一种低压电力线高速载波转蓝牙的通信系统和方法技术方案

本发明专利技术属于电力传输通信技术领域，公开了一种低压电力线高速载波转蓝牙的通信系统和方法，系统包括蓝牙双模表模块、蓝牙双模II型采集器和蓝牙从模块；所述蓝牙双模表模块设置在智能载波表上，包括HPLC通信表模块和第一蓝牙主模块，所述蓝牙双模II型采集器设置在RS485电表上，包括HPLC通信II型采集器和第二蓝牙主模块；所述蓝牙从模块设置在智能断路器上，通过所述第一蓝牙主模块或第二蓝牙主模块进行蓝牙组网及与电表进行蓝牙通讯，所述智能载波表和RS485电表通过HPLC通信网络与主站进行通讯。本发明专利技术可以实现HPLC载波通信模块与蓝牙通信模块的有机结合，能够有效地对户表的用电情况进行监测与预警，可以广泛应用于电力传输领域。

A high speed carrier to Bluetooth communication system and method for low voltage power line

【技术实现步骤摘要】
一种低压电力线高速载波转蓝牙的通信系统和方法
本专利技术涉及电力传输通信
，具体涉及一种低压电力线高速载波转蓝牙的通信系统和方法。
技术介绍
目前，低压电力线高速载波通信(HighPowerLineCarrier)，简称HPLC，是一种稳定可靠、通信速率快、数据传输安全、可以利用电力线进行数据传输的通信方式，它采用OFDM的调制方式，通信频段范围为0.7M—12M，有效避开了电力线低频噪声，具有抗干扰性好、鲁棒性强的有效特性。另外，采用电力线的通信方式，无需重新布线，利用现成的电力线即可完成数据传输。随着低压电力线高速载波通信技术的不断发展，为了更方便、快捷地完成电力线与其他网络通信设备的数据交互，就需要电力线网络与其他网络设备能够更加友好的接入。现阶段，由于HPLC通信厂家的互联互通性，当前运行现场都是各家方案混装，现场运维调试工具不一致，界面不统一、不友好，给现场运维人员带来了极大的不便；另一方面，随着新型智能台区的发展，泛在物联网与边缘计算的需求越来越强烈，传统台区存量的断路器不带通信接口，无法有效地进行户表的监测；虽然后期发展的断路器带有RS485通信接口或者小无线的通信接口的方式，但RS485总线通信的方式，现场施工复杂，容易出错，而小无线的通信方式，存在相邻表箱不易分簇的问题，给现场物理拓扑的分析带来一定的难度。因此，针对目前现有技术应用中存在的上述不便与缺陷，实有必要进行拓展研究，以提供一种更先进的技术方案，解决当前现有技术中存在的问题。
技术实现思路
为适应电力传输通信领域的实际需求，本专利技术克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种低压电力线高速载波转蓝牙的通信系统和方法，能实现HPLC载波通信模块与蓝牙通信模块的有机结合，利用蓝牙通信的普及与友好接入，能够很好的满足现场运维人员利用手机或者PAD易用的工具来完成安装调试工作；另一方面，配合智能台区中智能蓝牙通信方式断路器的应用，能够有效地对户表的用电情况进行监测与预警，并能够实现台区内表箱的分簇，即物理拓扑关系。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种低压电力线高速载波转蓝牙的通信系统，包括蓝牙双模表模块、蓝牙双模II型采集器和蓝牙从模块；所述蓝牙双模表模块设置在智能载波表上，包括HPLC通信表模块和第一蓝牙主模块，所述蓝牙双模II型采集器设置在RS485电表上，包括HPLC通信II型采集器和第二蓝牙主模块；所述蓝牙从模块设置在智能断路器上，通过所述第一蓝牙主模块或第二蓝牙主模块进行蓝牙组网及与电表进行蓝牙通讯，所述智能载波表和RS485电表通过HPLC通信网络与主站进行通讯。所述HPLC通信表模块包括：第一HPLC通信芯片SSC1667、单相信号发送放大电路、单相信号接收滤波电路、单相低压耦合电路和单相电源模块，所述单相电源模块用于供电，所述第一HPLC通信芯片SSC1667的输入端通过单相接收滤波电路和单相低压耦合电路与单相电力线连接，输出端通过单相信号发送放大电路和单相低压耦合电路与单相电力线连接；所述第一蓝牙主模块为蓝牙收发电路，其与所述HPLC通信芯片SSC1667的输入输出端连接；所述HPLC通信II型采集器包括：第二HPLC通信芯片SSC1667、信号发送放大电路、信号接收滤波电路、低压耦合电路和电源模块，所述电源模块用于供电，所述第二HPLC通信芯片SSC1667的输入端通过信号接收滤波电路和低压耦合电路与电力线连接，输出端通过信号发送放大电路和低压耦合电路与电力线连接；所述第二蓝牙主模块为蓝牙收发电路，其与所述HPLC通信芯片SSC1667的输入输出端连接。所述的一种低压电力线高速载波转蓝牙的通信系统，还包括双模路由模块，所述双模路由模块设置在集中器上，其包括HPLC路由通信模块和蓝牙通信模块，所述HPLC路由通信模块通过HPLC通信网络与所述蓝牙双模表模块和蓝牙双模II型采集器连接；且所述HPLC路由通信模块为HPLC通信网络中的主节点，HPLC通信表模块和HPLC通信II型采集器为HPLC通信网络中的从节点，所述HPLC路由通信模块通过所述蓝牙通信模块与移动终端连接。所述HPLC路由通信模块包括HPLC通信芯片SSC1668、三相电源模块、三相信号发送放大电路、三相信号接收滤波电路、三相低压耦合电路和FLASH模块，所述三相电源模块用于供电，所述HPLC通信芯片SSC1668的输入端通过三相信号接收滤波电路和三相低压耦合电路与三相电力线连接，输出端通过三相信号发送放大电路和三相低压耦合电路与三相电力线连接；所述HPLC通信芯片SSC1668的输入输出端与所述蓝牙通信模块连接。本专利技术还提供了上述的一种低压电力线高速载波转蓝牙的通信系统的通信方法，包括以下步骤：S1、蓝牙主模块作为簇头，自动扫描周围的蓝牙设备，并在T时间周期内依次收集周围各个蓝牙设备的RSSI的绝对值，并取平均值，然后根据RSSI的绝对值的平均值和簇头扫描到的次数判断周围的各个蓝牙设备是否为有效设备；S2、在所有有效设备中选取RSSI绝对值最小的蓝牙从设备作为簇首并将其加入簇中，并定义已加入网络中的所有簇成员中RSSI绝对值最大的蓝牙从设备作为簇尾；S3、将RSSI平均值小于簇半径R的蓝牙设备作为蓝牙从节点依次加入簇建立连接；S4、通信过程中，每次通信时，簇头重新检测簇内成员的RSSI值，当RSSI值超出簇半径时，则自动将该蓝牙从设备踢出簇，该设备重新执行入簇策略。所述的一种低压电力线高速载波转蓝牙的通信系统的通信方法，包括试探通信的步骤，其具体方法如下：蓝牙主模块上电获取MAC地址后，计时15s为试探通信阶段，该阶段蓝牙主模块与环境内的所有合法蓝牙从模块建立连接，并发送试探帧，试探帧发送完毕后主动与蓝牙从模块断开连接，对于已经进行试探过的蓝牙从模块，则将其加入黑名单，在本试探通信阶段不再进行二次试探，依次类推，确保本试探阶段该主机与环境内的所有从机建立一次连接，并发送试探帧；蓝牙从模块上电获取路由器地址后，计时15s为试探通信阶段，该时间段内有蓝牙主模块与其建立连接，获取蓝牙主模块的RSSI绝对值和MAC地址存储后，主动与蓝牙主模块断开连接，然后蓝牙从模块获取RSSI绝对值的最优值RSSI_min及对应的蓝牙主模块的MAC地址。所述的一种低压电力线高速载波转蓝牙的通信系统的通信方法，正式组网阶段，蓝牙从模块与蓝牙主模块连接成功后，再次获取蓝牙主模块的在当前阶段的RSSI绝对值RSSI_cur，若RSSI_cur≤RSSI_min，则认为本次连接有效；否则若RSSI_cur＞RSSI_min,则判断本次连接的蓝牙主模块的MAC地址与试探阶段存储的最优RSSI对应的MAC地址是否相同，若相同则同样认为该连接有效，否则，断开本次连接，直到与有效设备建立连接。所述蓝牙从设备入簇建立连接之前，周期性地向周围的蓝牙主模块发送广播，广播帧中携带厂家信息被蓝牙主模块扫描识别后，参与后续的分簇策略。所述簇半径R的定义式为：R＝R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低压电力线高速载波转蓝牙的通信系统，其特征在于，包括蓝牙双模表模块、蓝牙双模II型采集器和蓝牙从模块；所述蓝牙双模表模块设置在智能载波表上，包括HPLC通信表模块和第一蓝牙主模块，所述蓝牙双模II型采集器设置在RS485电表上，包括HPLC通信II型采集器和第二蓝牙主模块；所述蓝牙从模块设置在智能断路器上，通过所述第一蓝牙主模块或第二蓝牙主模块进行蓝牙组网及与电表进行蓝牙通讯，所述智能载波表和RS485电表通过HPLC通信网络与主站进行通讯。/n

【技术特征摘要】
1.一种低压电力线高速载波转蓝牙的通信系统，其特征在于，包括蓝牙双模表模块、蓝牙双模II型采集器和蓝牙从模块；所述蓝牙双模表模块设置在智能载波表上，包括HPLC通信表模块和第一蓝牙主模块，所述蓝牙双模II型采集器设置在RS485电表上，包括HPLC通信II型采集器和第二蓝牙主模块；所述蓝牙从模块设置在智能断路器上，通过所述第一蓝牙主模块或第二蓝牙主模块进行蓝牙组网及与电表进行蓝牙通讯，所述智能载波表和RS485电表通过HPLC通信网络与主站进行通讯。


2.根据权利要求1所述的一种低压电力线高速载波转蓝牙的通信系统，其特征在于，所述HPLC通信表模块包括：第一HPLC通信芯片SSC1667、单相信号发送放大电路、单相信号接收滤波电路、单相低压耦合电路和单相电源模块，所述单相电源模块用于供电，所述第一HPLC通信芯片SSC1667的输入端通过单相接收滤波电路和单相低压耦合电路与单相电力线连接，输出端通过单相信号发送放大电路和单相低压耦合电路与单相电力线连接；所述第一蓝牙主模块为蓝牙收发电路，其与所述HPLC通信芯片SSC1667的输入输出端连接；
所述HPLC通信II型采集器包括：第二HPLC通信芯片SSC1667、信号发送放大电路、信号接收滤波电路、低压耦合电路和电源模块，所述电源模块用于供电，所述第二HPLC通信芯片SSC1667的输入端通过信号接收滤波电路和低压耦合电路与电力线连接，输出端通过信号发送放大电路和低压耦合电路与电力线连接；所述第二蓝牙主模块为蓝牙收发电路，其与所述HPLC通信芯片SSC1667的输入输出端连接。


3.根据权利要求1所述的一种低压电力线高速载波转蓝牙的通信系统，其特征在于，还包括双模路由模块，所述双模路由模块设置在集中器上，其包括HPLC路由通信模块和蓝牙通信模块，所述HPLC路由通信模块通过HPLC通信网络与所述蓝牙双模表模块和蓝牙双模II型采集器连接；且所述HPLC路由通信模块为HPLC通信网络中的主节点，HPLC通信表模块和HPLC通信II型采集器为HPLC通信网络中的从节点，所述HPLC路由通信模块通过所述蓝牙通信模块与移动终端连接。


4.根据权利要求3所述的一种低压电力线高速载波转蓝牙的通信系统，其特征在于，所述HPLC路由通信模块包括HPLC通信芯片SSC1668、三相电源模块、三相信号发送放大电路、三相信号接收滤波电路、三相低压耦合电路和FLASH模块，所述三相电源模块用于供电，所述HPLC通信芯片SSC1668的输入端通过三相信号接收滤波电路和三相低压耦合电路与三相电力线连接，输出端通过三相信号发送放大电路和三相低压耦合电路与三相电力线连接；所述HPLC通信芯片SSC1668的输入输出端与所述蓝牙通信模块连接。


5.根据权利要求1所述的一种低压电力线高速载波转蓝牙的通信系统的通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、蓝牙主模块作为簇头，自动扫描周围的蓝牙设备，并在T时间周期内依次收集周围各个蓝牙设备的RSSI的绝对值，并取平均值，然后根据RSSI的绝对值的平均值和簇头扫描到的次数判断周围的各...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔健，胡小晔，于雷雷，邱云焕，许磊，
申请(专利权)人：青岛东软载波科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37