本發(fā)明涉及低壓電力線寬帶載波通信組網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低壓電力線寬帶載波通信組網(wǎng)評估仿真平臺。

背景技術(shù)：

電力線寬帶載波通信技術(shù)，即寬帶電力線通信（Broadband over Power Line，BPL），是利用低壓電力配電線（380/220V用戶線）作為信息傳輸媒介進(jìn)行語音或數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N特殊通信方式。其使用頻率在1MHz以上、通信速率在1Mbps以上，調(diào)制解調(diào)多采用各種擴(kuò)頻通信技術(shù)、OFDM技術(shù)、DMT（Discrete Multi-tone）技術(shù)等該技術(shù)是把載有信息的高頻信號加載于電流，然后利用各種等級的電力線傳輸，接受信息的調(diào)制解調(diào)器再把高頻信號從電流中分離出來，并傳送到電力線寬帶用戶終端（計算機(jī)、電視或電話機(jī)和智能電表、開關(guān)、變臺）。

該技術(shù)已成功應(yīng)用于用電信息采集系統(tǒng)的本地通信，電力線寬帶載波通信相對于窄帶通信的優(yōu)勢除帶寬高外，還有使用頻帶提高到2MHz以上，躲避了大量的干擾噪聲；可以實(shí)現(xiàn)基于SNMP的遠(yuǎn)程網(wǎng)管，完全超越了窄帶設(shè)備的能力；配合中繼技術(shù)完全能夠達(dá)到穩(wěn)定可靠的全覆蓋；目前常見的物理層速率為200Mbps，某些高端技術(shù)可達(dá)500Mbps甚至1Gbps，TCP/IP層速率可達(dá)80Mbps以上，可實(shí)現(xiàn)用電信息的并發(fā)采集，極大地提高了采集速度、成功率及多業(yè)務(wù)應(yīng)用支撐能力。

電力線寬帶載波通信組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥m應(yīng)能力是載波通信性能非常關(guān)注的內(nèi)容。目前，缺少對電力線寬帶載波通信組網(wǎng)技術(shù)的成熟的能力評估和驗(yàn)證平臺。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種低壓電力線寬帶載波通信組網(wǎng)評估仿真平臺。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種低壓電力線寬帶載波通信組網(wǎng)評估仿真平臺，包括與市電相連用于供電的凈化電源裝置、與凈化電源裝置相連的測量級人工電源網(wǎng)絡(luò)、與測量級人工電源網(wǎng)絡(luò)相連的寬帶載波耦合裝置、與寬帶載波耦合裝置相連的寬帶載波主節(jié)點(diǎn)、與測量級人工電源網(wǎng)絡(luò)及寬帶載波主節(jié)點(diǎn)均相連的計算機(jī)、與寬帶載波主節(jié)點(diǎn)相連的寬帶載波智能衰減裝置、與測量級人工電源網(wǎng)絡(luò)及寬帶載波智能衰減裝置相連的多級的寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述測量級人工電源網(wǎng)絡(luò)與凈化電源裝置、寬帶載波耦合裝置、計算機(jī)、寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)之間均通過電力線連接，寬帶載波耦合裝置與寬帶載波主節(jié)點(diǎn)之間通過電力線連接，寬帶載波主節(jié)點(diǎn)和計算機(jī)之間通過數(shù)據(jù)傳輸線連接，寬帶載波耦合裝置、寬帶載波智能衰減裝置和多級的寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)之間通過屏蔽精密測量級射頻線纜連接。

優(yōu)選地，每級寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)包括與測量級人工電源網(wǎng)絡(luò)通過電力線相連的濾波裝置、與濾波裝置通過電力線相連的寬帶載波節(jié)點(diǎn)通信模塊、與寬帶載波節(jié)點(diǎn)通信模塊相連的寬帶載波智能衰減裝置、以及與所述寬帶載波節(jié)點(diǎn)通信模塊通過電力線相連用于模擬實(shí)際電網(wǎng)上各種負(fù)載的可調(diào)負(fù)載。

優(yōu)選地，第2-N級的寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)還包括與寬帶載波節(jié)點(diǎn)通信模塊通過屏蔽精密測量級射頻線纜相連的寬帶載波可調(diào)衰減裝置。

優(yōu)選地，第1級的寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)的濾波裝置通過電力線與所述測量級人工電源網(wǎng)絡(luò)相連，第1級的所述寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)的寬帶載波節(jié)點(diǎn)通信模塊通過屏蔽精密測量級射頻線纜與所述寬帶載波智能衰減裝置相連，第2-N級的寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)的寬帶載波可調(diào)衰減裝置通過屏蔽精密測量級射頻線纜與上一級的寬帶載波節(jié)點(diǎn)通信模塊相連。

優(yōu)選地，所述寬帶載波節(jié)點(diǎn)通信模塊設(shè)置于寬帶載波終端上，所述寬帶載波終端為采集終端、采集器或智能電表。

優(yōu)選地，所述寬帶載波智能衰減裝置和寬帶載波可調(diào)衰減裝置工作頻率為3KHz-60MHz，衰減幅值為0dB-120dB。

優(yōu)選地，還包括與所述寬帶載波耦合裝置通過數(shù)據(jù)傳輸線相連用于模擬噪聲的加擾信號源。

優(yōu)選地，還包括與所述寬帶載波主節(jié)點(diǎn)和計算機(jī)均通過數(shù)據(jù)傳輸線相連的網(wǎng)絡(luò)分析儀、頻譜分析儀和示波器，所述網(wǎng)絡(luò)分析儀、頻譜分析儀、示波器和測量級人工電源網(wǎng)絡(luò)之間通過電力線連接。

優(yōu)選地，所述凈化電源裝置包括與所述市電相連用于濾除電壓波動的交流穩(wěn)壓電源裝置、與所述交流穩(wěn)壓電源裝置相連用于隔離的電源隔離變壓器裝置、與所述電源隔離變壓裝置相連用于濾除干擾信號的交流濾波裝置。

實(shí)施本發(fā)明低壓電力線寬帶載波通信組網(wǎng)評估仿真平臺的技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：本發(fā)明在寬帶載波主節(jié)點(diǎn)和多級寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)之間建立仿真通信網(wǎng)絡(luò)，模擬應(yīng)用場景，通過凈化、智能衰減、隔離和耦合等模擬實(shí)際用電信息采集系統(tǒng)的工作環(huán)境，適用于對各種不同廠家、不同中心頻率、不同調(diào)制方式的寬帶載波通信進(jìn)行評估與驗(yàn)證，適應(yīng)范圍廣，且簡單實(shí)用、準(zhǔn)確可靠。同時，寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不受限制，可增加、減少通信模塊的節(jié)點(diǎn)完全模擬實(shí)際情況，結(jié)構(gòu)靈活。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖，附圖中：

圖1是本發(fā)明低壓電力線寬帶載波通信組網(wǎng)評估仿真平臺第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明低壓電力線寬帶載波通信組網(wǎng)評估仿真平臺第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

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，下文將要描述的各種實(shí)施例將要參考相應(yīng)的附圖，這些附圖構(gòu)成了實(shí)施例的一部分，其中描述了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明可能采用的各種實(shí)施例。應(yīng)明白，還可使用其他的實(shí)施例，或者對本文列舉的實(shí)施例進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能上的修改，而不會脫離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種低壓電力線寬帶載波通信組網(wǎng)評估仿真平臺實(shí)施例，包括與市電相連用于供電的凈化電源裝置1，與凈化電源裝置1相連的測量級人工電源網(wǎng)絡(luò)2，與測量級人工電源網(wǎng)絡(luò)2相連的寬帶載波耦合裝置3，與寬帶載波耦合裝置3相連的寬帶載波主節(jié)點(diǎn)4，與寬帶載波主節(jié)點(diǎn)4及測量級人工電源網(wǎng)絡(luò)2相連的計算機(jī)5，與寬帶載波主節(jié)點(diǎn)4相連的寬帶載波智能衰減裝置6、與測量級人工電源網(wǎng)絡(luò)2及寬帶載波智能衰減裝置6相連的多級的寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)7。其中，測量級人工電源網(wǎng)絡(luò)2滿足各種類型載波通信組網(wǎng)技術(shù)需要。寬帶載波智能衰減裝置6用于控制寬帶載波主節(jié)點(diǎn)4到第1級寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)7的衰減值。寬帶載波耦合裝置3耦合載波信號的頻率范圍為3kHz~60MHz，可適用于不同廠家的不同頻率寬帶載波模塊通信測試，避免了不同載波通信模塊的測試需要人工選擇相應(yīng)衰減器的繁瑣過程，提供了測試效率。

本發(fā)明低壓電力線寬帶載波通信組網(wǎng)評估仿真平臺的測量級人工電源網(wǎng)絡(luò)2與凈化電源裝置1、寬帶載波耦合裝置3、計算機(jī)5、寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)7之間通過電力線連接，寬帶載波耦合裝置3與寬帶載波主節(jié)點(diǎn)4之間通過電力線連接，寬帶載波主節(jié)點(diǎn)4和計算機(jī)5之間通過數(shù)據(jù)傳輸線連接，寬帶載波耦合裝置3、寬帶載波智能衰減裝置6和多級的寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)7之間通過屏蔽精密測量級射頻線纜連接。所采用的數(shù)據(jù)傳輸線可以是雙絞線、同軸電纜、光纖、GPIB總線、USB數(shù)據(jù)線等數(shù)據(jù)傳輸線。優(yōu)選的，多級的寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)7的層級數(shù)可以為1-8級。

寬帶載波主節(jié)點(diǎn)4作為組網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)，其通過屏蔽精密測量級射頻線纜和第1級寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)7相連，與寬帶載波主節(jié)點(diǎn)4相連的寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)7再通過屏蔽精密測量級射頻線纜與其它級寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)級聯(lián)組網(wǎng)。寬帶載波主節(jié)點(diǎn)4為低壓電力線寬帶載波通信中心節(jié)點(diǎn)，該低壓電力線寬帶載波通信節(jié)點(diǎn)為市場上銷售的產(chǎn)品，其需符合國標(biāo)Q-GDW 1374.3-2013電力用戶用電信息采集系統(tǒng)通信單元技術(shù)規(guī)范中終端用通信單元的要求。

如圖2所示，本發(fā)明低壓電力線寬帶載波通信組網(wǎng)評估仿真平臺的每級寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)7包括與測量級人工電源網(wǎng)絡(luò)2通過電力線相連的濾波裝置701、與濾波裝置701通過電力線相連的寬帶載波節(jié)點(diǎn)通信模塊702、以及與寬帶載波節(jié)點(diǎn)通信模塊702通過電力線相連用于模擬實(shí)際電網(wǎng)上各種負(fù)載的可調(diào)負(fù)載704。其中，第2-N級的寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)7還包括與寬帶載波節(jié)點(diǎn)通信模塊702通過屏蔽精密測量級射頻線纜相連的寬帶載波可調(diào)衰減裝置703。

優(yōu)選的，第1級的寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)7的濾波裝置701通過電力線與測量級人工電源網(wǎng)絡(luò)2相連，第一級的寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)7的寬帶載波節(jié)點(diǎn)通信模塊702通過屏蔽精密測量級射頻線纜與寬帶載波智能衰減裝置6相連，第2-N級的寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)7的寬帶載波可調(diào)衰減裝置703通過屏蔽精密測量級射頻線纜與上一級的寬帶載波節(jié)點(diǎn)通信模塊702相連。其中，可調(diào)負(fù)載704用于實(shí)現(xiàn)阻性、感性、容性等線性負(fù)載和非線性負(fù)載，負(fù)載阻值可滿足分別在0.1~100Ω范圍內(nèi)可調(diào)。

優(yōu)選的，寬帶載波可調(diào)衰減裝置703可以為寬帶載波智能衰減裝置6，寬帶載波可調(diào)衰減裝置703和寬帶載波智能衰減裝置6可滿足工作頻率3kHz~60MHz，衰減幅度0dB~120dB隨機(jī)程式化可調(diào)。為此，可以這么理解每級寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)7，每級寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)7都包括濾波裝置701、寬帶載波節(jié)點(diǎn)通信模塊702、寬帶載波可調(diào)衰減裝置703和可調(diào)負(fù)載704，只是第1級的寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)7的寬帶載波可調(diào)衰減裝置703與寬帶載波智能衰減裝置6重復(fù)多余，即用寬帶載波智能衰減裝置6來代替實(shí)現(xiàn)寬帶載波可調(diào)衰減裝置703相應(yīng)的功能。

優(yōu)選的，寬帶載波節(jié)點(diǎn)通信模塊702設(shè)置于寬帶載波終端上，該寬帶載波終端為采集終端、采集器或智能電表。多級寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)7設(shè)置于便于專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中，該多級寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)7可以模擬實(shí)際情況設(shè)置相應(yīng)的級數(shù)，便于接入大量的寬帶載波節(jié)點(diǎn)通信模塊702，以便更加真實(shí)模擬現(xiàn)場環(huán)境，測試更加準(zhǔn)確真實(shí)。寬帶載波可調(diào)衰減裝置703工作頻率為3kHz-60MHz，衰減幅值為0dB-120dB，可以方便的實(shí)現(xiàn)模擬現(xiàn)場環(huán)境與寬帶載波模塊之間載波信號傳輸過程中的衰減。

本發(fā)明低壓電力線寬帶載波通信組網(wǎng)評估仿真平臺還包括與寬帶載波耦合裝置3通過數(shù)據(jù)傳輸線相連用于模擬噪聲的加擾信號源11。加擾信號源可輸出高斯白噪聲或者模擬現(xiàn)場噪聲注入到通信線路中，使得整個平臺更加符合實(shí)際情況，對寬帶載波通信進(jìn)行更加準(zhǔn)確可靠的評估。優(yōu)選的，為了防止外界其他電磁干擾，寬帶載波主節(jié)點(diǎn)4和寬帶載波節(jié)點(diǎn)通信模塊702放置在電磁屏蔽箱內(nèi)，使得電磁環(huán)境更加干凈。

本發(fā)明低壓電力線寬帶載波通信組網(wǎng)評估仿真平臺還包括與寬帶載波主節(jié)點(diǎn)4和計算機(jī)5均通過數(shù)據(jù)傳輸線相連的網(wǎng)絡(luò)分析儀8、頻譜分析儀9和示波器10。其中，頻譜分析儀9用于對寬帶載波信號的頻域特性進(jìn)行分析，對寬帶載波信號的進(jìn)行符合性的通信技術(shù)指標(biāo)驗(yàn)證，用于信號失真度、調(diào)制度、譜純度、頻率穩(wěn)定度和交調(diào)失真等信號參數(shù)的測量。示波器10用于對載波信號的時域特性進(jìn)行采集與分析。網(wǎng)絡(luò)分析儀8用于對阻抗匹配性等進(jìn)行分析。計算機(jī)5與網(wǎng)絡(luò)分析儀8、頻譜分析儀9和示波器10實(shí)現(xiàn)實(shí)時通訊控制和數(shù)據(jù)采集，調(diào)整寬帶載波通道的相關(guān)參數(shù)（信號衰減、阻抗變化等），從而自動化實(shí)現(xiàn)儀器配置、采集數(shù)據(jù)讀取與分析結(jié)果，完成寬帶載波通信組網(wǎng)技術(shù)的能力評估。

本發(fā)明低壓電力線寬帶載波通信組網(wǎng)評估仿真平臺的凈化電源裝置1包括與市電相連用于濾除電壓波動的交流穩(wěn)壓電源裝置101、與交流穩(wěn)壓電源裝置101相連用于隔離的電源隔離變壓裝置102、與電源隔離變壓裝置102相連用于濾除干擾信號的交流濾波裝置103。交流穩(wěn)壓電源裝置101濾除輸入市電的電壓波動并輸出到電源隔離變壓裝置102；電源隔離變壓裝置102對濾除電壓波動的市電進(jìn)行進(jìn)一步隔離，并將被隔離的市電傳輸?shù)浇涣鳛V波裝置103；交流濾波裝置103將被隔離市電中的干擾信號進(jìn)行濾除，并將濾除干擾信號的市電傳輸?shù)綔y量級人工電源網(wǎng)絡(luò)2，用于為寬帶載波耦合裝置3和寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)7供電。

本發(fā)明在寬帶載波主節(jié)點(diǎn)和多級寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)之間建立仿真通信網(wǎng)絡(luò)，通過凈化、智能衰減、隔離和耦合等在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模擬現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，適用于對各種不同廠家、不同工作頻率及不同調(diào)制方式的寬帶載波節(jié)點(diǎn)通信模塊與技術(shù)方案進(jìn)行組網(wǎng)技術(shù)的能力評估與驗(yàn)證，適應(yīng)范圍廣，且簡單實(shí)用、準(zhǔn)確可靠。同時，寬帶載波組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不受限制，可靈活增加、減少寬帶載波通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，完全模擬實(shí)際情況的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和復(fù)雜業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活多變，滿足各種寬帶載波的應(yīng)用場景。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對這些特征和實(shí)施例進(jìn)行各種改變或等同替換。另外，在本發(fā)明的教導(dǎo)下，可以對這些特征和實(shí)施例進(jìn)行修改以適應(yīng)具體的情況及材料而不會脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不受此處所公開的具體實(shí)施例的限制，所有落入本申請的權(quán)利要求范圍內(nèi)的實(shí)施例都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。