低压电力载波通信设备的测试系统技术方案

本发明专利技术提供一种低压电力载波通信设备的测试系统，该系统包括：净化电源装置，用于为系统内部提供电能和匹配阻抗、隔离干扰噪声、以及隔离集中器载波模块接口卡装置和电能表载波模块接口卡装置之间的载波信号；低压配电网信道特征模拟装置，用于模拟低压配电网的信道特征；集中器载波模块接口卡装置，用于为与其连接的通信设备提供电能以及通信连接；电能表载波模块接口卡装置，用于为与其连接的电能表提供电能以及通信连接；集中控制计算机，用于与集中器载波模块接口卡装置进行通信以测试通信设备、与电能表载波模块接口卡装置进行通信以测试电能表、以及对低压配电网信道特征模拟装置进行控制。通过本发明专利技术，可以全面测试低压电力载波通信设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电カ系统，具体地，涉及ー种低压电カ载波通信设备的测试系统。
技术介绍
电カ线载波通信是电カ部门特有的ー种通信方式，该通信方式比较适用于电カ系统的调度、电能终端的数据采集以及电力系统的运营。低压电カ线载波通信使用电カ线作为传输媒介，由于电カ线的结构坚固，因此将电力线作为通信媒介使用可靠性较高。由于电カ线主要是为用电设备传送电能，因此其特性在很多方面难以直接满足载波通信的要求。由于电カ线连接有众多未知的用电负载，低压配电网的电气特性显得非常复杂。相比于输电网络和中压配电网，低压配电网具有更加多变的拓扑结构和负载变化，阻抗匹配性能更差，噪声环境更加恶劣，信号在其上传输的衰减也更加剧烈。这些不利因素对依赖低压配电网作为通信介质的低压电カ线载波通信技术提出了挑战，也给电カ线载波通信产品的性能提出了很高的要求。为了能够评判低压载波通信产品的通信性能，为其在真实条件下的可靠应用提供指导，现阶段迫切需要ー种低压载波设备的通信性能测试系统，以实现对载波设备的有效测试和评估，加强对载波通信设备的质量控制，而这ー测试系统的关键就是如何进行低压配电网特征的模拟。现有的低压载波通信模拟系统主要由计算机通信系统、程控衰减器、信号发生器、离散阻抗切换装置、频谱仪、示波器、隔离变压器、净化电源、エ控机以及测控软件构成，由于该系统是基于分离式的模拟设备，因此该系统的造价高昂、体积庞大、并且操作复杂。另夕卜，由于各类仪器并非专门为载波通信设计，因此功能指标浪费较为严重，组合以后也只能对载波通信的部分性能进行简单的模拟，模拟过程中也无法有效模拟信道的频率响应特性，无法反映现实的动态变化特性，与真实情况差别很大，效果并不理想。综上所述，现有的低压电カ载波通信模拟技术存在实现复杂、造价高、以及无法准确全面的模拟低压电カ线载波通信信道的各项基本特征、从而无法全面测试低压电カ载波通信设备的缺陷。
技术实现思路
本专利技术实施例的主要目的在于提供一种低压电カ载波通信设备的测试系统，以解决现有技术中的低压电カ载波通信模拟技术存在的实现复杂、造价高、以及无法准确全面的模拟低压电カ线载波通信信道的各项基本特征、从而无法全面测试低压电カ载波通信设备的缺陷。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种低压电カ载波通信设备的测试系统，该系统包括净化电源装置、低压配电网信道特征模拟装置、集中器载波模块接ロ卡装置、电能表载波模块接ロ卡装置、以及集中控制计算机，其中所述的净化电源装置，用于为系统内部提供电能和匹配阻抗、隔离干扰噪声、以及隔离所述集中器载波模块接ロ卡装置和所述电能表载波模块接ロ卡装置之间的载波信号；所述的低压配电网信道特征模拟装置，与所述的净化电源装置连接，用于对所述净化电源装置输出的信号进行包括噪声特征、传输阻抗特征、损耗衰减特征、多径传输干扰特征、以及负载阻抗特征的低压配电网信道特征的模拟；所述的集中器载波模块接ロ卡装置，与所述的净化电源装置和低压配电网信道特征模拟装置连接，用于为与所述集中器载波模块接ロ卡装置连接的通信设备提供电能以及提供通信连接；所述的电能表载波模块接ロ卡装置，与所述的净化电源装置和低压配电网信道特征模拟装置连接，用于为与所述电能表载波模块接ロ卡装置连接的电能表提供电能以及提供通信连接；所述的集中控制计算机，与所述的低压配电网信道特征模拟装置、集中器载波模块接ロ卡装置以及电能表载波模块接ロ卡装置连接，用干与所述的集中器载波模块接ロ卡装置进行通信以测试所述的通信设备、与所述的电能表载波模块接ロ卡装置进行通信以测试所述的电能表、以及对所述低压配电网信道特征模拟装置进行低压配电网信道特征模拟的控制。具体地，上述的净化电源装置包括第一级电源浄化电路，用于为系统内部提供电 能和第一预定匹配阻抗、以及隔离外部电源的干扰噪声；第二级电源浄化电路，用于隔离所述系统内部的杂波和串扰、以及为所述集中器载波模块接ロ卡装置提供电能；第三级隔离供电电路，用于隔离所述集中器载波模块接ロ卡装置和所述电能表载波模块接ロ卡装置之间的载波信号。其中，第三级隔离供电电路包括隔离变压器，用于接收来自所述第二级电源浄化电路的信号，并对该信号进行低通滤波，以过滤高频杂波和噪声；标准功率源，用于隔离所述集中器载波模块接ロ卡装置和所述电能表载波模块接ロ卡装置之间的载波信号；线性阻抗稳定模块，用于为所述的电能表载波模块接ロ卡装置提供第二预定匹配阻杭。上述的低压配电网信道特征模拟装置包括第一高通滤波器，用于滤除从所述第ニ级电源浄化电路输出的エ频电能信号、以得到高频载波通信信号；噪声注入単元，用于向所述第一高通滤波器输出的高频载波通信信号注入噪声；传输线模拟单元，用于对所述噪声注入单元输出的信号进行电力线的传输阻抗模拟；衰减单元，用于对所述传输线模拟单元输出的信号进行损耗衰减模拟；第二高通滤波器，用于将所述衰减单元输出的信号与所述第三级隔离供电电路输出的エ频电能信号进行叠加，以得到叠加信号后输出；多径模拟単元，用于对所述第二高通滤波器输出的叠加信号进行多径传输干扰模拟；交流电子负载，用于对所述多径模拟单元输出的信号进行负载阻抗模拟。具体地，上述的噪声注入単元包括串行通信接ロ芯片、数字信号处理芯片、高速缓冲存储芯片、AD转换器、DA转换器、载波信号采集电路、运放电路、以及功放电路，其中所述的串行通信接ロ芯片，用于从所述集中控制计算机获取噪声文件；所述的载波信号采集电路，用于接收来自所述第一高通滤波器的高频载波通信信号，并将所述的高频载波通信信号输出给所述的AD转换器；所述的数字信号处理芯片，用于将所述的噪声文件存储到所述高速缓冲存储芯片中，并从所述的高速缓冲存储芯片获取噪声数据，以将所述的噪声数据与所述AD转换器输出的载波数据进行数字叠加，从而形成混叠有噪声信号和载波信号的混合数据，并将所述的混合数据输出给所述的DA转换器；所述的运放电路，用于将所述DA转换器输出的数据进行信号的电压放大；所述的功放电路，用于将所述运放电路输出的信号进行功率放大。优选地，上述的传输线模拟单元为RLC阵列。上述的多径模拟単元包括路径分离模块，用于将所述第二高通滤波器输出的载波信号分解到多条传输路径；路径模拟模块，用于将每条传输路径上的载波信号进行延时操作和衰减操作；路径合成模块，用于合成每条传输路径输出的载波信号。优选地，上述低压配电网信道特征模拟装置还包括高通退藕模块和低通变压器，其中所述的高通退耦模块用于提取所述第二高通滤波器输出的载波信号，低通变压器用于将预定エ频信号降压到预定电压值；高通退耦模块的输出信号与低通变压器的输出信号串联后，接入到所述的交流电子负载，以由所述的交流电子负载提供不同频率点的阻抗变化。借助于上述技术方案，本专利技术通过集中控制计算机对低压配电网信道特征模拟装置的控制，实现了对低压配电网各主要信道特征的模拟；通过净化电源装置为整个测试系统提供了良好的工作环境，減少了外界电源噪声对测试结果的影响，相比于现有技术，本发 明实施例可以准确全面的模拟电力线载波通信信道的各项基本特征，进而可以全面测试低压电カ载波通信设备，并且实现简单、花费较少。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压电カ载波通信设备的测试系统，其特征在于，所述的系统包括 净化电源装置、低压配电网信道特征模拟装置、集中器载波模块接ロ卡装置、电能表载波模块接ロ卡装置、以及集中控制计算机，其中 所述的净化电源装置，用于为系统内部提供电能和匹配阻抗、隔离干扰噪声、以及隔离所述集中器载波模块接ロ卡装置和所述电能表载波模块接ロ卡装置之间的载波信号； 所述的低压配电网信道特征模拟装置，与所述的净化电源装置连接，用于对所述净化电源装置输出的信号进行包括噪声特征、传输阻抗特征、损耗衰减特征、多径传输干扰特征、以及负载阻抗特征的低压配电网信道特征的模拟； 所述的集中器载波模块接ロ卡装置，与所述的净化电源装置和低压配电网信道特征模拟装置连接，用于为与所述集中器载波模块接ロ卡装置连接的通信设备提供电能以及提供通信连接； 所述的电能表载波模块接ロ卡装置，与所述的净化电源装置和低压配电网信道特征模拟装置连接，用于为与所述电能表载波模块接ロ卡装置连接的电能表提供电能以及提供通信连接； 所述的集中控制计算机，与所述的低压配电网信道特征模拟装置、集中器载波模块接ロ卡装置以及电能表载波模块接ロ卡装置连接，用干与所述的集中器载波模块接ロ卡装置进行通信以测试所述的通信设备、与所述的电能表载波模块接ロ卡装置进行通信以测试所述的电能表、以及对所述低压配电网信道特征模拟装置进行低压配电网信道特征模拟的控制。2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述的净化电源装置包括 第一级电源浄化电路，用于为系统内部提供电能和第一预定匹配阻抗、以及隔离外部电源的干扰噪声； 第二级电源浄化电路，用于隔离所述系统内部的杂波和串扰、以及为所述集中器载波模块接ロ卡装置提供电能； 第三级隔离供电电路，用于隔离所述集中器载波模块接ロ卡装置和所述电能表载波模块接ロ卡装置之间的载波信号。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述的第三级隔离供电电路包括 隔离变压器，用于接收来自所述第二级电源浄化电路的信号，并对该信号进行低通滤波，以过滤高频杂波和噪声； 标准功率源，用于隔离所述集中器载波模块接ロ卡装置和所述电能表载波模块接ロ卡装置之间的载波信号； 线性阻抗稳定模块，用于为所述的电能表载波模块接ロ卡装置提供第二预定匹配阻抗。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的低压配电网信道特征模拟装置包括 第一高通滤波器，用于滤除从所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋雨虹，袁瑞铭，田海亭，宋伟，王思彤，易忠林，李顺昕，钟侃，鲁观娜，周晖，杨晓波，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：