【技术实现步骤摘要】
一种应用于直流供电线路的数据传输方法及系统
[0001]本专利技术涉及电力电子及通信系统领域，尤其是涉及一种应用于直流供电线路的数据传输方法及系统。
技术介绍
[0002]在生产生活中，直流供电系统得到了广泛的应用。在使用直流供电系统的场合，经常存在需要进行的数据传输以实现远程监测和控制的情形，特别是物联网应用的逐步推广，类似的应用场景呈爆发式的增长。
[0003]目前，常见的物联网数据传输系统独立于交、直流供电网络存在。采用供电网络电力线作为数据传输载体的技术有电力线载波(PLC)、直流脉冲调制等方式。
[0004]电力线载波(PLC)方式由于调制解调设备比较复杂，成本较高，直流脉冲调制电路简单适用于直流供电线路，但存在调制信号容易畸变、传输数据速率较低，且由于其需直流供电线路上插入脉冲调制开关电路，存在增加供电损耗，数据传输阶段对线路和用电设备冲击较大等问题，有待进一步改善。
技术实现思路
[0005]为了在保持直流脉冲调制数据传输方式优点同时，提高数据传输速率，改善抗调制信号传输畸变性能...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于直流供电线路的数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：获取需发送的原始数据；对所述原始数据按照预设长度进行分组得到分段数据，其中在长度分组过程中不足的固定补0或补1来补齐整组长度；根据预设映射关系获取所述分段数据中对应符号的控制逻辑；其中预设映射关系为按照固定对应关系将逻辑数据0映射为符号0，逻辑数据1映射为符号1；或者固定对应关系将逻辑数据0映射为符号1，逻辑数据1映射为符号0；基于所述分段数据，通过所述控制逻辑控制电力线上发送的电平以及持续时间获得传输码数据；基于对所述传输码数据进行解码的操作得到接收数据。2.根据权利要求1所述的应用于直流供电线路的数据传输方法，其特征在于，通过所述控制逻辑控制电力线上发送的电平以及持续时间获得传输码数据的步骤为：调取预设的符号最简化调制表，将所述分段数据根据所述符号最简化调制表所示的控制逻辑控制电力线上发送的电平以及持续时间，得到传输码数据；或调取预设的符号幅度调制表，将所述分段数据根据所述符号幅度调制表所示的控制逻辑控制电力线上发送的电平以及持续时间，得到传输码数据；或调取预设的符号脉宽调制表，将所述分段数据根据所述符号脉宽调制表所示的控制逻辑控制电力线上发送的电平以及持续时间，得到传输码数据。3.根据权利要求1所述的应用于直流供电线路的数据传输方法，其特征在于，在通过所述控制逻辑控制电力线上发送的电平以及持续时间获得传输码数据的步骤中，还包括：当电力线上电力供应状态由关闭转为开启时，通过输出具有预设周期的PWM信号来控制开关导通的电平占比；其中在初始状态时，PWM信号控制开关导通的电平占比为0%，每输出预设数值的PWM周期后增加PWM信号控制开关导通的电平占比a%，a为小于100的正数，直至PWM信号控制开关导通的电平占比为100%。4.根据权利要求3所述的应用于直流供电线路的数据传输方法，其特征在于，在基于所述分段数据，通过所述控制逻辑控制电力线上发送的电平以及持续时间获得传输码数据的步骤中，还包括：在传输数据过程中，通过输出高低电平控制旁路开关切换导通和断开状态；其中在未上电和未输出控制电平情况时，控制旁路开关处于断开状态；在无需发送和接收数据时，控制旁路模块处于导通状态。5.根据权利要求1所述的应用于直流供电线路的数据传输方法，其特征在于，在基于对所述传输码数据进行解码的操作得到接收数据的步骤中，还包括：在发送传输码数据时，在所需传输的净载荷数据外前置发送包含部分或者全部符号的前置数据；在接收到净荷数据后，根据与前置数据的电平和/或脉宽的差异来判断接收到的符号值。6.一种应用于直流供电线路的数据传输系统，包括直流供电线路，其特征在于，还包括：数据中心节点，所述数据中心节点串接于直流电源侧，所述数据中心节点用于控制数据发送，或同时控制数据接收；
数据终端节点，所述数据终端节点至少有一个，所述数据终端节点并接于数据中心节点所述直流供电线路上，所述数据终端节点用于控制数据接收，或同时控制数据发送；所述数据中心节点包括第一数据发送模块，或同时包括第一数据接收模块；所述数据终端节点包括第二数据接收模块，或同时包括第二数据发送模块；所述第一数据发送模块包括第一微控制器(1)和第一开关模块(2)，所述第一开关模块(2)连接于所述数据中心节点的电源输入正极，所述第一微控制器(1)连接于所述第一开关模块(2)，所述第一微控制器(1)用于控制电力线上发送的电平以及持续时间；所述第一开关模块(2)用于控制所述直流供电线路的导通或断开，以使所述第一数据发送模块在发送数据时截断供电电平传输；所述第二接收模块用于根据对应的逻辑对所述第一数据发送的数据进行解码接收；所述第二数据发送模块包括第二微控制器(3)、第二开关模块(4)和续流模块(5)，所述第二开关模块(4)连接于所述数据终端节点的电源输入正极，所述第二微控制器(3)连接于所述第二开关模块(4)，所述第二微控制器(3)用于控制电力线上发送的电平以及持续时间；所述第二开关模块(4)用于控制所述直流供电线路的导通或断开，以使所述第二数据发送模块在发送数据时截断供电电平传输；所述第一接收模块用于根据对应的逻辑对所述第二数据发送的数据进行解码接收；所述续流模块(5)并接于所述直流供电线路，所述第二微控制器(3)连接于所述续流模块(5)，所述续流模块(5)用于在所述第一微控制器(1)控制第一开关模块(2)断开供电时维持所述第二微控制器(3)供电。7.根据权利要求6所述的应用于直流供电线路的数据传输系统，其特征在于，所述第一微控制器(1)包括第一控制芯片U1，所述第一开关模块(2)和所述第二开关模块(4)均包括功率开关子模块(21)，所述功率开关子模块(21)包括均连接于所述第一控制芯片U1的第一功率开关单元和第二功率开关单元；其中，所述第一功率开关单元包括第一P沟道增强型MOS场效应管Q1、第二N沟道增强型MOS场效应管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5，所述第一P沟道增强型MOS场效应管Q1的源极与直流电源侧的高电平端相连接，所述第一P沟道增强型MOS场效应管Q1的栅极与所述第三电阻R3的一端相连接，所述第三电阻R3的另一端与所述第二电阻R2的一端相连接，所述电阻器R2的另一端与所述第二N沟道增强型MOS场效应管Q2的漏极相连接；所述第一电阻R1的一端连接于所述第一P沟道增强型MOS场效应管Q1的源极，所述第一电阻R1的另一端连接于所述第二电阻R2与所述第三电阻R3之间；所述第一P沟道增强型MOS场效应管Q1的漏极与所述第二功率开关单元相连接；所述第二N沟道增强型MOS场效应管Q2的栅极分别与所述第四电阻R4的一端、所述第五电阻R5的一端相连接，所述第四电阻R4的另一端与所述第一控制芯片U1的第二引脚相连接；所述第五电阻R5的另一端连接于所述第二N沟道增强型MOS场效应管Q2的源极。8.根据权利要求7所述的应用于直流供电线路的数据传输系统，其特征在于，所述第二功率开关单元包括第三N沟道增强型MOS场效应管Q3、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8;其中，所述第六电阻R6的一端与所述第一P沟道增强型MOS场效应管Q1的漏极相连接，所述第六电阻R6的另一端与所述第三N沟道增强型MOS场效应管Q3的漏极相连接；所述第三N沟道增强型MOS场效应管Q3的源极接地；所述第三N沟道增强型MOS场效应管Q3的栅极分别
与所述第七电阻R7的一端、所述第八电阻R8的一端相连接，所述第八电阻R8的另一端与第三N沟道增强型MOS场效应管Q3的源极相连接；所述第七电阻R7的另一端与所述第一控制芯片U1的第三引脚相连接。9.根据权利要求6所述的应用于直流供电线路的数据传输系统，其特征在于，所述第一开关模块(2)和所述第二开关模块(4)均还包括恒压开关子模块(22)，所述恒压开关子模块(22)包括恒压开关单元，所述恒压开关单元至少有一个；所述恒压开关单元包括第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第一二极管D1、第二二极管D2、比较器和第四N沟道增强型MOS场效应管Q4；其中，所述第一控制芯片U1的第四引脚分别连接于所述第十三电阻R13的一端、第一二极管D1的阴极，所述第十三电阻R13的另一端分别连接于所述第十四电阻R14的一端、比较器的负电源端；所述第十四电阻R14的另一端接地；所述第一二极管D1的阳极分别连接于所述第二二极管D2的阳极、第四N沟道增强型MOS场效应管Q4的栅极，所述第二二极管D2的阴极连接于所述比较器的电压输出端；所述比较器的同相输入端接有电源，反相输出端接地，正电源端分别连接于所述第十一电阻R11的一端、第十二电阻R12的一端，所述第十一电阻R11的另一端连接于直流供电线路的正线，所述第十二电阻R12的另一端连接于所述第四N沟道增强型MOS场效应管Q4的漏极；所述第四N沟道增强型MOS场效应管Q4的栅极分别连接于所述第九电阻R9的一端和第十电阻R10的一端，所述第九电阻R9的另一端连接于直流供电线路的正线，所述第十电阻R10的另一端连接于所述第四N沟道增强型MOS场效应管Q4的源极，所述第四N沟道增强型MOS场效应管Q4的源极接地；或所述恒压开关单元包括第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第三二极管D3和第五N沟道增强型MOS场效应管Q5...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹晓雷，
申请(专利权)人：能与信深圳电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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