基于电力线载波通信的系统、桥接节点及方法技术方案

本发明专利技术涉及通信技术领域，公开一种基于电力线载波通信的系统、桥接节点及方法，以确保通信的成功率。本发明专利技术公开的基于电力线载波通信的系统，包括第一子网和第二子网，所述第一子网及所述第二子网的内部节点以电力线载波信道通信，其中，所述第一子网的第一桥接节点的载波芯片连接有第一无线模块，所述第二子网的第二桥接节点的载波芯片连接有第二无线模块，所述第一无线模块与所述第二无线模块之间建立有无线信道。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种基于电力线载波通信的系统、桥接节点及方法。
技术介绍
近年来，电网公司推行信息化、智能化改革，智能电网的概念悄然出现，智能电网应用非常广泛，包括远程抄表、负载控制、变压器监控、电能质量远程测量、安全监视、分时费率、动态计费和其它各种增值业务等。而建设智能电网的物理基础是用电信息采集系统，而用电信息采集系统的核心基础在于通信，国内现有的电力用户抄表系统在从电表或采集终端到抄表集中器的本地通信方式上，大都采取的是RS-485布线、窄带低频电力线载波或无线的通信方式。这些抄表系统或者是施工量太大，不方便大范围实施(如RS-485布线)；或者是受电力线负载特性的影响较大，而造成通信信道的不稳定不可靠(如窄带低频电力线载波)。而它们的共同弱点都是带宽过窄、速率过低、实时性差、不能实现双向快速通信等，因此已建系统的实用化程度低，无法满足供电公司建设用电信息一体化采集平台的需求，更不能满足用电预付费、断复电和防窃电等更高层面上的管理需求。随着高速PLC调制解调技术和芯片技术的突破，电力线宽带载波技术取得了快速的发展。在各种网络技术中，宽带电力线载波以频带宽，数据传输速率高、数据容量大、双向传输、成本低、铺设方便、传输速率快、抗干扰能力强、稳定性好等诸多优势拔得头筹，成为了目前智能电网用电信息采集系统的主推方案。目前国内电网低压用电信息采集市场主要采用高通和华为海思的基于国际标准Homeplug标准的电力线宽带载波通信方案，其通信频率范围为2～30MHz，通信速率最高能达1Gbps，但由于电力线宽带载波通信频率高，在经过功率补偿柜、电容补偿柜、漏电保护器和地埋线时衰减比较大，从而缩短了点与点之间的通信距离，降低了抄表的成功率。本通信系统结合了无线通信技术通信不受限于电网特性的特点，同时也结合了宽带载波通信的速率快、数据容量大、抗干扰能力好等优点，能完美解决全部台区的抄表需求，实现抄表成功率达到100％，满足电网公司的用电信息采集系统的需求。
技术实现思路
本专利技术目的在于公开一种基于电力线载波通信的系统、桥接节点及方法，以确保通信的成功率。为实现上述目的，本专利技术公开了一种基于电力线载波通信的系统，包括第一子网和第二子网，所述第一子网及所述第二子网的内部节点以电力线载波信道通信，其中，所述第一子网的第一桥接节点的载波芯片连接有第一无线模块，所述第二子网的第二桥接节点的载波芯片连接有第二无线模块，所述第一无线模块与所述第二无线模块之间建立有无线信道。为实现上述目的，本专利技术还公开一种基于电力线载波通信的桥接节点，该桥接节点的载波芯片连接有用于与其他桥接节点建立无线通信信道的无线模块。为实现上述目的，本专利技术还公开一种基于电力线载波通信的方法，包括：建立第一子网的第一桥接节点与第二子网的第二桥接节点之间的无线信道；所述第一子网及所述第二子网的内部节点以电力线载波信道通信；通过所述无线信道收发所述第一子网与所述第二子网之间的数据。本专利技术具有以下有益效果：本通信系统结合了无线通信技术通信不受限于电网特性的特点，同时也结合了宽带载波通信的速率快、数据容量大、抗干扰能力好等优点，能完美解决全部台区的抄表需求，实现抄表成功率达到100％，满足电网公司的用电信息采集及费控等需求。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例公开的基于电力线载波通信的系统拓扑图；图2是本专利技术优选实施例公开的桥接节点的内部结构框图；图3是本专利技术优选实施例公开的基于电力线载波通信的方法流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。实施例1本专利技术实施例首先公开一种基于电力线载波通信的系统，如图1所示，包括第一子网10和第二子网20，其中第一子网及第二子网的内部节点以电力线载波信道通信，且第一子网的第一桥接节点11的载波芯片连接有第一无线模块，第二子网的第二桥接节点21的载波芯片连接有第二无线模块，第一无线模块与第二无线模块之间建立有无线信道。本实施例中，桥接节点的载波芯片连接有用于与其他桥接节点建立无线通信信道的无线模块。优选的，该桥接节点的载波芯片还建立有与其他桥接节点通信的电力线载波信道，例如，上述的第一子网的第一桥接节点和第二子网的第二桥接节点还以电力线连接。可选的，各桥接节点的内部结构可参照图2。如图2所示，该桥接节点的内部结构包括宽带载波芯片、无线芯片、收发切换芯片、阻抗匹配电路、天线、宽带载波收发电路、宽带载波耦合电路。其中，天线、阻抗匹配电路、收发切换芯片及无线芯片依次连接组成上述的无线模块，该桥接节点的载波芯片可通过串口与无线模块的无线芯片连接。另一方面，该宽带载波芯片依次经宽带载波收发电路及宽带载波耦合电路与电力线连接。可选的，该载波芯片可采用HY6602型号芯片，该芯片采用OFDM调制方式并内置宽带载波的调制和解调器；处理器采用ARM9内核，运行linux嵌入式操作系统，通信频率2-18MHz，物理层最大通信速率达10Mbps，可确保满足本专利技术的通信要求。藉此，本实施例公开的电力线载波通信系统中，其电力线载波信道和无线信道，两个信道相互独立，无线通信技术和电力线载波通信技术互补，以此提高通信成功率。宽带载波+无线通信互补应用对比见表1。表1与上述系统架构相对应的，本实施例公开的基于电力线载波通信的方法，如图3所示，包括：步骤S31、建立第一子网的第一桥接节点与第二子网的第二桥接节点之间的无线信道。其中，第一子网及第二子网的内部节点以电力线载波信道通信，值得说明的是，在具体的抄表过程中，当手持的抄表设备或其他操控设备以电力猫或无线等方式接入任一子网时，该抄表设备或其他操控设备皆视为该子网的一部分；换言之，即本专利技术所述的“第一子网及第二子网的内部节点以电力线载波信道通信”表示的本质是：第一子网及第二子网都是具有可扩展性及兼容性的网络，其内部节点包括但不限于单一的“电力线载波信道通信”。优选的，本专利技术还可以进一步在第一子网与第二子网之间建立电力线载波信道。可选的，该两信道可以采用主备的方式进行互补，例如：以电力线载波信道为主信道，无线信道为备用信道。又或者，启用无线信道和电力线载波通信信道同时传送数据时，并由对应的桥接节点的载波芯片判断所接收的数据帧是否是重复帧(具体可根据数据帧的帧号、原地址及目的地址、和/或时间戳等信息进行综合判断)，如果是，做删除处理。步骤S32、通过无线信道收发第一子网与第二子网之间的数据。针对上述方法，举例详述如下：当桥接节点的载波芯片接收到来自电力线的路由组网信息时，判断该信息是否为自身的信息，若非自身的信息则往电力线发送路由组网信息，以便其他节点能通过该桥接节点中继。与图1及图2相对应的，该桥接节点会还会将发送的路由组网信息或者抄表信息透传给无线芯片，例如：由于图1所示的第一桥接节点和第二桥接节点在上电时，会进行无线配对，因此，当第一桥接节点的无线芯片接收到来自宽带载波芯片的信息时，会将该信息通过无线传输方式透传给第二桥接节点，再由第二桥接节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电力线载波通信的系统，包括第一子网和第二子网，所述第一子网及所述第二子网的内部节点以电力线载波信道通信，其特征在于，所述第一子网的第一桥接节点的载波芯片连接有第一无线模块，所述第二子网的第二桥接节点的载波芯片连接有第二无线模块，所述第一无线模块与所述第二无线模块之间建立有无线信道。

【技术特征摘要】
1.一种基于电力线载波通信的系统，包括第一子网和第二子网，所述第一子网及所述第二子网的内部节点以电力线载波信道通信，其特征在于，所述第一子网的第一桥接节点的载波芯片连接有第一无线模块，所述第二子网的第二桥接节点的载波芯片连接有第二无线模块，所述第一无线模块与所述第二无线模块之间建立有无线信道。2.根据权利要求1所述的基于电力线载波通信的系统，其特征在于，所述第一桥接节点和所述第二桥接节点以电力线连接。3.一种基于电力线载波通信的桥接节点，其特征在于，该桥接节点的载波芯片连接有用于与其他桥接节点建立无线通信信道的无线模块。4.根据权利要求3所述的基于电力线载波通信的桥接节点，其特征在于，该桥接节点的载波芯片建立有与其他桥接节点通信的电力线载波信道。5.根据权利要求3所述的基于电力线载波通信的桥接节点，其特征在于，所述载波芯片采用HY6602型号芯片，该芯片采用OFDM调制方式并内置宽带载波的调制和解调器。6.根据权利要求3、4或5所述的基于电力线载波通信的桥接节点，其特征在于，该桥接节点的载波芯片通过串口与所述无线模块连接。7.一种基于电...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭湘平，柳志，
申请(专利权)人：湖南华烨智能通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43