本实用新型专利技术公开了一种具有电力线载波和无线以太网功能的电力试验板，包括主控制器、电力载波模块和无线以太网模块，无线以太网模块与主控制器的无线以太网控制器相连接，电力线载波模块通过SPI串行通信端口与主控制器连接；主控制器包括用于保障主控制器可靠工作的电源模块、用于数据传输的串行外围接口SPI模块、工作状态模块和无线以太网控制器；所述SPI模块与电力载波模块进行数据交换，并通过端子与电力通信设备进行数据交换；所述工作状态模块使用RGB LED灯反映电力试验板的工作状态，LED R、LED G、LED B分别表示报警状态、待机状态和运行状态。本实用新型专利技术克服现有电力线载波技术信息共享较为缓慢的缺点，能够实现不同网络和不同规约的无缝连接。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电力通信的
，尤其是指一种具有电力线载波和无线以太网功能的电力试验板。
技术介绍
随着电力线载波和低压配电技术的不断发展，分布广的低压配网越来越引起人们的关注，但随着对电力设备智能化的要求越来越高,实现电力智能设备之间的信息快捷、准确的对接也迫在眉睫。载波是目前配电网智能设备之间通讯的主要方式之一，但存在信号衰减较大，传输传输较为缓慢，信息共享差等问题。针对这些问题，提出一种具有电力线载波和无线以太网功能的电力试验板，并应用统一的IEC61850规约实现异构、多协议的电力智能设备之间的报文收发和通信互联，增强电力信息的融合。1)该具有电力线载波和无线以太网功能的电力试验板，实现功能多样化，解决电力线载波传输速度较慢等问题。2)通过无线网络对接，使得各个电力智能设备之间的组合调配更加灵活方便，解决了有线接线方式使得电力设备一旦固定就难以移动的问题，大大提高了电力设备的利用效率。3)该电力试验板能够与IEC61850兼容，也就意味着采用具有电力线载波和无线以太网功能的电力试验板之后，实现异构、多协议电力智能设备之间的通信互联。4)在能源互联网下，电力流、业务流、信息流通过网络实现高度地一体化融合，有助于满足电力系统各通信类型和模式多样化的要求。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足与缺点，提供一种具有电力线载波和无线以太网功能的电力试验板，克服现有电力线载波技术信息共享较为缓慢的缺点，能实现不同网络和不同规约的无缝连接，集成度高，功能强大，信息共享快，适用范围广。为实现上述目的，本技术所提供的技术方案为：一种具有电力线载波和无线以太网功能的电力试验板，包括主控制器、电力载波模块和无线以太网模块，所述无线以太网模块与主控制器的无线以太网控制器相连接，所述电力线载波模块通过SPI串行通信端口与主控制器连接；其中，所述主控制器包括用于保障主控制器可靠工作的电源模块、用于数据传输的串行外围接口SPI模块、工作状态模块和无线以太网控制器；所述SPI模块与电力载波模块进行数据交换，并通过端子与电力通信设备进行数据交换；所述工作状态模块使用RGB LED灯反映电力试验板无线以太网的工作状态，LED R、LED G、LED B分别表示报警状态、待机状态和运行状态。所述无线以太网模块包括无线天线子模块和无线以太网控制器，通过对无线以太网控制器实时控制，使无线天线子模块发送WIFI信号，完成发送和接收报文的工作以实现电力智能设备的通讯互联。所述无线天线子模块通过BG_RF管脚与主控制器相连接，使信号通过一个带通滤波电路，并进行阻抗匹配使无线信号工作在做大输出功率，最终通过天线向外发射WIFI信号。所述电源模块集成DC-DC转换器，通过DC-DC转换器形成3.3V的直流供电电源为芯片内部中数字、模拟和射频模块供电；该电源模块选择实际电源相匹配的去耦电容，消除电源纹波干扰。所述SPI模块是一种同步串行全双工通信接口，有串行时钟线SCK、主机
输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线CS。所述电力载波模块由电力载波收发芯片MI200E、保护电路、耦合滤波电路、阻抗匹配电路组成；所述保护电路是保证信息共享过程中免受共模、差模信号的干扰；所述耦合滤波电路的作用是滤去纹波并提高电力数据信号的质量，为使电力载波模块工作在最大输出功率状态，进行阻抗匹配；所述电力载波收发芯片MI200E内置可编程开关滤波电路，其各项物理指标均满足EN50065-1以及IEC61000-3-8的标准要求。所述RGB LED灯中不同颜色的LED灯的管压降不相同，需串接大小不一的电阻使其工作在正常电压范围内，LED R、LED G、LED B分别串接180Ω的电阻。所述主控制器为CC3200控制器。本技术与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：本技术能通过主控制器对无线以太网和LonWorks电力载波模块进行控制，实现无线以太网和LonWorks的通讯互联和低压配电网电力设备的功能多样化，将传统的电力载波模块转化为速率较高、配置灵活的无线以太网方式，实现异构、多协议的智能电子设备之间的电力数据交换，有助于传统电力智能设备的信息融合。附图说明图1为本技术的原理示意图。图2为本技术的主控制器芯片的电源模块的示意图。图3为本技术的本技术显示工作状态的工作状态模块的示意图。图4为本技术无线天线模块的原理示意图。图5为本技术用于数据交换的SPI模块示意图。图6为本技术的电力载波模块示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，本实施例所述的具有电力线载波和无线以太网功能的电力试验板，包括主控制器、电力载波模块和无线以太网模块，所述无线以太网模块与主控制器的无线以太网控制器相连接，所述电力线载波模块通过SPI串行通信端口与主控制器连接；其中，所述主控制器为CC3200控制器，包括用于保障主控制器可靠工作的电源模块、用于数据传输的串行外围接口SPI模块、工作状态模块和无线以太网控制器；所述SPI模块与电力载波模块进行数据交换，并通过端子与电力通信设备进行数据交换；所述工作状态模块使用RGB LED灯反映电力试验板的工作状态，LED R、LED G、LED B分别表示报警状态、待机状态和运行状态。1.以下为硬件实施方式：(1)电源模块如图2所示，CC3200的电源模块包含三个直流电压变换器(DC-DC)，三个DC-DC转换电路分别对控制器芯片数字部分电路、模拟部分电路、射频部分电路进行供电，常用的供电模式是2.1V至3.6V的宽电压供电。常以直流电源经过DC-DC转换电路产生3.3V直流电压或者用两节1.5V的AA串联后经过芯片转换成3.3V电压并以此给WIFI智能设备提供运行动力。并在电源模块中分布一定的去耦电容，减少运行中噪声的影响，提高芯片的性能。(2)无线以太网模块如图3所示，待发送的无线数据信号由CC3200控制器的无线引脚BG_RF中向无线模块芯片传输数据，为确保稳定的传输特性，使数据信号经过一个带通滤波电路，滤去纹波，再经过由3.6NH电感L1、1pf电容C22组成的阻抗匹配电路，最后由2.4GHz天线向外辐射无线信号。(3)工作状态模块如图4所示，工作状态模块中含有RGB LED指示灯，RGB LED与普通白光LED不同的是它采用三色光，明显提高了清晰度和色纯度而且满足低功耗原则。由于三个LED芯片的管压降不相同，为使三个灯都能够在自己正常的电压范围点亮，所以LED R、LED B、LED G三个灯串接的限流电阻也不相同，其中LED R串接一个180欧姆的电阻，LED B和LED G均串接一个100欧姆的电阻。当LED R灯亮时，表示以太网处于报警状态，LED B和LED G分别表示待机和运行状态。通过RGB LED我们可以清晰了解工作状态。(4)SPI模块如图5所示，CC3200主控制器(主机)和电力载波模块(从机)之间通过4根信号线连接，分别是SCK、MOSI、MISO、CS，它们定义如下：1)CK:同步时钟信号,用来同步主机和从机的数据传输,由主机控制输出,从机在SCK的边沿接收和发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有电力线载波和无线以太网功能的电力试验板，其特征在于：包括主控制器、电力载波模块和无线以太网模块，所述无线以太网模块与主控制器的无线以太网控制器相连接，所述电力线载波模块通过SPI串行通信端口与主控制器连接；其中，所述主控制器包括用于保障主控制器可靠工作的电源模块、用于数据传输的串行外围接口SPI模块、工作状态模块和无线以太网控制器；所述SPI模块与电力载波模块进行数据交换，并通过端子与电力通信设备进行数据交换；所述工作状态模块使用RGB LED灯反映电力试验板无线以太网的工作状态，LED R、LED G、LED B分别表示报警状态、待机状态和运行状态。
【技术特征摘要】
1.一种具有电力线载波和无线以太网功能的电力试验板，其特征在于：包括主控制器、电力载波模块和无线以太网模块，所述无线以太网模块与主控制器的无线以太网控制器相连接，所述电力线载波模块通过SPI串行通信端口与主控制器连接；其中，所述主控制器包括用于保障主控制器可靠工作的电源模块、用于数据传输的串行外围接口SPI模块、工作状态模块和无线以太网控制器；所述SPI模块与电力载波模块进行数据交换，并通过端子与电力通信设备进行数据交换；所述工作状态模块使用RGB LED灯反映电力试验板无线以太网的工作状态，LED R、LED G、LED B分别表示报警状态、待机状态和运行状态。2.根据权利要求1所述的一种具有电力线载波和无线以太网功能的电力试验板，其特征在于：所述无线以太网模块包括无线天线子模块和无线以太网控制器，通过对无线以太网控制器实时控制，使无线天线子模块发送WIFI信号，完成发送和接收报文的工作以实现电力智能设备的通讯互联。3.根据权利要求2所述的一种具有电力线载波和无线以太网功能的电力试验板，其特征在于：所述无线天线子模块通过BG_RF管脚与主控制器相连接，使信号通过一个带通滤波电路，并进行阻抗匹配使无线信号工作在做大输出功率，最终通过天线向外发射WIFI信号。4.根据权利要求1所述的一种具有电力线载波和无线以太网功能的电力试验板，其特征在于：所述电源模块集成DC-DC转换器，通过DC-DC转换器形成...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱革兰，陈军宏，王智东，黄森年，左涵木，高瑞，刘彦枫，郑皓然，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44
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