專利名稱：電力載波通信傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用電通信傳輸裝置，尤其涉及一種低壓電網(wǎng)使用的載波通信傳輸裝置。
背景技術(shù)：
電力線載波通信(PLC)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中普遍使用的一種通信方式，近年來，電力線高速通信技術(shù)在我國得到了快速發(fā)展，已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)自動(dòng)遠(yuǎn)程抄表、配網(wǎng)自動(dòng)化、輸電網(wǎng)通信等電力信息傳輸領(lǐng)域。如圖4所示的現(xiàn)有技術(shù)中的電力線載波通信系統(tǒng)包括電力線載波通信集中器，通過電力線2與電力線載波通信集中器連接的電力線載波通信采集器，電力線載波通信采集器通過電力線2連接電表等裝置，實(shí)現(xiàn)電力信息的采集和傳送。由于我國目前傳輸電力載波信號(hào)使用的電力線是專門為50Hz電能傳輸設(shè)計(jì)的，再加上電力載波信號(hào)傳輸環(huán)境復(fù)雜， 即電力系統(tǒng)負(fù)荷變化頻繁，具有較強(qiáng)的時(shí)變性，且載波信號(hào)衰減大，因此目前使用的電力線載波通信系統(tǒng)不利于高頻載波信號(hào)的傳輸，在高頻載波信號(hào)傳輸過程中影響其傳播的因素還包括以下幾點(diǎn)
一、電表及感性阻抗、開關(guān)的阻斷。二、高衰減、大動(dòng)態(tài)變化的阻抗。三、各種噪聲的干擾。四、易受雷擊及過電壓影響。五、高頻信息在傳輸中不易保密，且容易干擾其它電力信息傳輸設(shè)備。受以上多種不利因素的影響，使電力線載波通信(PLC)系統(tǒng)工作時(shí)狀態(tài)不穩(wěn)定，這種現(xiàn)象長期困擾著電力企業(yè)，成為電力企業(yè)急需解決的重要問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種抗干擾性強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)的電力載波通信傳輸裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是電力載波通信傳輸裝置，設(shè)置在電網(wǎng)的低壓配電側(cè)，包括電力線載波通信集中器，所述電力線載波通信集中器連接有電力載波信號(hào)傳輸裝置，所述電力載波信號(hào)傳輸裝置連接有電力線載波通信采集器；所述電力載波信號(hào)傳輸裝置包括與所述電力線載波通信集中器電連接的主阻抗匹配變換器，所述主阻抗匹配變換器通過同軸電纜串接有至少兩個(gè)同軸電纜分支器，所述同軸電纜分支器的分支輸出端通過同軸電纜連接有分阻抗匹配變換器，所述分阻抗匹配變換器電連接所述電力線載波通信采集器。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主阻抗匹配變換器包括與所述電力線載波通信集中器連接的初級(jí)線圈和與所述同軸電纜連接的次級(jí)線圈，所述初級(jí)線圈與所述次級(jí)線圈之間設(shè)有主阻抗匹配變換器磁芯。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述分阻抗匹配變換器包括與所述電力線載波通信采集器連接的一級(jí)線圈和與所述同軸電纜連接的二級(jí)線圈，所述一級(jí)線圈與所述二級(jí)線圈之間設(shè)有分阻抗匹配變換器磁芯。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主阻抗匹配變換器磁芯和分阻抗匹配變換器磁芯分別設(shè)置為高頻磁芯。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述同軸電纜包括高頻同軸電纜。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述同軸電纜分支器的連接布置包括星形連接布置、鏈形連接布置、樹形連接布置和環(huán)形連接布置中的一種或至少兩種以上的組合。由于采用了上述技術(shù)方案，電力載波通信傳輸裝置，設(shè)置在電網(wǎng)的低壓配電側(cè)，包括電力線載波通信集中器，所述電力線載波通信集中器連接有電力載波信號(hào)傳輸裝置，所述電力載波信號(hào)傳輸裝置連接有電力線載波通信采集器；所述電力載波信號(hào)傳輸裝置包括與所述電力線載波通信集中器電連接的主阻抗匹配變換器，所述主阻抗匹配變換器通過同軸電纜串接有至少兩個(gè)同軸電纜分支器，所述同軸電纜分支器的分支輸出端通過同軸電纜連接有分阻抗匹配變換器，所述分阻抗匹配變換器連接所述電力線載波通信采集器；本發(fā)明的有益效果是通過電力線載波通信集中器、電力載波信號(hào)傳輸裝置和電力線載波通信采集器形成電力數(shù)據(jù)信息抄送及傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，且電力載波信號(hào)通過同軸電纜傳輸，同軸電纜具有低損耗、抗干擾性強(qiáng)、阻抗穩(wěn)定的特點(diǎn)，使信息傳輸更加穩(wěn)定可靠，更適合數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸，提高了電力載波通信的穩(wěn)定性、保密性和抗雷擊性，而設(shè)置的阻抗匹配變換器能夠改變電力載波信號(hào)的阻抗，以實(shí)現(xiàn)同軸電纜與電力線載波通信集中器、同軸電纜分支器和電力線載波通信采集器之間的載波信號(hào)阻抗匹配，為上層電力控制中心提供高速準(zhǔn)確的用電信息，為實(shí)現(xiàn)電力能源的智能化奠定基礎(chǔ)。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例主阻抗匹配變換器的結(jié)構(gòu)原理圖3是本發(fā)明實(shí)施例分阻抗匹配變換器的結(jié)構(gòu)原理圖4是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)不意圖中1-同軸電纜；2-電力線；3_主阻抗匹配變換器磁芯；4_分阻抗匹配變換器磁芯。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。在下面的詳細(xì)描述中，只通過說明的方式描述了本發(fā)明的某些示范性實(shí)施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到， 在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。如圖I所示的電力載波通信傳輸裝置，設(shè)置在電網(wǎng)的低壓配電側(cè)，包括電力線載波通信集中器，電力線載波通信集中器連接有電力控制中心，電力線載波通信集中器與電力控制中心的連接可以有多種連接方式實(shí)現(xiàn)，如通過有線形式或無線網(wǎng)絡(luò)形式連接，便于電力信息的快速傳輸，所述電力線載波通信集中器連接有電力載波信號(hào)傳輸裝置，所述電力載波信號(hào)傳輸裝置連接有電力線載波通信采集器。其中所述電力載波信號(hào)傳輸裝置包括與所述電力線載波通信集中器電連接的主阻抗匹配變換器，所述主阻抗匹配變換器通過同軸電纜I串接有至少兩個(gè)同軸電纜分支器，此處連接的主阻抗匹配變換器用于將電力線傳輸?shù)母咦杩闺娏d波信號(hào)轉(zhuǎn)換成同軸電纜傳輸?shù)牡妥杩闺娏d波信號(hào)，以適合同軸電纜I的傳輸，所述同軸電纜分支器的分支輸出端通過同軸電纜I連接有分阻抗匹配變換器，所述分阻抗匹配變換器電連接所述電力線載波通信采集器，此處連接的分阻抗匹配變換器用于將同軸電纜傳輸?shù)牡妥杩闺娏d波信號(hào)轉(zhuǎn)換成電力線傳輸?shù)母咦杩闺娏d波信號(hào)，以適合電力線的傳輸。如圖2所示，本實(shí)施例的所述主阻抗匹配變換器包括與所述電力線載波通信集中器連接的初級(jí)線圈和與所述同軸電纜I連接的次級(jí)線圈，所述初級(jí)線圈與所述次級(jí)線圈之間設(shè)有主阻抗匹配變換器磁芯3 ;如圖3所示，所述分阻抗匹配變換器包括與所述電力線載波通信采集器連接的一級(jí)線圈和與所述同軸電纜I連接的二級(jí)線圈，所述一級(jí)線圈與所述二級(jí)線圈之間設(shè)有分阻抗匹配變換器磁芯4 ;而所述主阻抗匹配變換器的主阻抗匹配變換器磁芯3和所述分阻抗匹配變換器的分阻抗匹配變換器磁芯4分別設(shè)置為高頻磁芯。本實(shí)施例中的電力載波信號(hào)為頻率在2MHz 65MHz或900MHz 1500MHz兩個(gè)頻段的高頻信號(hào) (65MHz-900MHz為廣電用頻段)，因此高頻磁芯能夠處理的電力載波信號(hào)頻率范圍比較廣， 使用更廣泛。主阻抗匹配變換器和分阻抗匹配變換器用以調(diào)節(jié)改變電力線載波數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)的阻抗，因?yàn)楸緦?shí)施例所使用的電力線載波通信集中器和電力線載波通信采集器都是使用的現(xiàn)有電力線載波通信傳輸方式中使用的設(shè)備，而目前使用的電力線載波通信集中器和電力線載波通信采集器傳輸?shù)碾娏d波信號(hào)是基于目前50Hz的電力線傳輸載波信號(hào)，與高頻同軸電纜中傳輸?shù)碾娏d波信號(hào)阻抗不一致，因此高頻同軸電纜無法高效傳輸現(xiàn)有電力線載波通信設(shè)備的電力載波信號(hào)，必須將電力線信號(hào)進(jìn)行阻抗匹配處理，才能滿足本發(fā)明的技術(shù)要求。所述同軸電纜分支器的連接布置包括星形連接布置、鏈形連接布置、樹形連接布置和環(huán)形連接布置中的一種或至少兩種以上的組合。其中同軸電纜分支器的設(shè)置數(shù)量可以根據(jù)電力網(wǎng)絡(luò)控制的范圍自由設(shè)置，以滿足電力信息的采集、分配和傳輸。同軸電纜分支器的連接布置方式雖然不同，但具有相同的工作原理，即電力控制中心發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)過電力線載波通信集中器、主阻抗匹配變換器的阻抗匹配、高頻同軸電纜、再次經(jīng)過分阻抗匹配變換器進(jìn)行信號(hào)匹配，后由同軸電纜分支器傳輸?shù)脚c之連接的電力線載波通信采集器中，通過電力線載波通信采集器傳輸?shù)较滦须娏υO(shè)備如電表中，實(shí)現(xiàn)電力載波通信網(wǎng)的連接通信；同時(shí)通過上述線路的反向運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)下行電力設(shè)備如電表中電力信息的收集傳輸，以便于電力控制中心對(duì)用電量的宏觀調(diào)控。本發(fā)明不僅可以使用于遠(yuǎn)程抄表，也可以在配網(wǎng)自動(dòng)化和輸電網(wǎng)通信等領(lǐng)域使用。本發(fā)明利用高頻同軸電纜替代傳統(tǒng)的電力線傳輸電力線載波通信的高頻信號(hào)，高頻同軸電纜是一種低損耗、高抗干擾、阻抗穩(wěn)定的高頻信號(hào)傳輸介質(zhì)，在傳輸2 28MHz電力載波信號(hào)時(shí)，不設(shè)置電纜分支器時(shí)可傳輸距離IOOOm以內(nèi)，設(shè)置同軸電纜分支器可傳輸 500 800m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出低壓電力線載波通信同頻率信號(hào)傳輸?shù)木嚯x，同時(shí)提高電力載波通信的穩(wěn)定性、保密性和抗雷擊性。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.電力載波通信傳輸裝置，設(shè)置在電網(wǎng)的低壓配電側(cè)，包括電力線載波通信集中器，其特征在于所述電力線載波通信集中器連接有電力載波信號(hào)傳輸裝置，所述電力載波信號(hào)傳輸裝置連接有電力線載波通信采集器；所述電力載波信號(hào)傳輸裝置包括與所述電力線載波通信集中器電連接的主阻抗匹配變換器，所述主阻抗匹配變換器通過同軸電纜串接有至少兩個(gè)同軸電纜分支器，所述同軸電纜分支器的分支輸出端通過同軸電纜連接有分阻抗匹配變換器，所述分阻抗匹配變換器電連接所述電力線載波通信采集器。
2.如權(quán)利要求I所述的電力載波通信傳輸裝置，其特征在于所述主阻抗匹配變換器包括與所述電力線載波通信集中器連接的初級(jí)線圈和與所述同軸電纜連接的次級(jí)線圈，所述初級(jí)線圈與所述次級(jí)線圈之間設(shè)有主阻抗匹配變換器磁芯。
3.如權(quán)利要求2所述的電力載波通信傳輸裝置，其特征在于所述主阻抗匹配變換器磁芯為聞?lì)l磁芯。
4.如權(quán)利要求I所述的電力載波通信傳輸裝置，其特征在于所述分阻抗匹配變換器包括與所述電力線載波通信采集器連接的一級(jí)線圈和與所述同軸電纜連接的二級(jí)線圈，所述一級(jí)線圈與所述二級(jí)線圈之間設(shè)有分阻抗匹配變換器磁芯。
5.如權(quán)利要求4所述的電力載波通信傳輸裝置，其特征在于所述分阻抗匹配變換器磁芯為聞?lì)l磁芯。
6.如權(quán)利要求I至5任一權(quán)利要求所述的電力載波通信傳輸裝置，其特征在于所述同軸電纜包括高頻同軸電纜。
7.如權(quán)利要求6所述的電力載波通信傳輸裝置，其特征在于所述同軸電纜分支器的連接布置包括星形連接布置、鏈形連接布置、樹形連接布置和環(huán)形連接布置中的一種或至少兩種以上的組合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電力載波通信傳輸裝置，包括電力線載波通信集中器，所述電力線載波通信集中器連接有電力載波信號(hào)傳輸裝置，電力載波信號(hào)傳輸裝置連接有電力線載波通信采集器；電力載波信號(hào)傳輸裝置包括與電力線載波通信集中器電連接的主阻抗匹配變換器，主阻抗匹配變換器通過同軸電纜串接有至少兩個(gè)同軸電纜分支器，同軸電纜分支器的分支輸出端通過同軸電纜連接有分阻抗匹配變換器，分阻抗匹配變換器電連接電力線載波通信采集器；阻抗匹配變換器能夠使改變電力載波信號(hào)的阻抗，以實(shí)現(xiàn)電力載波信號(hào)阻抗傳輸匹配，通信同軸電纜和同軸電纜分支器傳輸電力載波信號(hào)，提高了電力載波通信的傳輸距離及穩(wěn)定性、保密性和抗雷擊性，為上層電力控制中心提供更準(zhǔn)確的用電信息。
文檔編號(hào)H04B3/56GK102594411SQ20121009545
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者李建新 申請(qǐng)人:濰坊開發(fā)區(qū)藍(lán)嶺科學(xué)研究中心