一种基于弹性波的配电线路组网通信系统技术方案

技术编号:11910448 阅读:94 留言:0更新日期:2015-08-20 14:18
本实用新型专利技术提供一种基于弹性波的配电线路组网通信系统,包括:第一压电探头、第二压电探头、第一电路装置、第二电路装置、电流互感器和电动刀闸;安装于同一配电线路上的第一压电探头和第二压电探头双向通信,其中,第一压电探头和第二压电探头上分别配有第一电路装置和第二电路装置,所述第一电路装置一端设有电流互感器,第二电路装置一端设有电动刀闸;解决了由于各种非线性设备接入和电网刀闸开关等干扰信号影响的问题,实现了稳定可靠的通信,保证了通信的实时性和安全性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种通信系统,具体涉及一种基于弹性波的配电线路组网通信系统
技术介绍
通信网络是智能电网信息运转的有效载体,是强智能电网坚实的信息传输基础。目前,应用于配电网的通信技术主要包括远程通信和本地接入通信两种;其中,远程通信主要包括光纤通信技术、无线公网(GPRS/CDM配电线路1/3G)以及230MHz无线专网等方式;本地接入通信主要包括电力线载波通信技术和微功率无线通信等方式。电力线载波通信只需结合加工设备的投入而无须考虑线路投资,因此具有应用简单、方便等优点;但是由于线路噪声大、线路阻抗变化大、线路衰减大且具有时变性等不足,使得电力线载波的通信质量较差,难以在实时性和可靠性方面满足电力系统的需要;而微功率无线通信技术具有低成本、低功耗以及对等通信的特征和优势,可使用433MHz ISM频段,也可采用国家民用无线电计量仪表使用的频段470?510MHz或国际通用的2.4GHz频段。但由于微功率无线通信的传输距离受到障碍物的影响很大,使得障碍物严重缩短传输距离。此外,无线数据为敞开式收发,在射频范围内其它设备均可以收到,因此难以保证数据传输的安全性,不利于电网的安全稳定运行。
技术实现思路
为了解决上述问题,本技术提供的一种基于弹性波的配电线路组网通信系统,解决了由于各种非线性设备接入和电网刀闸开关等干扰信号影响的问题,实现了稳定可靠的通信。本技术的目的是采用下述技术方案实现的:一种基于弹性波的配电线路组网通信系统,包括:第一压电探头、第二压电探头、第一电路装置、第二电路装置、电流互感器和电动刀闸;安装于同一配电线路上的第一压电探头和第二压电探头双向通信,其中,第一压电探头和第二压电探头上分别配有第一电路装置和第二电路装置,所述第一电路装置一端设有电流互感器,第二电路装置一端设有电动刀闸。优选的,所述第一电路装置和第二电路装置均包括数据调制模块、数据发送模块、数据接收模块和数据解调模块;其中,所述数据调制模块用于通过有线或无线的通信方式从电网获取数据,将其进tx调制;所述数据发送模块用于将调制的数据内容转换为对应的压电驱动信号,使第一压电探头和第二压电探头随之振动产生弹性波,在配电线路上传输;所述数据接收模块用于接收所述弹性波,将其转换成电信号,发送至数据解调模块;所述数据解调模块用于对所述电信号进行解调,并将解调后的数据发送至电动刀闸。进一步地,所述调制方式包括:电动刀闸为5PSK、配电线路为ISK和FSK。进一步地,所述弹性波频率在10kHz_5MHz之间。优选的,所述配电线路的电压等级为10kV。优选的,所述电流互感器、电动刀闸与第一电路装置和第二电路装置之间均通过Zigbee无线方式进行通信。优选的,所述压电探头和配电线路之间通过施加预应力的方式进行固定,两者交互界面处涂抹耦合剂。进一步地,所述的耦合剂包括凡士林和环氧树脂。优选的,所述第一压电探头和第二压电探头由常规的压电圆环切割而成,其压电圆环的内径与配电线路的外径相匹配。优选的,所述第一压电探头与第二压电探头的相邻间隔为10-1000米。本技术的有益效果在于:1.本技术利用压电元件产生的弹性波在配电线路中的传输特性,有效避免了各种非线性设备接入以及电网刀闸开关等干扰信号的影响,可实现稳定可靠的通信,并且本专利技术基于配电线路进行通信,可有效保证通信的实时性和安全性。2.本专利技术的结构采用接力传递的模式传输数据,可组合成区域性的配电接入通信网,与远程光纤通信专网配合使用,可实现电网量测数据的全面监测以及电网设备的远程监控。3.本专利技术所采用的压电探头以及电路装置制作简单,成本低,具有非常广阔的商业化应用前景。【附图说明】图1为本技术提供的基于弹性波的配电线路组网通信系统结构示意图;图中标记:第一压电探头2、第二压电探头3、第一电路装置4、第二电路装置5、电流互感器6、电动刀闸5和配电线路I。图2为本技术提供的第一电路装置和第二电路装置框图。【具体实施方式】如图1所示,一种基于弹性波的配电线路组网通信系统,包括:第一压电探头2、第二压电探头3、第一电路装置4、第二电路装置5、电流互感器6和电动刀闸7;安装于同一配电线路I上的第一压电探头2和第二压电探头3双向通信,其中,第一压电探头2和第二压电探头3上分别配有第一电路装置4和第二电路装置5 ;所述第一电路装置4 一端设有电流互感器6,第二电路装置5 —端设有电动刀闸7。如图2所示,所述第一电路装置4和第二电路装置5均包括数据调制模块、数据发送模块、数据接收模块和数据解调模块;其中,所述数据调制模块用于通过有线或无线的通信方式从电网获取数据,将其进行调制;所述数据发送模块用于将调制的数据内容转换为对应的压电驱动信号,使第一压电探头和第二压电探头随之振动产生弹性波,在配电线路上传输;所述数据接收模块用于接收所述弹性波,将其转换成电信号,发送至数据解调模块;所述数据解调模块用于对所述电信号进行解调,并将解调后的数据发送至电动刀闸7。所述调制方式包括:电动刀闸7为5PSK、配电线路I为ISK和FSK。所述弹性波频率在10kHz_5MHz之间。所述配电线路I的电压等级为10kV。所述电流互感器6、电动刀闸7与第一电路装置4和第二电路装置5之间均通过Zigbee无线方式进行通信。所述第一压电探头2、第二压电探头3和配电线路I之间通过施加预应力的方式进行固定,两者交互界面处涂抹耦合剂。所述的耦合剂包括凡士林和环氧树脂。所述第一压电探头2和第二压电探头3由常规的压电圆环切割而成,其压电圆环的内径与配电线路I的外径相匹配;所述第一压电探头2与所述第二压电探头3的相邻间隔为10-1000米。最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对其限制,所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本技术的【具体实施方式】进行修改或者等同替换,这些未脱离本技术精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的权利要求保护范围之内。【主权项】1.一种基于弹性波的配电线路组网通信系统,其特征在于,包括:第一压电探头、第二压电探头、第一电路装置、第二电路装置、电流互感器和电动刀闸;安装于同一配电线路上的第一压电探头和第二压电探头双向通信,其中,第一压电探头和第二压电探头上分别配有第一电路装置和第二电路装置,所述第一电路装置一端设有电流互感器,第二电路装置一端设有电动刀闸。2.根据权利要求1所述的配电线路组网通信系统,其特征在于,所述第一电路装置和第二电路装置均包括数据调制模块、数据发送模块、数据接收模块和数据解调模块; 其中,所述数据调制模块用于通过有线或无线的通信方式从电网获取数据,将其进行调制; 所述数据发送模块用于将调制的数据内容转换为对应的压电驱动信号,使第一压电探头和第二压电探头随之振动产生弹性波,在配电线路上传输; 所述数据接收模块用于接收所述弹性波,将其转换成电信号,发送至数据解调模块; 所述数据解调模块用于对所述电信号进行解调,并将解调后的数据发送至电动刀闸。3.根据权利要求2所述的配电线路组网通信系统,其特征在于,所述调制方式包括:电动刀闸为5PSK、配电线路为ISK和FSK。4.根据权利要求2所述的配电线路组网通信系统,其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于弹性波的配电线路组网通信系统,其特征在于,包括:第一压电探头、第二压电探头、第一电路装置、第二电路装置、电流互感器和电动刀闸;安装于同一配电线路上的第一压电探头和第二压电探头双向通信,其中,第一压电探头和第二压电探头上分别配有第一电路装置和第二电路装置,所述第一电路装置一端设有电流互感器,第二电路装置一端设有电动刀闸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:汪春陈梅许晓慧刘海璇张祥文陈丽娟叶季蕾桑丙玉薛金花崔红芬陶琼
申请(专利权)人:中国电力科学研究院国家电网公司
类型:新型
国别省市:北京;11

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