兩種不同頻率的載波信號(hào)，收發(fā)兩個(gè)載波信號(hào)時(shí)會(huì)有時(shí)間差(時(shí)間差τ≤10微秒)，在過(guò)零點(diǎn)時(shí)刻前后時(shí)間(t≤4毫秒)里進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)易導(dǎo)致出錯(cuò)概率，因此，通過(guò)零檢測(cè)電104檢測(cè)獲取到220v工頻交流電過(guò)零點(diǎn)時(shí)刻的脈沖信號(hào)，將所檢測(cè)到的脈沖信號(hào)輸入至電力載波處理器105的過(guò)零檢測(cè)端zc_dtct進(jìn)行直接檢測(cè)，從而為電力載波處理器105進(jìn)行過(guò)零檢測(cè)通信以及相位判別提供依據(jù)，在過(guò)零時(shí)刻進(jìn)收發(fā)送數(shù)據(jù)可有效消除電力線上的干擾，使電力載波處理器105收發(fā)的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

在本發(fā)明中，所示電力載波處理器105的型號(hào)采用北京華美訊聯(lián)科技有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的hm7901芯片，如圖4和圖5所示，該芯片的cpu內(nèi)嵌arm926ej-s內(nèi)核處理器，最高工作頻率為266mhz，內(nèi)嵌i-cache8kb、d-cache8kb、itcm4kb；外圍接口包括1個(gè)mii接口且支持10/100mbits/s網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展、1個(gè)spimaster/slave接口、4個(gè)uart接口、32個(gè)gpio接口、1個(gè)i²c接口，內(nèi)部存儲(chǔ)接口包括內(nèi)置sdram存儲(chǔ)器，最大支持16mb，還支持spi外接存儲(chǔ)器。該電力載波處理芯片hm7901采用ofdm調(diào)制技術(shù)，輸出頻率范圍為2mhz～20mhz，其子載波支持bpsk、qpsk、8qam、16qam、64qam調(diào)制、子載波自適應(yīng)調(diào)制；具有強(qiáng)大的去噪和糾錯(cuò)能力。

在本發(fā)明中，結(jié)合圖2和圖3所示，所述耦合變壓器t1的第一腳與所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的正極接收輸入端rxa+連接，所述耦合變壓器t1的第四腳與所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的負(fù)極接收輸入端rxa-連接，所述耦合變壓器t1的第二腳與所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的正極發(fā)送輸出端txa+連接，所述耦合變壓器t1的第三腳與所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的負(fù)極發(fā)送輸出端txa-連接；所述耦合變壓器t2的第一腳與所述b相分時(shí)收發(fā)電路1012的正極接收輸入端rxb+連接，所述耦合變壓器t2的第四腳與所述b相分時(shí)收發(fā)電路1012的負(fù)極接收輸入端rxb-連接，所述耦合變壓器t2的第二腳與所述b相分時(shí)收發(fā)電路1012的正極發(fā)送輸出端txb+連接，所述耦合變壓器t2的第三腳與所述b相分時(shí)收發(fā)電路1012的負(fù)極發(fā)送輸出端txb-連接；所述耦合變壓器t3的第一腳與所述c相分時(shí)收發(fā)電路1012的正極接收輸入端rxc+連接，所述耦合變壓器t3的第四腳與所述c相分時(shí)收發(fā)電路1013的負(fù)極接收輸入端rxc-連接，所述耦合變壓器t3的第二腳與所述c相分時(shí)收發(fā)電路1013的正極發(fā)送輸出端txc+連接，所述耦合變壓器t3的第三腳與所述c相分時(shí)收發(fā)電路1013的負(fù)極發(fā)送輸出端txc-連接；所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的正極接收輸出端rxa+、所述b相分時(shí)收發(fā)電路1012的正極接收輸出端rxb+、所述c相分時(shí)收發(fā)電路1013的正極接收輸出端rxc+分別與所述電力載波濾波電路102的正極輸入端lcrx+連接，所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的負(fù)極接收輸出端rxa-、b相分時(shí)收發(fā)電路1012的負(fù)極接收輸出端rxb-、c相分時(shí)收發(fā)電路1013的負(fù)極接收輸出端rxc-與所述電力載波濾波電路102的負(fù)極輸入端連接，所述電力載波濾波電路102的正極輸出端與所述電力載波處理器105的正極接收輸入端連接；所述電力載波濾波電路102的負(fù)極輸出端與所述電力載波處理器105的負(fù)極接收輸入端連接；所述電力載波處理器105的正極發(fā)送輸出端與所述發(fā)送放大電路103的正極發(fā)送輸入端連接，所述電力載波處理器105的負(fù)極發(fā)送輸出端與所述發(fā)送放大電路103的負(fù)極發(fā)送輸入端連接，所述發(fā)送放大電路103的負(fù)極發(fā)送輸出端分別與所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的負(fù)極發(fā)送輸入端txa-、b相分時(shí)收發(fā)電路1012的負(fù)極發(fā)送輸入端txb-、c相分時(shí)收發(fā)電路1013的負(fù)極發(fā)送輸入端txc-連接，所述發(fā)送放大電路103的正極發(fā)送輸出端分別與所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的正極發(fā)送輸入端txa+、b相分時(shí)收發(fā)電路1012的正極發(fā)送輸入端txb-、c相分時(shí)收發(fā)電路1013的正極發(fā)送輸入端連接，所述發(fā)送放大電路103的正極發(fā)送輸出端分別與所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的正極發(fā)送輸入端、b相分時(shí)收發(fā)電路1012的正極發(fā)送輸入端、c相分時(shí)收發(fā)電路1012的正極發(fā)送輸入端連接；所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的正極發(fā)送輸出端與所述耦合變壓器t1的第二腳連接，所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的負(fù)極發(fā)送輸出端與所述耦合變壓器t1的第三腳連接；所述b相分時(shí)收發(fā)電路1012的正極發(fā)送輸出端與所述耦合變壓器t2的第二腳連接，所述b相分時(shí)收發(fā)電路1012的負(fù)極發(fā)送輸出端與所述耦合變壓器t2的第三腳連接，所述c相分時(shí)收發(fā)電路1013的正極發(fā)送輸出端與所述耦合變壓器t3的第二腳連接，所述c相分時(shí)收發(fā)電路1013的負(fù)極發(fā)送輸出端與所述耦合變壓器t3的第三腳連接。

在本發(fā)明中，結(jié)合圖2、圖3、圖5和圖6，所述電力載波濾波電路103包括電阻r300、電容c300、電容c301、電容c302、電容c303、電容c304、電容c305、電感l(wèi)300、電感l(wèi)301、電感l(wèi)302、電感l(wèi)303、二極管d300、二極管d301、二極管d302和二極管d303；所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的正極接收輸出端lcrxa+、b相分時(shí)收發(fā)電路1012的正極接收輸出端lcrxb+、c相分時(shí)收發(fā)電路1013的正極接收輸出端lcrxc+分別與所述電容c300的一端、電容c301的一端、電感l(wèi)300的一端連接；所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的負(fù)極接收輸出端lcrxa-、b相分時(shí)收發(fā)電路1012的負(fù)極接收輸出端lcrxb-、c相分時(shí)收發(fā)電路1013的負(fù)極接收輸出端lcrxc-分別與所述電容c301的另一端、電容c302的一端、電感l(wèi)300的另一端連接，所述電容c302的另一端與所述電感l(wèi)302的一端連接，所述電容c300的另一端與所述電感l(wèi)301的一端連接，所述電感l(wèi)302的另一端分別與所述電容c303的一端、電容c305的一端、電感l(wèi)303的一端、二極管d302的陽(yáng)極、二極管d303的陰極連接，所述電感l(wèi)301的另一端分別與所述電容c303的另一端、電容c304的一端、電感l(wèi)303的另一端、二極管d300的陽(yáng)極、二極管d301的陰極連接，所述二極管d301的陽(yáng)極、二極管d303的陽(yáng)極分別與地連接，所述二極管d300的陰極、二極管d302的陰極分別與電源電路100輸出的+3.3v電源電壓連接，所述電容c305的另一端與所述電力載波處理器105的正極接收輸入端plc-rx+連接；所述電容c304的另一端與所述電力載波處理器105的負(fù)極接收輸入端plc-rx-連接，本發(fā)明的電力載波濾波電路102采用多階濾波器電路，濾除掉來(lái)自電力線上50hz的工頻交流電雜波信號(hào)，以提高載波信號(hào)接收性能；其中，二極管d300、二極管d301、二極管d302、二極管d303和二極管d304為續(xù)流保護(hù)二極管，為濾波器信號(hào)提供穩(wěn)定的電流信號(hào)且同時(shí)防止信號(hào)過(guò)大，在圖6中，所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011包括三極管q200、mos開(kāi)關(guān)管t200、mos開(kāi)關(guān)管t201、mos開(kāi)關(guān)管t202、mos開(kāi)關(guān)管t203、mos開(kāi)關(guān)管t204及其外圍電路，其中外圍電路包括電阻r200、電阻r201、電阻r202、電阻r203、電阻r204、電阻r205、電阻r206、電阻r207、電阻r208、電阻r209、電阻r210、電阻r211、電阻r212、電容c200、電容c201、電容c202、電容c203、電容c204、電感l(wèi)200、電感l(wèi)201、二極管d200、二極管d201、二極管d202、二極管d203、二極管d204、二極管d205、二極管d206和二極管d207，載波接收信號(hào)從所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的正極接收輸入端rxa+和a相分時(shí)收發(fā)電路1011的負(fù)極接收輸入端rxa-輸入，即從電感l(wèi)200的一端和電感l(wèi)201的一端輸入，在圖6中的二極管d200、二極管d201、二極管d202和二極管d203對(duì)電感l(wèi)200和電感l(wèi)201兩端的輸入信號(hào)起作鉗位作用，能抑制差分信號(hào)的共模噪聲。其中，電力載波處理器6的輸入/輸出控制端口gpio4通過(guò)電阻200、三極管q200、mos開(kāi)關(guān)管t200控制mos開(kāi)關(guān)管t201和mos開(kāi)關(guān)管t202導(dǎo)通或關(guān)閉，其中電阻r201起到分壓作用，當(dāng)電力載波處理器6的輸入/輸出控制端口gpio4輸出高電平時(shí)三極管q200導(dǎo)通，導(dǎo)通信號(hào)經(jīng)電阻r202連接至mos開(kāi)關(guān)管t200的柵極使其導(dǎo)通,mos開(kāi)關(guān)管t200的源極接+12v電源電壓，mos開(kāi)關(guān)管t200的漏極分別與電阻r204的一端、電阻r205的一端、電阻r206的一端、電阻r207的一端連接，電阻r204的另一端與mos開(kāi)關(guān)管t201的柵極連接，電阻r205的另一端與mos開(kāi)關(guān)管t202的柵極連接，電阻r206的另一端與mos開(kāi)關(guān)管t203的柵極連接，電阻r207的另一端與mos開(kāi)關(guān)管t204的柵極連接，從而實(shí)現(xiàn)了電力載波處理器6對(duì)mos開(kāi)關(guān)管t201～mos開(kāi)關(guān)管t204進(jìn)行分時(shí)選擇導(dǎo)通，當(dāng)耦合變壓器t1的第一腳和第四腳耦合輸出的兩極載波信號(hào)通過(guò)電感l(wèi)200和電感l(wèi)201輸入(rxa+端和rxa-端)，通過(guò)分時(shí)選擇mos開(kāi)關(guān)管t201控制mos開(kāi)關(guān)管t202導(dǎo)通，將兩極載波信號(hào)通過(guò)電容c200和電容c202輸入至電力載波濾波電路3中的電容c300和電容c302輸入多階濾波器進(jìn)行處理后，分別通過(guò)電容c304輸出至電力載波處理芯片hm7901的負(fù)極接收輸入端plc_rx-(第二十七引腳)，電容c305的輸出至電力載波處理芯片hm7901的正極接收輸入端plc_rx+(第二十六引腳)，兩路2mhz～20mhz的高頻差分信號(hào)輸入至電力載波處理芯片hm7901的第二十六引腳和第二十七引腳(未圖示)進(jìn)行解調(diào)和調(diào)制得到從電力線上接收到的電力載波數(shù)據(jù)信號(hào)。

同理，如圖7所示，所述b相分時(shí)收發(fā)電路1012包括三極管q500、mos開(kāi)關(guān)管t500、mos開(kāi)關(guān)管t501、mos開(kāi)關(guān)管t502、mos開(kāi)關(guān)管t503、mos開(kāi)關(guān)管t504及其外圍電路，載波接收信號(hào)從所述b相分時(shí)收發(fā)電路21的正極接收輸入端rxb+和負(fù)極接收輸入端rxb-輸入，即從電感l(wèi)500的一端和電感l(wèi)501的一端輸入，其中，電力載波處理器105的輸入/輸出控制端口gpio5通過(guò)電阻500、三極管q500、mos開(kāi)關(guān)管t500控制mos開(kāi)關(guān)管t501和mos開(kāi)關(guān)管t502導(dǎo)通或關(guān)閉，耦合變壓器t2的第一腳和第四腳耦合輸出的兩極載波信號(hào)通過(guò)電感l(wèi)500和電感l(wèi)501輸入，通過(guò)分時(shí)選擇mos開(kāi)關(guān)管t501控制mos開(kāi)關(guān)管t502導(dǎo)通，分時(shí)選擇接收b相電力線上的載波信號(hào)，將兩極載波信號(hào)通過(guò)電容c500和電容c502輸入至電力載波濾波電路102中的電容c300和電容c302輸入多階濾波器進(jìn)行處理后，分別通過(guò)電容c304輸出至電力載波處理芯片hm7901的負(fù)極接收輸入端plc_rx-(第二十七引腳)，電容c305的輸出至電力載波處理芯片hm7901的正極接收輸入端plc_rx+(第二十六引腳)，兩路2mhz～20mhz的高頻差分信號(hào)輸入至電力載波處理芯片hm7901的第二十六引腳和第二十七引腳(未圖示)進(jìn)行解調(diào)和調(diào)制得到從電力線上接收到的電力載波數(shù)據(jù)信號(hào)。

同理，如圖8所示，所述c相分時(shí)收發(fā)電路1013包括三極管q600、mos開(kāi)關(guān)管t600、mos開(kāi)關(guān)管t601、mos開(kāi)關(guān)管t602、mos開(kāi)關(guān)管t603、mos開(kāi)關(guān)管t604及其外圍電路，載波接收信號(hào)從所述c相分時(shí)收發(fā)電路22的正極接收輸入端rxc+和負(fù)極接收輸入端rxc-輸入，即從電感l(wèi)600的一端和電感l(wèi)601的一端輸入，其中，電力載波處理器105的輸入/輸出控制端口gpio6通過(guò)電阻600、三極管q600、mos開(kāi)關(guān)管t600控制mos開(kāi)關(guān)管t601和mos開(kāi)關(guān)管t602導(dǎo)通或關(guān)閉，耦合變壓器t2的第一腳和第四腳耦合輸出的兩極載波信號(hào)通過(guò)電感l(wèi)600和電感l(wèi)601輸入，通過(guò)分時(shí)選擇mos開(kāi)關(guān)管t601控制mos開(kāi)關(guān)管t602導(dǎo)通，分時(shí)選擇接收c相電力線上的載波信號(hào)，將兩極載波信號(hào)通過(guò)電容c600和電容c602輸入至電力載波濾波電路102中的電容c300和電容c302輸入多階濾波器進(jìn)行處理后，分別通過(guò)電容c304輸出至電力載波處理芯片hm7901的負(fù)極接收輸入端plc_rx-(第二十七引腳)，電容c305的輸出至電力載波處理芯片hm7901的正極接收輸入端plc_rx+(第二十六引腳)，兩路2mhz～20mhz的高頻差分信號(hào)輸入至電力載波處理芯片hm7901的第二十六引腳和第二十七引腳(未圖示)進(jìn)行解調(diào)和調(diào)制得到從電力線上接收到的電力載波數(shù)據(jù)信號(hào)。

在本發(fā)明中，電力載波處理芯片hm7901從電力線上接收到的電力載波數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和調(diào)制后，再通過(guò)電力載波處理芯片hm7901的正極發(fā)送輸出端plc_tx+(第二十一引腳)和負(fù)極發(fā)送輸出端plc_tx-(第二十二引腳)分別發(fā)送兩路差分信號(hào)至發(fā)送放大電路4，所述發(fā)送放大電路4采用的型號(hào)為ths6214放大芯片，如圖9所示。電力載波處理芯片hm7901的正極發(fā)送輸出端plc_tx+(第二十一引腳)輸出的信號(hào)和負(fù)極發(fā)送輸出端plc_tx-(第二十二引腳)輸出的信號(hào)分別經(jīng)過(guò)發(fā)送放大電路103中的電容c11的輸入和電容c12的送入載波信號(hào)發(fā)送放大芯片ths6214的正極輸入端d2in+(第二引腳)和負(fù)極輸入端d1in-(第一引腳)進(jìn)行差分放大，以增大載波的發(fā)送功率，結(jié)合圖2、圖3、圖5、圖6、圖7、圖8和圖9所示，載波信號(hào)發(fā)送放大芯片ths6214差分放大輸出的正載波發(fā)送信號(hào)和負(fù)載波信號(hào)分別從第二十引腳、第十七引腳輸出，正載波發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)電阻r16、電容c19耦合輸出端p_tx+分別輸出至a相分時(shí)收發(fā)電路1011的正極發(fā)送輸入端tx+(mos開(kāi)關(guān)管t204的漏極輸入)、所述b相分時(shí)收發(fā)電路1012的正極發(fā)送輸入端(mos開(kāi)關(guān)管t504的漏極輸入)、所述c相分時(shí)收發(fā)電路1013的正極發(fā)送輸入端(mos開(kāi)關(guān)管t604的漏極輸入)連接，負(fù)載波發(fā)送信號(hào)從第十七引腳輸出經(jīng)過(guò)電阻r17、電容c20耦合輸出端m_tx-分別與所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的負(fù)極發(fā)送輸入端tx-(mos開(kāi)關(guān)管t203的漏極輸入)、b相分時(shí)收發(fā)電路1012的負(fù)極發(fā)送輸入端tx-(mos開(kāi)關(guān)管t503的漏極輸入)、c相分時(shí)收發(fā)電路1013的負(fù)極發(fā)送輸入端tx-(mos開(kāi)關(guān)管t603的漏極輸入)連接，所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的正極發(fā)送輸出端txa+與所述耦合變壓器t1的第二腳連接，所述a相分時(shí)收發(fā)電路1011的負(fù)極發(fā)送輸出端txa-與所述耦合變壓器t1的第三腳連接，通過(guò)控制mos開(kāi)關(guān)管t203和mos開(kāi)關(guān)管t204的導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)了載波信號(hào)分時(shí)發(fā)送；所述b相分時(shí)收發(fā)電路1012的正極發(fā)送輸出端txb+與所述耦合變壓器t2的第二腳連接，所述b相分時(shí)收發(fā)電路1012的負(fù)極發(fā)送輸出端txb-與所述耦合變壓器t2的第三腳連接，所述c相分時(shí)收發(fā)電路1013的正極發(fā)送輸出端txc+與所述耦合變壓器t3的第二腳連接，所述c相分時(shí)收發(fā)電路1013的負(fù)極發(fā)送輸出端txc-與所述耦合變壓器t3的第三腳連接，分別經(jīng)過(guò)耦合變壓器t1、經(jīng)過(guò)耦合變壓器t2和經(jīng)過(guò)耦合變壓器t3分時(shí)耦合輸出三相電力載波信號(hào)并發(fā)送至三相電力線上進(jìn)行傳輸。

如圖10所示，所述表計(jì)通信模塊包括表計(jì)載波耦合電路200、表計(jì)載波處理電路201、表計(jì)電力載波處理器202、表計(jì)接口電路203、表計(jì)過(guò)零檢測(cè)電路204和表計(jì)供電電源205，所述表計(jì)載波耦合電路200的輸入端與電力線連接，所述計(jì)載波耦合電路200的輸出端與表計(jì)載波處理電路201的輸入端連接，該表計(jì)載波處理電路201與所述表計(jì)電力載波處理器202通信連接，該表計(jì)電力載波處理器202的通信控制端與表計(jì)接口電路203連接，所述表計(jì)過(guò)零檢測(cè)電路204的輸入端與電力線連接，所述表計(jì)過(guò)零檢測(cè)電路204的輸出端與所述表計(jì)電力載波處理器202的過(guò)零檢測(cè)端連接，所述表計(jì)供電電源205分別為表計(jì)載波耦合電路200、表計(jì)載波處理電路201、表計(jì)電力載波處理器202、表計(jì)接口電路203、表計(jì)過(guò)零檢測(cè)電路204提供合適的工作電壓，所述表計(jì)接口電路為串行接口電路，所述表計(jì)電力載波處理器采用的芯片型號(hào)為hm7901通過(guò)串行接口電路與單相表、三相表、ⅱ型集中器或ⅰ型集中器。

在本發(fā)明中，結(jié)合圖10和圖11所示，所述表計(jì)載波耦合電路200包括電容c100、電容c101、電容c102和耦合變壓器t100，所述表計(jì)過(guò)零檢測(cè)電路204路包括光電耦合器u100、電阻r100、電阻r101、電阻r102、電容c103和電容c104，所述電容c100的一端、電容c101的一端、電容c102的一端分別與三相電力線連接，電容c100的另一端、電容c101的另一端、電容c102的另一端都與所述耦合變壓器t100的第五腳連接，所述光電耦合器u100的陰極與三相電力線連接，所述電阻r100的一端與所述光電耦合器u100的陽(yáng)極連接，電阻r100的另一端與所述耦合變壓器t100的第六腳連接，所述光電耦合器u100的集電極與電阻r101的一端、電阻r102的一端連接，所述電阻r101的另一端分別與電容c104的一端、電感l(wèi)100的一端連接，電感l(wèi)100的另一端與所述表計(jì)供電電源205連接，所述電阻r102的另一端分別與所述電容c103、表計(jì)電力載波處理器202的過(guò)零檢測(cè)端zc_dtct連接，所述光電耦合器u100的發(fā)射極、電容c103的另一端、電容c104的另一端都與地連接，光電耦合器u100起光電隔離作用，用于隔離強(qiáng)電與弱電的隔離。在本發(fā)明中，所述計(jì)載波耦合電路200分別由a相表計(jì)耦合電路2001、b相表計(jì)耦合電路2001和c相表計(jì)耦合電路2003組成，a相電力線的信號(hào)經(jīng)過(guò)電容c1(a相表計(jì)耦合電路2001)與述耦合變壓器t1初級(jí)輸入端(第六腳)連接，b相電力線的信號(hào)經(jīng)過(guò)電容c2(b相表計(jì)耦合電路2002)與述耦合變壓器t1初級(jí)輸入端(第六腳)連接，c相電力線的信號(hào)經(jīng)過(guò)電容c3(c相表計(jì)耦合電路2001)與述耦合變壓器t1初級(jí)輸入端(第六腳)連接，表計(jì)過(guò)零檢測(cè)電路204檢測(cè)任意一相電力線的零點(diǎn)電壓(本發(fā)明檢測(cè)c相電力線上的零點(diǎn)電壓)；本實(shí)施例中，表計(jì)電力載波處理器202產(chǎn)生兩種不同頻率的載波信號(hào)，收發(fā)兩個(gè)載波信號(hào)時(shí)會(huì)有時(shí)間差，在過(guò)零點(diǎn)時(shí)刻前后時(shí)間里進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)易導(dǎo)致出錯(cuò)概率，因此，通過(guò)表計(jì)過(guò)零檢測(cè)電路204檢測(cè)獲取到220v/380工頻交流電過(guò)零點(diǎn)時(shí)刻的脈沖信號(hào)，將所檢測(cè)到的脈沖信號(hào)輸入至表計(jì)電力載波處理器202的過(guò)零檢測(cè)端zc_dtct進(jìn)行直接檢測(cè)，從而為表計(jì)電力載波處理器202進(jìn)行過(guò)零通信以及相位判別提供依據(jù)，在過(guò)零時(shí)刻進(jìn)收發(fā)送數(shù)據(jù)可有效消除電力線上的干擾，使表計(jì)電力載波處理器202收發(fā)的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。

在本發(fā)明中，如圖結(jié)合圖9、圖10和圖11所示，所述表計(jì)載波處理電路201包括表計(jì)載波信號(hào)接收電路2010和表計(jì)載波信號(hào)發(fā)送電路2011，所述表計(jì)載波信號(hào)接收電路2010的接收輸入端與所述耦合變壓器t100的接收輸出端連接，所述表計(jì)載波信號(hào)接收電路2010的發(fā)送輸出端與表計(jì)電力載波處理器202的接收輸入端連接，所述表計(jì)載波信號(hào)發(fā)送電路2011的發(fā)送輸入端與表計(jì)電力載波處理器202的發(fā)送輸出端連接，所述表計(jì)載波信號(hào)發(fā)送電路2011的發(fā)送輸出端與所述耦合變壓器t100的發(fā)送輸入端連接，所述表計(jì)載波信號(hào)接收電路2010的電源端和表計(jì)載波信號(hào)發(fā)送電路2011的電源端還分別與表計(jì)供電電源205的電源輸出端連接。結(jié)合圖10、圖11所示，所述表計(jì)載波信號(hào)接收電路2010包括電阻r103、電容c105、電容c106、電容c107、電容c108、電容c109、電容c110、電容c111、電容c112、電容c113、電感l(wèi)101、電感l(wèi)102、電感l(wèi)103、電感l(wèi)104、二極管d101、二極管d102、二極管d103、二極管d104、二極管d105、二極管d106、二極管d107和二極管d108，所述耦合變壓器t100的負(fù)極接收輸出端rx-(耦合變壓器t100的第四引腳)分別與電阻r103的一端、電容c105的一端連接，所述耦合變壓器t100的正極接收輸出端rx+(耦合變壓器t100的第一引腳)分別與電阻r103的另一端、電容c106的一端連接，所述電容c105的另一端分別與二極管d101的陰極、二極管d102陽(yáng)極、電容c107的一端、電感l(wèi)101的一端、電感l(wèi)102的一端連接，所述電容c106的另一端分別與二極管d103的陰極、二極管d104陽(yáng)極、電容c107的另一端、電感l(wèi)101的另一端、電感l(wèi)103的一端連接，電感l(wèi)102的另一端通過(guò)電容c108與電感l(wèi)104的一端、電容c110的一端、電容c111的一端連接，電感l(wèi)103的另一端通過(guò)電容c109與電感l(wèi)104的另一端、電容c110的另一端、電容c112的一端連接，電容c111的另一端分別與c113的一端、二極管d105陽(yáng)極、二極管d106陽(yáng)極、表計(jì)電力載波處理器202的正極接收輸入端連接，電容c112的另一端分別與c113的另一端、二極管d107陽(yáng)極、二極管d108陽(yáng)極、表計(jì)電力載波處理器202的負(fù)極接收輸入端連接，所述二極管d105陰極與二極管d106的陰極連接，所述二極管d107陰極與二極管d108的陰極連接，所述二極管d101的陽(yáng)極與地連接，所述二極管d102陰極、二極管d104陰極與表計(jì)供電電源205的電源輸出端連接。

在本發(fā)明中，所述耦合變壓器t100的負(fù)極接收輸出端rx-用于接收負(fù)極高頻差分載波信號(hào)，耦合變壓器t100的正極接收輸出端rx+用于接收正極高頻差分載波信號(hào)，所述耦合變壓器t100的負(fù)極接收輸出端rx-分別與電阻r103的一端、電容c105的一端連接，耦合變壓器t100的正極接收輸出端rx+分別與電阻r3的另一端、電容c106的一端連接，耦合變壓器t100從而形成高頻差分接收輸出端，將耦合輸出的高頻差分信號(hào)輸出至表計(jì)載波信號(hào)接收電路2010，載波信號(hào)接收電路2010由四部分組成，由電阻r103、電容c105、電容c106組成低通濾波器，由電感l(wèi)101、電容c107、電感l(wèi)102、電感l(wèi)103組成一階高通濾波器，由電容c108、電容c109、電感l(wèi)104、電容c110、電容c111、電容c112、電容c113組成二階高通濾波器，由二極管d105、二極管d106、二極管d107和二極管d108組成了信號(hào)抑制電路。因此，由低通濾波器、一階高通濾波器、二階高通濾波器和信號(hào)抑制電路組成了載波信號(hào)接收電路，向電力載波處理芯片hm7901輸出2mhz～20mhz的寬帶載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和調(diào)制，濾除來(lái)自電力線上的雜波干擾，提高載波信號(hào)接收性能；其中，二極管d101、二極管d102、二極管d103和二極管d104續(xù)流保護(hù)二極管，為濾波器信號(hào)提供穩(wěn)定的電流信號(hào)且同時(shí)防止信號(hào)過(guò)大，所述二極管d105、二極管d106、二極管d107和二極管d108為鉗位二極管能抑制差分信號(hào)的共模噪聲，表計(jì)載波信號(hào)接收電路2010中的電容c111的輸出端plc_rx_n將接收的電力載波信號(hào)發(fā)送至電力載波處理芯片hm7901的負(fù)極接收輸入端plc_rx-(第二十七引腳)，電容c112的輸出端plc_rx_p將接收的電力載波信號(hào)發(fā)送至電力載波處理芯片hm7901的正極接收輸入端plc_rx+(第二十六引腳)，兩路高頻差分信號(hào)輸入至電力載波處理芯片hm7901的第二十六引腳和第二十七引腳(未圖示)進(jìn)行解調(diào)和調(diào)制得到電力線發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)，然后將調(diào)制后的電力數(shù)據(jù)信號(hào)再通過(guò)電力載波處理芯片hm7901的正極發(fā)送輸出端plc_tx+(第二十一引腳)和負(fù)極發(fā)送輸出端plc_tx+(第二十二引腳)分別發(fā)送至表計(jì)載波信號(hào)發(fā)送電路2011，所述表計(jì)載波信號(hào)發(fā)送電路2011采用的芯片型號(hào)為ths6214，如圖9所示，本發(fā)明的表計(jì)載波信號(hào)發(fā)送電路2011與發(fā)送放大電路103的電路原理相同，即經(jīng)表計(jì)過(guò)波信號(hào)發(fā)送電路2011中的電容c11和電容c12的輸入分別送入載波信號(hào)發(fā)送芯片ths6214的正極輸入端d2in+(第二引腳)和負(fù)極輸入端d1in-(第一引腳)進(jìn)行差分放大，以增大載波的發(fā)送功率，載波信號(hào)發(fā)送電路芯片ths6214差分放大輸出的正載波發(fā)送信號(hào)從第二十引腳輸出，然后經(jīng)過(guò)電阻r16、電容c19耦合輸出端p_tx+發(fā)送至耦合變壓器t100的正極發(fā)送輸入端tx+(耦合變壓器t1的第二引腳)，載波信號(hào)發(fā)送電路芯片ths6214差分放大輸出的負(fù)載波發(fā)送信號(hào)從第十七引腳輸出經(jīng)過(guò)電阻r17、電容c20耦合輸出端p_tx-發(fā)送至耦合變壓器t100的負(fù)極發(fā)送極輸入端tx-(耦合變壓器t100的第三引腳)，經(jīng)過(guò)耦合變壓器t100耦合后將電力載波信號(hào)輸出至三相電力線上進(jìn)行傳輸。

本發(fā)明基于電力寬帶載波高速率優(yōu)勢(shì)，集中器可同時(shí)對(duì)多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)表計(jì)的多個(gè)數(shù)據(jù)量進(jìn)行連續(xù)不斷的抄讀，大大提高首次采集完整率。集中器和現(xiàn)場(chǎng)表計(jì)之間通過(guò)“即插即用”實(shí)現(xiàn)快速組網(wǎng)進(jìn)行通訊，集中器可以自動(dòng)尋表址，在較短時(shí)間內(nèi)完成組網(wǎng)即可在集中器屏顯上對(duì)該表計(jì)進(jìn)行點(diǎn)抄讀，從而實(shí)現(xiàn)了安裝完畢即調(diào)試完畢的效果。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。