高速可靠的物联网电力宽带载波HPLC系统技术方案

本申请涉及一种高速可靠的物联网电力宽带载波系统，其特征在于，发送端包括：过零点检测电路，用于检测电力线的过零点；调制电路，用于在过零点向电力线载波调制信号；发送电路，用于通过电力线发送调制后的信号。

【技术实现步骤摘要】
高速可靠的物联网电力宽带载波HPLC系统
本申请涉及下一代信息网络产业
，尤其涉及一种高速可靠的物联网电力宽带载波HPLC(High-speedPowerLineCarrier，高速电力线载波)系统。
技术介绍
HPLC是高速电力线载波，也称为宽带电力线载波，是在低压电力线上进行数据传输的宽带电力线载波技术。宽带电力线载波通信网络则是以电力线作为通信媒介，实现低压电力用户用电信息汇聚、传输、交互的通信网络。宽带电力线载波主要采用了正交频分复用(OFDM)技术，频段使用2MHz-12MHz。与传统的低速窄带电力线载波技术而言，HPLC技术具有带宽大、传输速率高，可以满足低压电力线载波通信更高的需求。图1示出了电力线信道噪声幅频特性图，可以看出电力线信道是非线性时变，快速衰落系统，对信道时延估计，突发噪声干扰消除是一项具有极大挑战性的工作，高数据率需高信噪比，对在无线通信中运行良好的OFOM技术来讲，常规的HPLC不能可靠工作。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种高速可靠的物联网电力宽带载波HPLC系统。根据本申请实施例，提供了一种高速可靠的物联网电力宽带载波系统，其特征在于，发送端包括：过零点检测电路，用于检测电力线的过零点；调制电路，用于在过零点向电力线载波调制信号；发送电路，用于通过电力线发送调制后的信号。优选的，过零点检测电路包括依次电连接的整流模块、限流模块、光电耦合模块和调压输出模块。优选的，整流模块为四只二极管组成的桥式电路，其输入端连接电力线，其输出端连接限流模块。优选的，限流模块和调压输出模块为电阻器，光电耦合模块输入端为光电耦合的发光二极管和光敏三极管，其输入端连接限流模块，其输出端连接调压输出模块。优选的，在整流模块与限流模块之间电连接滤波调压电路。优选的，滤波调压电路包括：电阻器，与整流电路并联；串联的电容器和二极管，其与电阻器并联；三极管，其发射极连接在电容器与二极管之间，其基极连接至二极管的输出端，其集电极连接至光电耦合模块。优选的，过零点检测电路包括依次电连接的滤波模块、限流模块、光电耦合模块和调压输出模块。优选的，光电耦合模块包括：一对正负极反接并联的发光二极管；与发光二极管光电耦合的光敏三极管。优选的，限流模块和调压输出模块为电阻器，滤波电路为电容器。优选的，在调压输出电路与调制电路之间设置发送阈值电路，用于以预设时间宽度接受调压输出电路的触发，从而使调制电路在过零点的预设时间宽度内工作。本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术提供了一种高速可靠的物联网电力宽带载波HPLC系统，在电力线的过零点进行信号传输，从而可以降低信号干扰的影响，提高信号传输质量。本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是电力线信道噪声幅频特性图；图2是根据一个示例性实施例示出的一种高速可靠的物联网电力宽带载波HPLC系统的示意图；图3示出了根据一个示例性实施例示出的电力线过零点噪声时频-幅度分布图；图4示出了根据一个优选实施例示出的过零点检测电路的示意图；图5示出了图4的过零点检测电路检测波形图；图6示出了根据另一优选实施例示出的过零点检测电路的示意图；图7示出了根据又一优选实施例示出的过零点检测电路的示意图；图8示出了图7的过零点检测电路检测波形图；图9是根据一个示例性实施例示出的一种高速可靠的物联网电力宽带载波HPLC系统的示意图；图10是根据一示例性实施例示出的各种负荷设备的波形图；图11是根据一个示例性实施例示出的一种高速可靠的物联网电力宽带载波HPLC系统的示意图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不只是所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征值“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。图2是根据一个示例性实施例示出的一种高速可靠的物联网电力宽带载波HPLC系统的示意图，该系统包括：过零点检测电路10，用于检测电力线的过零点；调制电路20，用于在过零点向电力线载波调制信号；发送电路30，用于通过电力线发送调制后的信号。图3示出了根据一个示例性实施例示出的电力线过零点噪声时频-幅度分布图。一般而言，在物联网中利用电力线传输的数据量主要是控制数据和抄表数据。这些数据的特点是要求一定要有非常高的数据传输质量，数据容错性很低。另一方面，这些数据往往数据量不大，对电力线传输带宽要求不高。专利技术人在认真分析图3的电力线的噪声特点后，发现了如图3所示，可以看出电力线在过零点的噪声一般比较弱，而在非过零点的噪声变化更加丰富，其峰值噪声幅度一般比过零点的噪声幅度大15dBuV。专利技术人基于以上发现，以图2的实施例创造性地提出，检测电力线的电流波形的过零点，仅在电力线的过零点进行信号传输，尽管损失了一定的带宽，但足以满足物联网HPLC的传输数据量的要求，但从而可以降低信号干扰的影响，提高信号传输质量，能够满足物联网对数据容错性的严格要求。优选的，过零点检测电路包括依次电连接的整流模块、限流模块、光电耦合模块和调压输出模块。图4示出了根据一个优选实施例示出的过零点检测电路的示意图，如图4所示，整流模块为四只二极管组成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速可靠的物联网电力宽带载波系统，其特征在于，发送端包括：/n过零点检测电路，用于检测电力线的过零点；/n调制电路，用于在过零点向电力线载波调制信号；/n发送电路，用于通过电力线发送调制后的信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种高速可靠的物联网电力宽带载波系统，其特征在于，发送端包括：
过零点检测电路，用于检测电力线的过零点；
调制电路，用于在过零点向电力线载波调制信号；
发送电路，用于通过电力线发送调制后的信号。


2.根据权利要求1所述的物联网电力宽带载波系统，其特征在于，过零点检测电路包括依次电连接的整流模块、限流模块、光电耦合模块和调压输出模块。


3.根据权利要求2所述的物联网电力宽带载波系统，其特征在于，整流模块为四只二极管组成的桥式电路，其输入端连接电力线，其输出端连接限流模块。


4.根据权利要求3所述的物联网电力宽带载波系统，其特征在于，限流模块和调压输出模块为电阻器，光电耦合模块输入端为光电耦合的发光二极管和光敏三极管，其输入端连接限流模块，其输出端连接调压输出模块。


5.根据权利要求4所述的物联网电力宽带载波系统，其特征在于，在整流模块与限流模块之间电连接滤波调压电路。


6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶丹，孙侃，
申请(专利权)人：佳源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32