一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：包括处理器及分别与所述处理器连接的单相智能电表、上位机、微功率无线通信模块及电力线通信模块，通过微功率无线通信模块和电力线通信模块协同工作，完成该电能表与台区集中器进行通信，实现用电信息采集数据通讯操作。本实用新型专利技术通过微功率无线通信模块和电力线通信模块协同工作，完成该电能表与台区集中器进行通信，实现用电信息采集数据通讯操作，解决了现有技术中采用台区拆分及加装窄带载波功率放大器的基础数据统计困难、处理周期长、投入成本高等技术问题。

A Single-Phase Smart Meter Power Line Carrier Micropower Wireless Communication Device

The utility model discloses a power line carrier micropower wireless communication device for a single-phase smart meter, which is characterized in that it includes a processor and a single-phase smart meter, a host computer, a micropower wireless communication module and a power line communication module connected with the processor, respectively. Through the micropower wireless communication module and the power line communication module working together, the meter and the platform are completed. The concentrator communicates with each other to realize the data communication operation of electricity information collection. The utility model completes the communication between the energy meter and the regional concentrator through the cooperative work of the micro-power wireless communication module and the power line communication module, realizes the data acquisition and communication operation of the electric power information, and solves the technical problems of the existing technology such as the difficulty of basic data statistics, long processing period and high input cost by using the division of the station area and the installation of the narrow-band carrier power amplifier.

【技术实现步骤摘要】
一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置
本技术涉及计量自动化
，具体涉及一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置。
技术介绍
近几年来，计量自动化系统作为智能电网的重要组成部分，随着智能电网建设的推进，极大的提升了电力营销自动化水平。社会用电量作为经济发展的一项重要指标，低压电力台区因台区内用电设备的固有特性，用电设备运行时会往电力线上注入大量的持续窄带干扰信号，用电设备切投时会往电力线上注入脉冲干扰信号，同时随着用电设备的切投，导致电力线上不同区域内阻抗特性各不相同，对电力线载波通信产生非常大的影响，导致通信误码率降低甚至无法通信。受低压居民用户的分布情况，居民用户电能表难以集中安置，需随着居民用户的分布而进行变化，随着电能表的安装位置不同，使用窄带电力线载波进行电力线数据通信时，受线路阻抗影响，存在信号孤岛区域。目前进行信号孤岛的方式在线路中间加装窄带载波功率放大器、台区拆分等处理方式。但此类处理方式需建立在对台区电能表依据线路分布情况非常清楚的基础上，基础数据统计困难，工作量大，处理周期长，需耗费大量的人力，还需要额外的增加用电信息采集设备，成本高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，以解决现有技术中采用台区拆分及加装窄带载波功率放大器的基础数据统计困难、处理周期长、投入成本高等技术问题。为实现上述目的，本技术提供了一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：包括处理器及分别与所述处理器连接的单相智能电表、上位机、微功率无线通信模块及电力线通信模块，通过微功率无线通信模块和电力线通信模块协同工作，完成该电能表与台区集中器进行通信，实现用电信息采集数据通讯操作。进一步的，所述处理器通过串行通信适配接口与所述单相智能电表双向连接，一方面用于主动获取单相智能电表参数信息，另一方面用于将处理器处理的用电及控制信息反馈给单相智能电表进行显示。进一步的，所述处理器一方面通过自身的SWD接口双向连接调试接口，该调试接口双向连接PC机，另一方面所述处理器通过串口直接连接PC机。进一步的，所述处理器通过SPI通信接口与所述微功率无线通信模块双向连接。进一步的，所述处理器采用型号为LT808D的处理器。进一步的，所述处理器的TIM定时器模块与所述电力线通信模块的输入端连接，在此情况下，所述电力线通信模块用于接收处理器的数据帧，所述处理器中的模数转换模块与所述电力线通信模块的输出端连接，所述处理器用于接收和处理所述电力线通信模块的信息。进一步的，所述处理器还通过GPIO引脚连接有状态指示接口模块。进一步的，所述电力线通信模块包括过零检测电路、载波信号耦合电路、第一载波信号接收滤波电路和载波信号解调电路；所述过零检测电路用于对电力线载波输入信号进行过流检测，使电力线载波输入信号避免出现大电流；所述载波信号耦合电路用于对电力线载波输入信号进行耦合输出，经耦合输出的电力线载波输入信号经过第一载波信号接收滤波电路滤除高低频模拟信号，经过第一载波信号接收滤波电路后的模拟信号再经过载波信号解调电路输入至所述处理器进行处理。进一步的，所述电力线通信模块还包括第二载波信号接收滤波电路，所述第二载波信号接收滤波电路的输入端连接所述处理器的TIM定时器模块连接，抄表数据帧通过所述处理器的TIM定时器模块将抄表数据帧通过所述第二载波信号接收滤波电路发送至所述载波信号耦合电路，通过所述载波信号耦合电路将单相智能电表信息向外发出。本技术的有益效果：本技术通过微功率无线通信模块和电力线通信模块协同工作，完成该电能表与台区集中器进行通信，实现用电信息采集数据通讯操作，解决了现有技术中采用台区拆分及加装窄带载波功率放大器的基础数据统计困难、处理周期长、投入成本高等技术问题；本技术处理器集成频率产生器，采用键相频移载波通信技术结合微功率无线通信技术，具有调制与解调方式简单、通信占用频带宽度窄、抗线路衰减能力强、抗干扰能力强、通信跨度距离远，可解决多种不同类型低压电力线载波信号孤岛内单相智能电表与台区集中器的通信问题；处理器通过微功率无线通信模块接收到抄表数据帧时，依据数据帧中地址信息通过串行通信接口与单相电能表通信或进行中继转发；本技术使用获取电能表地址作为模块通信地址，稳定可靠，即插即用；本技术集成以SWD接口和串行通信接口，使用分组通信方式，将无线通信频带分为不同信道，不同组之间通信信道不同，避免同频干扰。附图说明图1为本技术结构框图；图2为本技术的处理器结构示意图；图3为本技术过零检测电路原理图；图4为本技术的电力线通信模块部分电路原理图；图5为本技术的电力线通信模块中的载波信号解调电路原理图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，包括处理器及分别与所述处理器连接的单相智能电表、上位机、微功率无线通信模块及电力线通信模块，通过微功率无线通信模块和电力线通信模块协同工作，完成该电能表与台区集中器进行通信，实现用电信息采集数据通讯操作。所述处理器通过串行通信适配接口与所述单相智能电表双向连接，串行通信接口将单片机串口TTL电平信号与单相智能电表串行通信接口电平信号适配；一方面用于主动获取单相智能电表参数信息，获取单相智能电表的参数信息包括连接电表的通信地址、通信规约等信息；另一方面用于将处理器获得的用电及控制等信息反馈给单相智能电表进行显示。所述处理器一方面通过自身的SWD接口双向连接调试接口，该调试接口双向连接PC机，另一方面所述处理器通过串口直接连接PC机。所述处理器通过SPI通信接口与所述微功率无线通信模块双向连接。所述处理器采用型号为LT808D的处理器，自带SWD接口，能进行在线调试及编程，可方便与上位机连接，本地上位机使用处理器所配备的SWD接口，进行转换装置在线调试、运行状态监测。所述处理器的TIM定时器模块与所述电力线通信模块的输入端连接，在此情况下，所述电力线通信模块用于接收处理器的数据帧，所述处理器中的模数转换模块与所述电力线通信模块的输出端连接，用于接收和处理所述电力线通信模块的信息。所述处理器还通过GPIO引脚连接有状态指示接口模块，状态指示接口模块完成模块通信接收状态、发送状态、模块装置接入状态指示，同时进行电能表事件状态监测。本实施例的微功率无线通信模块与窄带电力线通信模块的信号处理关系为：处理器接收到单相智能电表的抄表返回数据帧、事件主动上报数据帧时，由于微功率无线通信传输速率高，优先使用微功率无线通信方式进行传输，微功率无线通信方式发送完成后，根据目标节点的接收状态再决定是否再使用窄带电力线通信模块方式重发；处理器通过微功率无线通信模块或窄带电力线通信模块接收到抄表数据帧时，根据当前数据帧地址信息，其为本帧目标地址时，使用串行通信接口发送到单相智能电表，否则将本数据帧进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：包括处理器及分别与所述处理器连接的单相智能电表、上位机、微功率无线通信模块及电力线通信模块，通过微功率无线通信模块和电力线通信模块协同工作，完成所述单相智能电表与台区集中器进行通信，实现用电信息采集数据通讯操作。

【技术特征摘要】
1.一种单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：包括处理器及分别与所述处理器连接的单相智能电表、上位机、微功率无线通信模块及电力线通信模块，通过微功率无线通信模块和电力线通信模块协同工作，完成所述单相智能电表与台区集中器进行通信，实现用电信息采集数据通讯操作。2.如权利要求1所述的单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：所述处理器通过串行通信适配接口与所述单相智能电表连接，一方面用于主动获取单相智能电表参数信息，另一方面用于将处理器处理的用电及控制信息反馈给单相智能电表进行显示。3.如权利要求1所述的单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：所述处理器一方面通过自身的SWD接口连接调试接口，该调试接口双向连接PC机，另一方面所述处理器通过串口直接连接PC机。4.如权利要求1所述的单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：所述处理器通过SPI通信接口与所述微功率无线通信模块连接。5.如权利要求1所述的单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：所述处理器采用型号为LT808D的处理器。6.如权利要求5所述的单相智能电表电力线载波微功率无线通信装置，其特征在于：所述处理器的TIM定时器模块与所述电力线通信模块的输入端连接，在此情况下，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗异斌，李常青，
申请(专利权)人：珠海钱龙载波系统有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44