本发明专利技术涉及一种电力系统应急短波无线通信系统，包括PSK31数据通信装置，PSK31数据通信装置包括PSK31调制解调微处理器、信号输入电路、信号输出电路、锁相回路、天线装置、电源装置，PSK31调制解调微处理器包括输入/输出端口、信号输入端口、信号输出端口。本方案还公开了一种电力系统应急短波无线通信方法，包括系统上电自检、接收外部指令、接收短波通信信号、处理数据、输出短波通信信号等过程。本发明专利技术采用基于移相键控31(PSK31)通信方式的独立的应急短波无线通信系统，具有低功耗、通信距离远、可靠性高等特点。
【技术实现步骤摘要】
一种电力系统应急短波无线通信系统及方法
本专利技术涉及一种短波无线通信系统及方法，特别涉及一种电力系统应急短波无线通信系统及方法，属于短波无线通信领域。
技术介绍
对于电力系统的应急通信系统，有其特殊的应用要求，在重大自然灾害情况下，电力基础设施受到重大破坏情况下，能够迅速而独立构建具有自组网能力的应急通信系统。电力系统的应急通信终端，需要满足以下主要要求：⑴低功耗，在无外接电源情况下，可以独立工作4小时以上；⑵设备应为一体化设备，体积和重量较小较轻，便于携带、组网；⑶设备操作简单，可以自动处理频率设定、调谐、输出功率控制；⑷设备需要很强的抗干扰能力；⑸设备需要很强的环境适应性，包括工作温度、防水、防振等有很高的要求；⑹单跳通信范围可达500km；⑺可以及时有效传送重要的电力系统数据，供后方及时制定有效灾害抢修和重建；⑻电力系统应急通讯需要传输的数据并不大，及时发送重要的关键数据即可，因此对应急通信的数据率和通信带宽的要求可以很低。现有的应急通信方式有移动通信系统，卫星通信系统等，利用移动通信网络或者卫星构建应急通信系统，设计相应的移动终端。现有的移动通信系统和卫星通信系统均利用传统的公共通信网络，在严重自然灾害或异常情况下导致大面积停电等情况下，移动通信系统将无法提供可靠的通信。卫星通信依赖卫星的中继器，存在卫星盲区导致无法有效通信的问题，并且卫星通讯对外依赖度很大，不能十分灵活、快速、独立进行自组网。短波应急通信成为了首选的电力系统应急通信方案。但目前商用的短波通信系统也存在设备复杂，参数设置繁琐，使用者需要专业的操作技能等众多问题，应急情况下无法及时建立有效的通信链路和自组网系统。一个基本的短波通信站由电台、天线以及电源组成，两部及以上电台就可以构建一个短波通信系统。短波通信通常使用单边带调幅方式，窄带传输，带宽一般为3kHz。通常短波电台根据功率大小分为大功率电台和小功率便携式电台。一部电台可选择多种天线进行不同距离的通信，选用哪种天线设备要根据电台的发信功率、通信功率、工作方式、输出阻抗、工作频率以及通信方向而定。使用短波电台进行组网，可以以某地为中心，进行单呼、选呼、组呼等方式通信，通信范围覆盖面积大。目前短波通信应用中使用以下两种方案：⑴固定台方案：固定基站的站址选择在开阔的地面或楼顶，100W以上的射频输出功率，其传播途径可以是天波，也可以是地波，有效通信距离会超过100km以上，甚至可以达到1000km以上；⑵背负式方案：背负式电台选配小于20W的小功率电台，由电池进行供电，配拉杆式鞭装天线，属全向性天线，没有多径效应，该方案适合短距离通信，其传播途径主要是地波，加之便携电台功率较小，因此有效通信距离一般在30km以内。上述电力系统的应急通信系统的诸多苛刻要求，对于目前的短波通信系统都无法同时满足，例如，背负式电台功率小且使用地波通讯，有效通信距离十分受限，难以满足500km的远距离通信要求，固定式电台输出功率大，体积较大，重量较重，设备功耗大，一般都需要外接电源，难以满足低功耗要求。这些电台一般都不具备自组网能力，而且需要外接专门的数字调制解调模块才能进行数据通信，不满足一体化便携产品形态要求。
技术实现思路
本专利技术电力系统应急短波无线通信系统及方法公开了新的方案，采用基于移相键控31(PSK31)通信方式的独立的应急短波无线通信系统，解决了现有方案无法有效满足电力系统应急通信要求的问题。本专利技术电力系统应急短波无线通信系统包括PSK31数据通信装置，PSK31数据通信装置包括PSK31调制解调微处理器、信号输入电路、信号输出电路、锁相回路、天线装置、电源装置，PSK31调制解调微处理器包括输入/输出端口、信号输入端口、信号输出端口，信号输入端口通过模/数转换器与信号输入电路的信号输出端通信连接，信号输出端口通过数/模转换器与信号输出电路的信号输入端通信连接，信号输入电路的信号输入端、信号输出电路的信号输出端与天线装置通信连接。进一步，本方案的信号输入电路包括沿信号传送方向依次通信连接的低噪放大器、低通滤波器A、射频放大器A、低通滤波器B，信号输出电路包括沿信号传送方向依次通信连接的低通滤波器C、射频放大器B、带通滤波器A、功率放大器，PSK31调制解调微处理器通过锁相回路统一整合上述低噪放大器、射频放大器B的输出的时脉信号。进一步，本方案的天线装置包括依次通信连接的天线部件、带通滤波器B、双工器，天线装置通过双工器与信号输入电路的信号输入端、信号输出电路的信号输出端通信连接。更进一步，本方案的天线部件包括平衡-不平衡转换器、负载、振子天线。进一步，本方案的输入/输出端口包括蓝牙端口、USB端口、RS-232端口、GPS端口、键盘端口、视频输出端口。进一步，本方案的PSK31数据通信装置还包括压铸铝外壳，压铸铝外壳包括扣合的半壳体A、半壳体B，半壳体A的开口边沿设有内卡边环，半壳体B的开口边沿设有卡边环槽，内卡边环与卡边环槽形成密封防水卡接，半壳体A与半壳体B通过上述密封防水卡接形成压铸铝外壳整体。更进一步，本方案的卡边环槽内设有防水密封圈。更进一步，本方案的压铸铝外壳的外侧上设有多条散热翅片。更进一步，本方案的半壳体A、半壳体B的侧面上设有屏蔽隔腔，屏蔽隔腔内设有屏蔽盖板，屏蔽盖板屏蔽射频电路信号。本方案还公开了一种电力系统应急短波无线通信方法，电力系统应急短波无线通信方法基于电力系统应急短波无线通信系统，电力系统应急短波无线通信系统包括PSK31数据通信装置，PSK31数据通信装置包括PSK31调制解调微处理器、信号输入电路、信号输出电路、锁相回路、天线装置、电源装置，PSK31调制解调微处理器包括输入/输出端口、信号输入端口、信号输出端口，其特征是包括过程：系统上电，初始化硬件和驱动设置，打开接收通道，进入接收状态，系统检查PSK31调制解调微处理器的输入/输出端口是否有信号输入，系统根据收到的输入信号判断是否需要修改配置参数、切换收发模式，系统根据修改配置指令、切换收发模式指令完成修改、切换后重新检查输入/输出端口是否有信号输入，系统根据输入/输出端口无指令信号状态进入并行的通信信号发送模式、通信信号接收模式，系统通过信号输入电路接收天线装置传送的数据后通过输入/输出端口显示接收的信息，系统进行数据处理后通过信号输出电路发送数据给天线装置完成通信信号发送处理。本专利技术电力系统应急短波无线通信系统及方法采用基于移相键控31(PSK31)通信方式的独立的应急短波无线通信系统，具有低功耗、通信距离远、可靠性高等特点。附图说明图1是电力系统应急短波无线通信系统的原理图。图2是天线架设方式一的示意图。图3是天线架设方式二的示意图。图4是专利技术电力系统应急短波无线通信方法的流程简图。具体实施方式如图1所示，本专利技术电力系统应急短波无线通信系统包括PSK31数据通信装置，PSK31数据通信装置包括PSK31调制解调微处理器、信号输入电路、信号输出电路、锁相回路、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电力系统应急短波无线通信系统，其特征是包括PSK31数据通信装置，所述PSK31数据通信装置包括PSK31调制解调微处理器、信号输入电路、信号输出电路、锁相回路、天线装置、电源装置，所述PSK31调制解调微处理器包括输入/输出端口、信号输入端口、信号输出端口，所述信号输入端口通过模/数转换器与所述信号输入电路的信号输出端通信连接，所述信号输出端口通过数/模转换器与所述信号输出电路的信号输入端通信连接，所述信号输入电路的信号输入端、信号输出电路的信号输出端与所述天线装置通信连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种电力系统应急短波无线通信系统，其特征是包括PSK31数据通信装置，所述PSK31数据通信装置包括PSK31调制解调微处理器、信号输入电路、信号输出电路、锁相回路、天线装置、电源装置，所述PSK31调制解调微处理器包括输入/输出端口、信号输入端口、信号输出端口，所述信号输入端口通过模/数转换器与所述信号输入电路的信号输出端通信连接，所述信号输出端口通过数/模转换器与所述信号输出电路的信号输入端通信连接，所述信号输入电路的信号输入端、信号输出电路的信号输出端与所述天线装置通信连接。
2.根据权利要求1所述的电力系统应急短波无线通信系统，其特征在于，所述信号输入电路包括沿信号传送方向依次通信连接的低噪放大器、低通滤波器A、射频放大器A、低通滤波器B，所述信号输出电路包括沿信号传送方向依次通信连接的低通滤波器C、射频放大器B、带通滤波器A、功率放大器，所述PSK31调制解调微处理器通过所述锁相回路统一整合所述低噪放大器、射频放大器B的输出的时脉信号。
3.根据权利要求1所述的电力系统应急短波无线通信系统，其特征在于，所述天线装置包括依次通信连接的天线部件、带通滤波器B、双工器，所述天线装置通过所述双工器与所述信号输入电路的信号输入端、信号输出电路的信号输出端通信连接。
4.根据权利要求3所述的电力系统应急短波无线通信系统，其特征在于，所述天线部件包括平衡-不平衡转换器、负载、振子天线。
5.根据权利要求1所述的电力系统应急短波无线通信系统，其特征在于，所述输入/输出端口包括蓝牙端口、USB端口、RS-232端口、GPS端口、键盘端口、视频输出端口。
6.根据权利要求1所述的电力系统应急短波无线通信系统，其特征在于，所述PSK31数据通信装置还包括压铸铝外壳，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩，王生虎，李根柱，周宝宇，邵笠，肖石林，
申请(专利权)人：上海浩知宁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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