一种电力线通信方法及相关设备技术

本发明专利技术实施例公开了一种电力线通信方法及相关设备，所述方法包括：获取待发送信息和目标电力线；基于所述待发送信息和曼彻斯特编码的方式生成特征电流，并将所述特征电流注入所述目标电力线；采集携带所述特征电流的目标电力线的负载电流，得到电流信号；通过计算所述电流信号的能量信号得到对应所述待发送信息的数据帧，进而完成电力线通信过程。采用将非同频调制电流注入电力线的方式，使得电力线通信过程不受限于断路器的状态，避免了同频干扰以及大电流负载的影响。不论断路器处于什么状态，均可进行有效通信。均可进行有效通信。均可进行有效通信。

【技术实现步骤摘要】
一种电力线通信方法及相关设备


[0001]本专利技术涉及一种电力线通信
，尤其涉及一种电力线通信方法及相关设备。

技术介绍

[0002]随着电力物联网的迅速发展，电力设备间的互联互通至关重要。电能表与智能断路器进行控制是配用电系统中的一个常见场景。电能表与智能断路器的通信一般通过电力线通信以及无线通信完成。智能断路器一般与电能表距离较近，挂接在电能表的后端，因此，电力线通信是一种常用的信息传递的方法。
[0003]电流指纹是在电力线上加载信息的一种方法，其原理就是通过在电力线上加载负载电流，通过控制负载电流的有无进行数据信息的调制。目前，常见的电流指纹调制方法就是通过电容负载开关和负载开关进行负载电流的控制，采用OOK方式调制数据。空载时，开关闭合，向电容充电一段时间t0，表示二进制数据1或0；开关断开，回路中没有电流通过，表示二进制数据0或1。
[0004]但现有技术所述的方法，只能在断路器断开时使用，当断路器打开，其他负载与调制负载同频混合，解调将会失败，由于大多数情况下，开关是闭合的，因此现有技术在实际使用上有一定的局限性。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种电力线通信方法及相关设备，用于解决现有技术中只能在断路器断开时使用，具有局限性的问题。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本专利技术提出一种电力线通信方法，包括：获取待发送信息和目标电力线；
[0006]基于所述待发送信息和曼彻斯特编码的方式生成特征电流，并将所述特征电流注入所述目标电力线；
[0007]采集携带所述特征电流的目标电力线的负载电流，得到电流信号；
[0008]通过计算所述电流信号的能量信号得到对应所述待发送信息的数据帧，进而完成电力线通信过程。
[0009]可选的，基于所述待发送信息和曼彻斯特编码的方式生成特征电流的步骤，包括：
[0010]基于曼彻斯特编码的方式将所述待发送信息转换为目标曼彻斯特编码，所述目标曼彻斯特编码采用0和1的方式代表所述待发送信息；
[0011]当所述目标曼彻斯特编码为1时，生成上跳变特征电流；
[0012]当所述目标曼彻斯特编码为0时，生成下跳变特征电流；
[0013]根据所述上跳变特征电流和所述下跳变特征电流得到对应所述待发送信息的完整特征电流。
[0014]可选的，所述将所述特征电流注入所述目标电力线的步骤，包括：
[0015]按照预设时钟周期将所述上跳变特征电流注入所述目标电力线，得到携带所述特
征电流的目标电力线。
[0016]可选的，所述采集携带所述特征电流的目标电力线的负载电流，得到电流信号的步骤，包括：
[0017]根据预设滤波器采集携带所述特征电流的目标电力线的负载电流，得到电流信号，所述预设滤波器的中心为所述特征电流的控制频率与所述目标电力线的工频频率的频率和/频率差。
[0018]可选的，在所述通过计算所述电流信号的能量信号得到对应所述待发送信息的数据帧的步骤之前，还包括：
[0019]对所述电流信号进行滤波，得到目标电流信号。
[0020]可选的，所述通过计算所述电流信号的能量信号得到对应所述待发送信息的数据帧的步骤，包括：
[0021]对所述目标电流信号按照预设时间间隔进行能量计算，得到对应所述目标电流信号的能量信号；
[0022]当所述能量信号持续时间超过时间阈值，且能量信号产生的上跳变超过第一能量阈值，则将所述能量信号记为1；
[0023]当所述能量信号持续时间超过时间阈值，且能量信号产生的下跳变超过第二能量阈值，则将所述能量信号记为0。
[0024]可选的，所述对所述目标电流信号按照预设时间间隔进行能量计算的步骤，包括：
[0025]预设时间间隔内采用的数据个数为N个，采用的数据中第i个点的信号值为fi，则能量e的计算公式为：
[0026][0027]第二方面，本申请提供了一种电力线通信装置，所述装置包括：
[0028]数据采集模块，用于获取待发送信息和目标电力线；
[0029]转换模块，用于基于所述待发送信息和曼彻斯特编码的方式生成特征电流，并将所述特征电流注入所述目标电力线；
[0030]采样模块，用于采集携带所述特征电流的目标电力线的负载电流，得到电流信号；
[0031]计算模块，用于通过计算所述电流信号的能量信号得到对应所述待发送信息的数据帧，进而完成电力线通信过程。
[0032]第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的电力线通信方法的步骤。
[0033]第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述的电力线通信方法的步骤。
[0034]实施本专利技术实施例，将具有如下有益效果：
[0035]通过获取待发送信息和目标电力线；基于所述待发送信息和曼彻斯特编码的方式生成特征电流，并将所述特征电流注入所述目标电力线；采集携带所述特征电流的目标电
力线的负载电流，得到电流信号；通过计算所述电流信号的能量信号得到对应所述待发送信息的数据帧，进而完成电力线通信过程。采用将非同频调制电流注入电力线的方式，使得电力线通信过程不受限于断路器的状态，避免了同频干扰以及大电流负载的影响。不论断路器处于什么状态，均可进行有效通信。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]其中：
[0038]图1是本申请实施例提供的一种电力线通信方法的流程图；
[0039]图2是本申请实施例提供的一种电力线通信方法中曼彻斯特编码图；
[0040]图3是本申请实施例提供的一种电力线通信方法中电流指纹解调过程的流程图；
[0041]图4是本申请实施例提供的一种电力线通信方法中预设滤波器幅度响应图；
[0042]图5是本申请实施例提供的一种电力线通信方法中滤波结果图；
[0043]图6是本申请实施例提供的一种电力线通信方法中能量信号图；
[0044]图7是本申请实施例提供的一种电力线通信装置的结构示意图；
[0045]图8是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
[0046]图9是本申请实施例提供的一种存储介质的结构示意图。
具体实施方式
[0047]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力线通信方法，其特征在于，包括：获取待发送信息和目标电力线；基于所述待发送信息和曼彻斯特编码的方式生成特征电流，并将所述特征电流注入所述目标电力线；采集携带所述特征电流的目标电力线的负载电流，得到电流信号；通过计算所述电流信号的能量信号得到对应所述待发送信息的数据帧，进而完成电力线通信过程。2.如权利要求1所述的一种电力线通信方法，其特征在于，基于所述待发送信息和曼彻斯特编码的方式生成特征电流的步骤，包括：基于曼彻斯特编码的方式将所述待发送信息转换为目标曼彻斯特编码，所述目标曼彻斯特编码采用0和1的方式代表所述待发送信息；当所述目标曼彻斯特编码为1时，生成上跳变特征电流；当所述目标曼彻斯特编码为0时，生成下跳变特征电流；根据所述上跳变特征电流和所述下跳变特征电流得到对应所述待发送信息的完整特征电流。3.如权利要求2所述的一种电力线通信方法，其特征在于，所述将所述特征电流注入所述目标电力线的步骤，包括：按照预设时钟周期将所述上跳变特征电流注入所述目标电力线，得到携带所述特征电流的目标电力线。4.如权利要求1所述的一种电力线通信方法，其特征在于，所述采集携带所述特征电流的目标电力线的负载电流，得到电流信号的步骤，包括：根据预设滤波器采集携带所述特征电流的目标电力线的负载电流，得到电流信号，所述预设滤波器的中心为所述特征电流的控制频率与所述目标电力线的工频频率的频率和/频率差。5.如权利要求2所述的一种电力线通信方法，其特征在于，在所述通过计算所述电流信号的能量信号得到对应所述待发送信息的数据帧的步骤之前，还包括：对所述电流信号进行滤波，得到目标电流信号。6.如权利要求5所述的一种电力线...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖耀华，王恩，李正兴，何明蔚，郭洁，李博，李波，陈时全，朱梦梦，蒋婷婷，郑成源，邱鹏锦，邓涛，鲁光耀，范云方，徐建学，张海峰，张洪青，尹学祥，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：