專利名稱：主動(dòng)方式上行電力線工頻通信的實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力線工頻通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及電力系統(tǒng)中的一種主動(dòng)方式上行 電力線工頻通信的實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電力線工頻通信方式通過(guò)電壓過(guò)零附近的畸變信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸，與常規(guī)載 波通信比較具備能夠跨越變壓器長(zhǎng)距離傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，具有重要的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的工頻通信系統(tǒng)都是主從模式，變電所端的工頻通信主站處于主動(dòng)地位，用 戶終端通過(guò)同步檢測(cè)確定下行數(shù)據(jù)的起始時(shí)間，然后才能進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)，工頻通信主站通 過(guò)協(xié)議能夠事先確知上行信號(hào)的起始工頻周期，可以直接根據(jù)編碼進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)，這種方 式為上行數(shù)據(jù)解調(diào)提供了方便，但當(dāng)用戶終端發(fā)生故障時(shí)，只能等待工頻通信主站巡檢才 報(bào)警，而工頻通信速率慢，巡檢時(shí)間長(zhǎng)，因此，傳統(tǒng)的工頻通信方式應(yīng)用于電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程 監(jiān)測(cè)領(lǐng)域時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警信息的實(shí)時(shí)傳輸。在電力線工頻通信系統(tǒng)中(如圖1所示)，從變電所到用戶終端的下行通信通過(guò)電 壓畸變實(shí)現(xiàn)，每位數(shù)據(jù)以連續(xù)2個(gè)工頻周期中電壓調(diào)制信號(hào)所在周期位置來(lái)代表；從用戶 終端到變電所的上行信號(hào)，通過(guò)電壓過(guò)零附近的電流畸變來(lái)實(shí)現(xiàn)，每位上行信息通過(guò)4個(gè) 工頻周期內(nèi)的畸變電流信號(hào)代表，因此上下行工頻通信都必需確定數(shù)據(jù)信息的起始工頻周 期才能進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)。要傳輸實(shí)時(shí)報(bào)警信息就必需使得工頻通信具備主動(dòng)的上行通信功能，工頻通信主 站就必需能夠確知上行信號(hào)的起始工頻周期，也就是上行同步檢測(cè)；傳統(tǒng)工頻通信的下行 同步檢測(cè)是根據(jù)電壓畸變信號(hào)對(duì)工頻電壓過(guò)零時(shí)間的影響程度，設(shè)置電壓過(guò)零時(shí)間的變化 閾值來(lái)判斷是否出現(xiàn)下行電壓調(diào)制信號(hào)；上行調(diào)制電流的大小與配電變壓器的容量、驅(qū)動(dòng) 阻抗等參數(shù)有關(guān)，不同位置的調(diào)制電流存在明顯差異，下行工頻通信的同步檢測(cè)方式明顯 無(wú)法應(yīng)用于上行同步檢測(cè)。在上行信號(hào)調(diào)制時(shí)增加了基于偽隨機(jī)序列編碼的同步信息，工頻通信主站在同步 信息時(shí)段將電流采樣信號(hào)根據(jù)偽隨機(jī)序編碼形成合成信號(hào)，當(dāng)工頻周期正好是同步信息起 始周期時(shí)，合成信號(hào)中的上行調(diào)制信號(hào)成份最強(qiáng)且方向?yàn)檎１景l(fā)明采用維格納分布進(jìn)行 合成信號(hào)的頻域能量參數(shù)計(jì)算，采用互相關(guān)運(yùn)算判斷合成信號(hào)中調(diào)制信號(hào)成份的方向，這 樣當(dāng)頻域能量參數(shù)最大且調(diào)制方向?yàn)檎墓ゎl周期就是同步信息的起始周期，就實(shí)現(xiàn)了上 行工頻信號(hào)的同步檢測(cè)；維格納分布的計(jì)算量很大，為了計(jì)算的實(shí)時(shí)性，本發(fā)明只計(jì)算合成 信號(hào)中符合上行調(diào)制信號(hào)頻域范圍的能量參數(shù)。由于上行同步檢測(cè)時(shí)無(wú)需設(shè)置判決門(mén)限， 各配電變壓器的所發(fā)送的上行信號(hào)都能進(jìn)行同步檢測(cè)而且抗干擾能力強(qiáng)。當(dāng)同步檢測(cè)成功后，上行工頻通信的數(shù)據(jù)解調(diào)根據(jù)上行數(shù)據(jù)編碼通過(guò)電流信號(hào)進(jìn) 行差分和應(yīng)用互相關(guān)運(yùn)算判斷調(diào)制信號(hào)的方向就能夠容易地實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種主動(dòng)方式上行電力線工頻通信的實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)，其特 征在于，所述主動(dòng)方式上行電力線工頻通信系統(tǒng)由位于變電所的下行信號(hào)驅(qū)動(dòng)裝置、上行 信號(hào)解調(diào)裝置，以及位于配電變壓器低壓側(cè)的遠(yuǎn)程通信終端組成；在變電所，下行信號(hào)驅(qū)動(dòng)裝置一路通過(guò)調(diào)制變連接在IOKV母線上，另一路同時(shí)連 接1臺(tái)工控機(jī)和I-N臺(tái)線路解調(diào)器；I-N臺(tái)線路解調(diào)器分別通過(guò)電壓互感器PT和電流互感 器CT連接在I-N條IOKV支線上；所述上行信號(hào)解調(diào)裝置，上行解調(diào)設(shè)備采用分布式結(jié)構(gòu)，由1臺(tái)工控機(jī)和多臺(tái)線 路解調(diào)器組成，工控機(jī)負(fù)責(zé)系統(tǒng)管理，線路解調(diào)器承擔(dān)上行解調(diào)功能，它們之間通過(guò)RS485 接口和雙絞線交換信息；所述位于配電變壓器低壓側(cè)的I-N個(gè)遠(yuǎn)程通信終端通過(guò)電壓互感器PT、配電變壓 器對(duì)應(yīng)連接在I-N條IOKV支線上。所述遠(yuǎn)程通信終端的裝置主要包括具有以DSP處理器為核心的處理模塊、16位A/D 轉(zhuǎn)換器、電壓電流互感器、信號(hào)調(diào)理電路、由可控硅和電阻構(gòu)成的上行工頻通信驅(qū)動(dòng)電路，所 述遠(yuǎn)程通信終端的功能是下行電壓畸變信號(hào)解調(diào)、通信協(xié)議處理、上行電流調(diào)制，這些功能都 是以DSP運(yùn)算處理為核心完成；DSP通過(guò)16位A/D采集、處理電壓信號(hào)，進(jìn)行下行數(shù)據(jù)解調(diào)所述線路解調(diào)器的工作方式由工控機(jī)來(lái)進(jìn)行控制，當(dāng)所述工頻通信系統(tǒng)沒(méi)有輪詢 任務(wù)時(shí)，線路解調(diào)器處于被動(dòng)接收狀態(tài)，通過(guò)各終端發(fā)送的上行同步信息判斷上行數(shù)據(jù)的 起始周期然后進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)；當(dāng)線路解調(diào)器處于輪詢工作狀態(tài)時(shí)，根據(jù)下行控制指令和協(xié) 議在規(guī)定的工頻周期開(kāi)始解調(diào)上行數(shù)據(jù)，無(wú)須進(jìn)行同步檢測(cè)。一種主動(dòng)方式上行電力線工頻通信的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，1)首先由位于變電所的下行信號(hào)驅(qū)動(dòng)裝置、上行信號(hào)解調(diào)裝置，以及位于配電變 壓器低壓側(cè)的遠(yuǎn)程通信終端組成主動(dòng)方式上行電力線工頻通信系統(tǒng)；工頻通信系統(tǒng)能夠在 不進(jìn)行下行呼叫的前提下，上行信號(hào)解調(diào)裝置可以接收遠(yuǎn)程通信終端主動(dòng)發(fā)送上行報(bào)警信 號(hào)，這樣就實(shí)現(xiàn)了報(bào)警信息的實(shí)時(shí)傳輸；2)主動(dòng)方式上行信號(hào)的接收，工頻通信終端主動(dòng)向通信主站發(fā)送上行數(shù)據(jù)前增加 了基于采用偽噪聲編碼的上行同步信息；變電所的通信主站能夠在不用發(fā)送下行指令的前 提下解調(diào)工頻通信終端主動(dòng)發(fā)送的上行信息；該上行信息通過(guò)多個(gè)工頻周期來(lái)表示，所以 首先要進(jìn)行同步檢測(cè)判斷判斷是否出現(xiàn)上行電流調(diào)制信號(hào)以及確定上行信息的起始工頻 周期，當(dāng)數(shù)據(jù)信息的起始工頻周期確定后，根據(jù)事先設(shè)置的數(shù)據(jù)編碼進(jìn)行互相關(guān)檢測(cè)就能 夠?qū)崿F(xiàn)上行數(shù)據(jù)解調(diào)；3)在同步檢測(cè)中，既需要分析電流合成信號(hào)中的調(diào)制信號(hào)能量，還需要判斷調(diào)制 信號(hào)的方向，上行通信一般在電壓過(guò)零前30°進(jìn)行調(diào)制，從設(shè)備成本考慮，終端采用電阻調(diào) 制，所以電流調(diào)制信號(hào)的形狀與所占時(shí)間長(zhǎng)度可以確定，參考信號(hào)，通過(guò)合成信號(hào)與參考信 號(hào)之間的互相關(guān)參數(shù)的正負(fù)就能夠反映調(diào)制信號(hào)的方向；根據(jù)上行同步信息的編碼特點(diǎn)，電流合成信號(hào)中既有調(diào)制信號(hào)也有噪聲信號(hào)，當(dāng) 前周期正好是同步信息的起始周期時(shí)，合成信號(hào)中調(diào)制信號(hào)成份能夠得到N倍的增強(qiáng)，當(dāng) 相差1個(gè)工頻周期時(shí)，調(diào)制信號(hào)成份得到-N/2倍的增強(qiáng)，而其余情況調(diào)制信號(hào)成份不能得 到增強(qiáng)；這樣，通過(guò)合成信號(hào)中符合畸變信號(hào)特征的頻域能量參數(shù)及調(diào)制成份的方向就能夠?qū)崿F(xiàn)上行同步檢測(cè)；當(dāng)數(shù)據(jù)信息的起始工頻周期確定后，根據(jù)事先設(shè)置的數(shù)據(jù)編碼進(jìn)行 互相關(guān)檢測(cè)就能夠?qū)崿F(xiàn)上行數(shù)據(jù)解調(diào)。所述每個(gè)上行同步信息由2N個(gè)工頻周期的電流來(lái)代表，在各周期的合成信號(hào)所 產(chǎn)生的特征參數(shù)中，同步周期時(shí)刻的能量最大且為調(diào)制方向正，遠(yuǎn)程工頻通信終端主動(dòng)發(fā) 送上行數(shù)據(jù)時(shí)，需要發(fā)送4到6個(gè)上行同步信息，當(dāng)連續(xù)多個(gè)綜合特征參數(shù)的正向峰值出現(xiàn) 的時(shí)刻都間隔2N個(gè)電壓周期時(shí)，就可以判斷該周期是上行通信的同步時(shí)刻；為了實(shí)現(xiàn)同步 檢測(cè)，線路解調(diào)器每個(gè)電壓周期都進(jìn)行采樣電流信號(hào)合的成運(yùn)算，將相鄰周期的電流分信 號(hào)通過(guò)與發(fā)送端一致的編碼產(chǎn)生合成信號(hào)s (t)，
N-I其過(guò)程為:s(t)= — 2kT)_ I(t - 2kT -T)]p(k)
k=0其中，p(k)為偽噪聲編碼，I(t)為電流采樣信號(hào)，T為工頻周期，k為采樣的周期 數(shù)；本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明由于能夠主動(dòng)方式的上行工頻通信時(shí)，當(dāng)終端發(fā)生故 障時(shí)，工頻通信主站能夠迅速得到報(bào)警信息，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)工頻通信方式的缺陷，為工頻通信 應(yīng)用于重要電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)提供了良好的信息傳輸平臺(tái)。


圖1為主動(dòng)上行方式工頻通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為工頻通信系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為上行同步信息示意圖。圖4為遠(yuǎn)程通信終端結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為上行調(diào)制電路示意圖。圖6線路解調(diào)器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種主動(dòng)方式上行電力線工頻通信的實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)。下面結(jié)合附圖 對(duì)本發(fā)明予以說(shuō)明。圖1所示為主動(dòng)上行方式工頻通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖及圖2為工頻通信系統(tǒng)設(shè)備結(jié) 構(gòu)示意圖。圖中所述主動(dòng)方式上行電力線工頻通信系統(tǒng)由位于變電所的下行信號(hào)驅(qū)動(dòng)裝 置、上行信號(hào)解調(diào)裝置，以及位于配電變壓器低壓側(cè)的遠(yuǎn)程通信終端組成；在變電所，下行信號(hào)驅(qū)動(dòng)裝置一路通過(guò)調(diào)制變連接在IOKV母線上，另一路同時(shí)連 接1臺(tái)工控機(jī)和I-N臺(tái)線路解調(diào)器；I-N臺(tái)線路解調(diào)器分別通過(guò)電壓互感器PT和電流互感 器CT連接在I-N條IOKV支線上。與傳統(tǒng)的工頻通信系統(tǒng)比較，本發(fā)明的工頻通信系統(tǒng)能 夠在不進(jìn)行下行呼叫的前提下，上行信號(hào)解調(diào)裝置可以接收遠(yuǎn)程通信終端主動(dòng)發(fā)送上行報(bào) 警信號(hào)，這樣就實(shí)現(xiàn)了報(bào)警信息的實(shí)時(shí)傳輸。所述上行信號(hào)解調(diào)裝置，上行解調(diào)設(shè)備采用分布式結(jié)構(gòu)(如圖2所示)，由1臺(tái)工 控機(jī)和多臺(tái)線路解調(diào)器組成，工控機(jī)負(fù)責(zé)系統(tǒng)管理，線路解調(diào)器承擔(dān)上行解調(diào)功能，它們之 間通過(guò)RS485接口和雙絞線交換信息；每臺(tái)線路解調(diào)器對(duì)應(yīng)接收1條IOKV支線的上行電流 畸變信息，彼此之間沒(méi)有影響，能夠?qū)崿F(xiàn)并行接收；工控機(jī)與線路解調(diào)器之間采用輪詢方式進(jìn)行通信，當(dāng)線路解調(diào)器接收到該支線上終端發(fā)送的上行數(shù)據(jù)后，將該信息轉(zhuǎn)發(fā)給工控機(jī)， 由于RS485接口的通信速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于工頻通信速率，所以線路解調(diào)器通過(guò)輪詢方式能夠?qū)?上行解調(diào)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至工控機(jī)。當(dāng)所述的工頻通信系統(tǒng)既能夠按照傳統(tǒng)工頻通信系統(tǒng)一樣按照主從方工作時(shí)，工 控機(jī)通過(guò)RS485線路向下行驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送控制指令，該指令同時(shí)也被各線路解調(diào)器接收， 根據(jù)事先規(guī)定的下行數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和收發(fā)間隔，線路解調(diào)器能夠確知上行工頻通信數(shù)據(jù)的起始 周期，無(wú)須采用同步檢測(cè)就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)解調(diào)。由于本發(fā)明具備接收遠(yuǎn)程通信終端主動(dòng)發(fā)送上行報(bào)警信號(hào)的功能，所述線路解調(diào) 器在平常狀態(tài)下處于被動(dòng)接收狀態(tài)，當(dāng)遠(yuǎn)程通信終端主動(dòng)發(fā)送上行信號(hào)時(shí)，由于調(diào)制電流 中有上行同步信息，線路解調(diào)器通過(guò)采集IOKV線路的電流，然后進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理確知上 行同步信息及數(shù)據(jù)信息的起始工頻周期，然后就能夠解調(diào)上行數(shù)據(jù)。下行電壓畸變信號(hào)的 調(diào)制與傳統(tǒng)工頻通信系統(tǒng)一樣，既可以采用變電所的所用變進(jìn)行調(diào)制，也可以通過(guò)專門(mén)的 調(diào)制變壓器實(shí)現(xiàn)。線路解調(diào)器的工作方式由工控機(jī)來(lái)進(jìn)行控制，當(dāng)所述工頻通信系統(tǒng)沒(méi)有輪詢?nèi)蝿?wù) 時(shí)，線路解調(diào)器處于被動(dòng)接收狀態(tài)，通過(guò)各終端發(fā)送的上行同步信息判斷上行數(shù)據(jù)的起始 周期然后進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)；當(dāng)線路解調(diào)器處于輪詢工作狀態(tài)時(shí)，根據(jù)下行控制指令和協(xié)議在 規(guī)定的工頻周期開(kāi)始解調(diào)上行數(shù)據(jù)，無(wú)須進(jìn)行同步檢測(cè)。當(dāng)電力線工頻通信系統(tǒng)應(yīng)用于重要電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)時(shí)，可以克服傳統(tǒng)工頻通 信系統(tǒng)通過(guò)輪詢才能得到故障報(bào)警信息的缺點(diǎn)。圖3所示為上行同步信息示意圖。上行接收的主要特點(diǎn)在于變電所的通信主站能夠在不用發(fā)送下行指令的前提下 解調(diào)工頻通信終端主動(dòng)發(fā)送的上行信息。由于每位上行數(shù)據(jù)通過(guò)多個(gè)工頻周期來(lái)表示，所以首先要進(jìn)行同步檢測(cè)判斷判斷 是否出現(xiàn)上行電流調(diào)制信號(hào)以及確定上行信息的起始工頻周期，然后才能根據(jù)數(shù)據(jù)編碼進(jìn) 行解調(diào)。所述工頻通信終端主動(dòng)向通信主站發(fā)送上行數(shù)據(jù)前增加了基于采用偽隨機(jī)序列 編碼的上行同步信息。上行同步信息在2N個(gè)工頻周期通過(guò)N個(gè)序列碼片來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)制，每個(gè)碼片用兩個(gè)工 頻周期中電流畸變信號(hào)位置的前后來(lái)代表，本專利選擇N為7左右，上行同步信息的碼片為了實(shí)現(xiàn)同步檢測(cè)，線路解調(diào)器每個(gè)電壓周期都進(jìn)行采樣電流信號(hào)合的成運(yùn) 算，將相鄰周期的電流分信號(hào)通過(guò)與發(fā)送端一致的編碼產(chǎn)生合成信號(hào)s(t)，其過(guò)程為
權(quán)利要求
一種主動(dòng)方式上行電力線工頻通信系統(tǒng)，其特征在于，所述主動(dòng)方式上行電力線工頻通信系統(tǒng)由位于變電所的下行信號(hào)驅(qū)動(dòng)裝置、上行信號(hào)解調(diào)裝置，以及位于配電變壓器低壓側(cè)的遠(yuǎn)程通信終端組成；在變電所，下行信號(hào)驅(qū)動(dòng)裝置一路通過(guò)調(diào)制變連接在10KV母線上，另一路同時(shí)連接1臺(tái)工控機(jī)和1 N臺(tái)線路解調(diào)器；1 N臺(tái)線路解調(diào)器分別通過(guò)電壓互感器PT和電流互感器CT連接在1 N條10KV支線上；所述上行信號(hào)解調(diào)裝置，上行解調(diào)設(shè)備采用分布式結(jié)構(gòu)，由1臺(tái)工控機(jī)和多臺(tái)線路解調(diào)器組成，工控機(jī)負(fù)責(zé)系統(tǒng)管理，線路解調(diào)器承擔(dān)上行解調(diào)功能，它們之間通過(guò)RS485接口和雙絞線交換信息；所述位于配電變壓器低壓側(cè)的1 N個(gè)遠(yuǎn)程通信終端通過(guò)電壓互感器PT、配電變壓器對(duì)應(yīng)連接在1 N條10KV支線上。所述遠(yuǎn)程通信終端的裝置主要包括具有以DSP處理器為核心的處理模塊、16位A/D轉(zhuǎn)換器、電壓電流互感器、信號(hào)調(diào)理電路、由可控硅和電阻構(gòu)成的上行工頻通信驅(qū)動(dòng)電路，所述遠(yuǎn)程通信終端的功能是下行電壓畸變信號(hào)解調(diào)、通信協(xié)議處理、上行電流調(diào)制，這些功能都是以DSP運(yùn)算處理為核心完成；DSP通過(guò)16位A/D采集、處理電壓信號(hào)，進(jìn)行下行數(shù)據(jù)解調(diào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種主動(dòng)方式上行電力線工頻通信系統(tǒng)，其特征在于，所述線 路解調(diào)器的工作方式由工控機(jī)來(lái)進(jìn)行控制，當(dāng)所述工頻通信系統(tǒng)沒(méi)有輪詢?nèi)蝿?wù)時(shí)，線路解 調(diào)器處于被動(dòng)接收狀態(tài)，通過(guò)各終端發(fā)送的上行同步信息判斷上行數(shù)據(jù)的起始周期然后進(jìn) 行數(shù)據(jù)解調(diào)；當(dāng)線路解調(diào)器處于輪詢工作狀態(tài)時(shí)，根據(jù)下行控制指令和協(xié)議在規(guī)定的工頻 周期開(kāi)始解調(diào)上行數(shù)據(jù)，無(wú)須進(jìn)行同步檢測(cè)。
3.—種主動(dòng)方式上行電力線工頻通信的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括1)首先由位于變電所的下行信號(hào)驅(qū)動(dòng)裝置、上行信號(hào)解調(diào)裝置，以及位于配電變壓器 低壓側(cè)的遠(yuǎn)程通信終端組成主動(dòng)方式上行電力線工頻通信系統(tǒng)；工頻通信系統(tǒng)能夠在不進(jìn) 行下行呼叫的前提下，上行信號(hào)解調(diào)裝置可以接收遠(yuǎn)程通信終端主動(dòng)發(fā)送上行報(bào)警信號(hào)， 這樣就實(shí)現(xiàn)了報(bào)警信息的實(shí)時(shí)傳輸；2)主動(dòng)方式上行信號(hào)的接收，工頻通信終端主動(dòng)向通信主站發(fā)送上行數(shù)據(jù)前增加了基 于采用偽隨機(jī)序列編碼(該類型編碼一方面是可以預(yù)先確定的，并且是可以重復(fù)地生產(chǎn)和 復(fù)制的，一方面又具有某種隨機(jī)序列的隨機(jī)特性)的上行同步信息；變電所的通信主站能 夠在不用發(fā)送下行指令的前提下解調(diào)工頻通信終端主動(dòng)發(fā)送的上行信息；該上行信息通過(guò) 多個(gè)工頻周期來(lái)表示，所以首先要進(jìn)行同步檢測(cè)判斷判斷是否出現(xiàn)上行電流調(diào)制信號(hào)以及 確定上行信息的起始工頻周期，當(dāng)數(shù)據(jù)信息的起始工頻周期確定后，根據(jù)事先設(shè)置的數(shù)據(jù) 編碼進(jìn)行互相關(guān)檢測(cè)就能夠?qū)崿F(xiàn)上行數(shù)據(jù)解調(diào)；3)在同步檢測(cè)中，既需要分析電流合成信號(hào)中的調(diào)制信號(hào)能量，還需要判斷調(diào)制信號(hào) 的方向，上行通信一般在電壓過(guò)零前30°進(jìn)行調(diào)制，從設(shè)備成本考慮，終端采用電阻調(diào)制， 所以電流調(diào)制信號(hào)的形狀與所占時(shí)間長(zhǎng)度可以確定，參考信號(hào)，通過(guò)合成信號(hào)與參考信號(hào) 之間的互相關(guān)參數(shù)的正負(fù)就能夠反映調(diào)制信號(hào)的方向；根據(jù)上行同步信息的編碼特點(diǎn)，電流合成信號(hào)中既有調(diào)制信號(hào)也有噪聲信號(hào)，當(dāng)前周 期正好是同步信息的起始周期時(shí)，合成信號(hào)中調(diào)制信號(hào)成份能夠得到N倍的增強(qiáng)，當(dāng)相差1個(gè)工頻周期時(shí)，調(diào)制信號(hào)成份得到-N/2倍的增強(qiáng)，而其余情況調(diào)制信號(hào)成份不能得到增 強(qiáng)；這樣，通過(guò)合成信號(hào)中符合畸變信號(hào)特征的頻域能量參數(shù)及調(diào)制成份的方向就能夠?qū)?現(xiàn)上行同步檢測(cè)；當(dāng)數(shù)據(jù)信息的起始工頻周期確定后，根據(jù)事先設(shè)置的數(shù)據(jù)編碼進(jìn)行互相 關(guān)檢測(cè)就能夠?qū)崿F(xiàn)上行數(shù)據(jù)解調(diào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種主動(dòng)方式上行電力線工頻通信的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于， 所述每個(gè)上行同步信息由2N個(gè)工頻周期的電流來(lái)代表，在各周期的合成信號(hào)所產(chǎn)生的特 征參數(shù)中，同步周期時(shí)刻的能量最大且為調(diào)制方向正，遠(yuǎn)程工頻通信終端主動(dòng)發(fā)送上行數(shù) 據(jù)時(shí)，需要發(fā)送4到6個(gè)上行同步信息，當(dāng)連續(xù)多個(gè)綜合特征參數(shù)的正向峰值出現(xiàn)的時(shí)刻都 間隔2N個(gè)電壓周期時(shí)，就可以判斷該周期是上行通信的同步時(shí)刻；為了實(shí)現(xiàn)同步檢測(cè)，線 路解調(diào)器每個(gè)電壓周期都進(jìn)行采樣電流信號(hào)合的成運(yùn)算，將相鄰周期的電流分信號(hào)通過(guò)與 發(fā)送端一致的編碼產(chǎn)生合成信號(hào)s (t)，ΛΜ其過(guò)程為..sit) = YjU(t - 2kT) - I{t - IkT - T)]p(k)k=0其中，P(k)為偽噪聲編碼，I(t)為電流采樣信號(hào)，T為工頻周期，k為采樣的周期數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明屬于電力線工頻通信技術(shù)領(lǐng)域的一種主動(dòng)方式上行電力線工頻通信的實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)。包括變電所的主站設(shè)備和配電變壓器端的遠(yuǎn)程通信終端，要實(shí)現(xiàn)主動(dòng)方式的上行通信，工頻通信主站就必需確知上行調(diào)制信號(hào)的起始工頻周期；在上行工頻信號(hào)調(diào)制時(shí)增加了基于偽隨機(jī)序列的同步信息；解調(diào)時(shí)，在同步信息時(shí)段將電流采樣信號(hào)根據(jù)調(diào)制編碼形成合成信號(hào)，利用合成信號(hào)的頻域能量的自相關(guān)特性來(lái)進(jìn)行上行同步檢測(cè)，使得通信主站能夠解調(diào)終端主動(dòng)發(fā)送的上行信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了故障報(bào)警信息的實(shí)時(shí)傳輸。本發(fā)明的上行解調(diào)設(shè)備采用分布式結(jié)構(gòu)，當(dāng)出現(xiàn)多點(diǎn)故障報(bào)警時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)并行接收。能夠?qū)崟r(shí)傳輸報(bào)警信息，為電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)提供了良好的信息傳輸平臺(tái)。
文檔編號(hào)H04B3/54GK101980415SQ201010506228
公開(kāi)日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月9日
發(fā)明者盧文冰, 李衛(wèi)國(guó), 王義龍, 羅應(yīng)立, 胡賓, 閆迎 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)