本實用新型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、電視或電話機和智能電表、開關(guān)、變臺）。

該技術(shù)已成功應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；可以實現(xiàn)基于SNMP的遠程網(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500Mbps甚至1Gbps，TCP/IP層速率可達80Mbps以上，可實現(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)務應用支撐能力。

電力線寬帶載波通信組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)拓撲適應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證平臺。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(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。

本實用新型解決其技術(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、與測量級人工電源網(wǎng)絡(luò)及寬帶載波主節(jié)點均相連的計算機、與寬帶載波主節(jié)點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。

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、寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點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)點之間通過電力線連接，寬帶載波主節(jié)點和計算機之間通過數(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)點通信模塊、與寬帶載波節(jié)點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)點通信模塊通過電力線相連用于模擬實際電網(wǎng)上各種負載的可調(diào)負載。

優(yōu)選地，第2-N級的寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點還包括與寬帶載波節(jié)點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)點的寬帶載波節(jié)點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)點通信模塊相連。

優(yōu)選地，所述寬帶載波節(jié)點通信模塊設(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)點和計算機均通過數(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。

實施本實用新型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)點或有益效果：本實用新型在寬帶載波主節(jié)點和多級寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點之間建立仿真通信網(wǎng)絡(luò)，模擬應用場景，通過凈化、智能衰減、隔離和耦合等模擬實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行評估與驗證，適應范圍廣，且簡單實用、準確可靠。同時，寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點之間串聯(lián)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不受限制，可增加、減少通信模塊的節(jié)點完全模擬實際情況，結(jié)構(gòu)靈活。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實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實用新型的一些實施例，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是本實用新型低壓電力線寬帶載波通信組網(wǎng)評估仿真平臺第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型低壓電力線寬帶載波通信組網(wǎng)評估仿真平臺第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，下文將要描述的各種實施例將要參考相應的附圖，這些附圖構(gòu)成了實施例的一部分，其中描述了實現(xiàn)本實用新型可能采用的各種實施例。應明白，還可使用其他的實施例，或者對本文列舉的實施例進行結(jié)構(gòu)和功能上的修改，而不會脫離本實用新型的范圍和實質(zhì)。

如圖1所示，本專利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4，與寬帶載波主節(jié)點4及測量級人工電源網(wǎng)絡(luò)2相連的計算機5，與寬帶載波主節(jié)點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4到第1級寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點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衰減器的繁瑣過程，提供了測試效率。

本專利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5、寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點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4之間通過電力線連接，寬帶載波主節(jié)點4和計算機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7的層級數(shù)可以為1-8級。

寬帶載波主節(jié)點4作為組網(wǎng)中心節(jié)點，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7相連，與寬帶載波主節(jié)點4相連的寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點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)點級聯(lián)組網(wǎng)。寬帶載波主節(jié)點4為低壓電力線寬帶載波通信中心節(jié)點，該低壓電力線寬帶載波通信節(jié)點為市場上銷售的產(chǎn)品，其需符合國標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，本專利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)點通信模塊702、以及與寬帶載波節(jié)點通信模塊702通過電力線相連用于模擬實際電網(wǎng)上各種負載的可調(diào)負載704。其中，第2-N級的寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點7還包括與寬帶載波節(jié)點通信模塊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7的寬帶載波節(jié)點通信模塊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)點通信模塊702相連。其中，可調(diào)負載704用于實現(xiàn)阻性、感性、容性等線性負載和非線性負載，負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7，每級寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點7都包括濾波裝置701、寬帶載波節(jié)點通信模塊702、寬帶載波可調(diào)衰減裝置703和可調(diào)負載704，只是第1級的寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點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重復多余，即用寬帶載波智能衰減裝置6來代替實現(xiàn)寬帶載波可調(diào)衰減裝置703相應的功能。

優(yōu)選的，寬帶載波節(jié)點通信模塊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7設(shè)置于便于專業(yè)的標準環(huán)境中，該多級寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點7可以模擬實際情況設(shè)置相應的級數(shù)，便于接入大量的寬帶載波節(jié)點通信模塊702，以便更加真實模擬現(xiàn)場環(huán)境，測試更加準確真實。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。

本專利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際情況，對寬帶載波通信進行更加準確可靠的評估。優(yōu)選的，為了防止外界其他電磁干擾，寬帶載波主節(jié)點4和寬帶載波節(jié)點通信模塊702放置在電磁屏蔽箱內(nèi)，使得電磁環(huán)境更加干凈。

本專利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4和計算機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行分析，對寬帶載波信號的進行符合性的通信技術(shù)指標驗證，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行采集與分析。網(wǎng)絡(luò)分析儀8用于對阻抗匹配性等進行分析。計算機5與網(wǎng)絡(luò)分析儀8、頻譜分析儀9和示波器10實現(xiàn)實時通訊控制和數(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。

本專利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行進一步隔離，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7供電。

本專利在寬帶載波主節(jié)點和多級寬帶載波組網(wǎng)從節(jié)點之間建立仿真通信網(wǎng)絡(luò)，通過凈化、智能衰減、隔離和耦合等在實驗室建設(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)點通信模塊與技術(shù)方案進行組網(wǎng)技術(shù)的能力評估與驗證，適應范圍廣，且簡單實用、準確可靠。同時，寬帶載波組網(wǎng)節(jié)點之間串聯(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，完全模擬實際情況的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和復雜業(yè)務，網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)靈活多變，滿足各種寬帶載波的應用場景。

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