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一種用電力線傳送脈沖信號(hào)的方法

文檔序號(hào):7604262閱讀:2435來源:國知局
專利名稱:一種用電力線傳送脈沖信號(hào)的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種在電力線單相回路中傳送脈沖信號(hào)的方法,該方法利用時(shí)鐘脈沖對脈沖信號(hào)進(jìn)行定位(數(shù)控),利用交變電壓過0(V)點(diǎn)作為同步基準(zhǔn),并用一種脈沖傳送器實(shí)行傳送。
電力線分布廣泛,是一種潛在通訊資源,但由于電力線上有高峰值交變電壓,電網(wǎng)分布面積大,易受干擾,難以用已有通訊技術(shù)在電力線上傳輸信息。國內(nèi)外在這方面開發(fā)研究的主要方向是在電力線上加載高頻載波,用調(diào)制/解調(diào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息傳輸,如US-5246334,US-4479215,DE-2039409,已有的開發(fā)工作有利用電力線通電話;國內(nèi)電力部門用電力線進(jìn)行通話和實(shí)施電網(wǎng)管理等。由于這類技術(shù)抗干擾難度大,至今還沒有取得能夠廣泛應(yīng)用的技術(shù)成果。
本發(fā)明的目的是提出一種既能利用電力線傳送脈沖信號(hào),又能夠與現(xiàn)有弱電控制系統(tǒng)相容的技術(shù)方法。本方法沒有重復(fù)載頻技術(shù)的老路,而是充分利用現(xiàn)代脈沖技術(shù)的成果,在交變電壓中創(chuàng)造應(yīng)用脈沖技術(shù)的條件。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的脈沖信號(hào)以兩種形式注入電力線一是直流電源經(jīng)高速開關(guān)電路控制產(chǎn)生的電壓跳變,二是高頻載波脈沖式載入形成的載波“片段”;在電力線交變電壓周期內(nèi)用傳送器內(nèi)部時(shí)鐘對信號(hào)發(fā)送/接收位置定位;在信號(hào)網(wǎng)內(nèi)用電壓過0(V)脈沖對內(nèi)部時(shí)鐘確立同步基準(zhǔn),脈沖信號(hào)的接收與發(fā)送同步;接收電路用接收窗口處理信號(hào)和干擾;每個(gè)信號(hào)網(wǎng)點(diǎn)都用脈沖傳送器與電力線作信號(hào)連接、發(fā)送或接收信號(hào)。下面作進(jìn)一步闡述。
一、交變電壓周期中的脈沖信號(hào)傳送位置脈沖信號(hào)(無論電壓跳變式還是高頻載入式)在電力線上傳送,都是在電壓周期內(nèi)設(shè)定的傳送位置上進(jìn)行的。電壓跳變信號(hào)(即正規(guī)脈沖)的傳送位置分布在交變電壓周期的特定區(qū)段,具體指電壓正、負(fù)半周內(nèi)峰值電壓兩側(cè)的低壓區(qū)段,這是宏觀交變電壓中的微觀直流低壓區(qū)段,電壓跳變信號(hào)(脈沖)從這里注入,夾在交變電壓波峰之間0V位置附近傳送。高頻載波式信號(hào)則是一種將載頻在信號(hào)脈沖控制下的注入形式,傳送位置不受高低壓區(qū)段局限,能在交變電壓全周期范圍內(nèi)傳送。
信號(hào)傳送位置是用內(nèi)部時(shí)鐘設(shè)定的一個(gè)幾十微秒的時(shí)間段,在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)允許電壓發(fā)生一次跳變,或載入一段載波,成為信號(hào)“1”;如在此時(shí)間段內(nèi)沒有電壓變化,即為信號(hào)“0”。脈沖信號(hào)在電力線上傳送只發(fā)生在傳送位置里,別的時(shí)間既無信號(hào)發(fā)送,也不接收任何信號(hào)。傳送位置由計(jì)算機(jī)提供的定位脈沖控制。
就一個(gè)信號(hào)傳送位置對應(yīng)一個(gè)信號(hào)而言,計(jì)算機(jī)提供的定位脈沖可以看成為信號(hào)傳送的一種同步脈沖。
二、脈沖傳送器的內(nèi)部時(shí)鐘系統(tǒng)脈沖傳送器里設(shè)有內(nèi)部時(shí)鐘系統(tǒng),有計(jì)數(shù)器對時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),每過半個(gè)交變電壓周期,時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)器復(fù)位一次,每次復(fù)位得到一個(gè)時(shí)鐘脈沖序列,計(jì)數(shù)器的復(fù)位信號(hào)來自內(nèi)部電路中檢測交變電壓過0(V)點(diǎn)得到的過零脈沖。這樣,每個(gè)時(shí)鐘脈沖序列都是從0V開始,到下一個(gè)0V結(jié)束,長度與半周期一致。序列中每個(gè)脈沖的序號(hào)也從0V開始順序編排,到下一個(gè)0V為止。脈沖序號(hào)用于設(shè)定信號(hào)發(fā)送/接收位置和高電壓阻斷位置等,設(shè)定值將作為定位控制數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于計(jì)算機(jī)。
三、內(nèi)部時(shí)鐘脈沖的同步在電力線回路中,交變電流方向的每次轉(zhuǎn)變都出現(xiàn)一個(gè)0電流瞬間,電壓為0,這種電流方向的轉(zhuǎn)變是在全回路范圍同時(shí)發(fā)生的,所以電壓過0(V)點(diǎn)在回路內(nèi)具有時(shí)間基準(zhǔn)的品質(zhì),可以用作內(nèi)部時(shí)鐘同步的基準(zhǔn)。0V的電路特征也便于檢測,現(xiàn)在有許多檢測電壓過零點(diǎn)的高速電路,在100HZ的檢測頻率下,只需十幾納秒就能得到過零脈沖。這樣,分布在同一回路的各信號(hào)網(wǎng)點(diǎn),由于它們的內(nèi)部時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)器都以過0(V)脈沖復(fù)位和啟動(dòng),它們的內(nèi)部時(shí)鐘脈沖序列被過0(V)脈沖同步,而各網(wǎng)點(diǎn)序列內(nèi)部的脈沖,由于被規(guī)定使用相同頻率,所以只要在脈沖周期不小于微秒,也可視為同步。
時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)器每半周期被刷新一次,序列內(nèi)脈沖同步的時(shí)間誤差不會(huì)積累;同時(shí),時(shí)鐘序列每過半周就被過0(V)脈沖更新,所以電力系統(tǒng)工頻不穩(wěn)還會(huì)對同步帶來影響。
四、脈沖信號(hào)的接收和發(fā)送同步電力線信號(hào)脈沖的接收與信號(hào)發(fā)送同步可以提高信號(hào)傳送的可靠性和抑止干擾的影響。接收端傳送器里的接收電路是用接收窗口的設(shè)計(jì)實(shí)施同步接收的。
接收窗口是個(gè)選通電路,選通脈沖是內(nèi)部計(jì)算機(jī)提供的定位脈沖,由于接收端的定位脈沖與發(fā)送端的定位脈沖同步,所以接收窗口的開放時(shí)間與信號(hào)發(fā)送時(shí)間同步。不在信號(hào)發(fā)送時(shí)間,接收窗口對電力線上任何信號(hào)(包括干擾)都是關(guān)閉的。
五、接收窗口內(nèi)的干擾處理脈沖傳送器接收窗口與信號(hào)發(fā)送同步開放的工作方式,把電力線上干擾影響限制在窗口范圍里,窗口里的干擾問題是指當(dāng)接收到一個(gè)高電平信號(hào)時(shí)要判斷是否干擾造成的高電平 因此窗口里的干擾處理首先是判斷干擾信號(hào)的存在與否,如果存在干擾,則窗口接收的高電平信號(hào)不能用,應(yīng)重新發(fā)送。接收窗口里的高電平干擾可分成兩類一類是寬大型干擾,一類是超高型干擾。由于信號(hào)脈沖的寬度和高度都是固定不變的,而且只存在窗口里,所以凡延伸出窗口外的或者高出正常電平范圍的脈沖信號(hào)都應(yīng)視為干擾。判斷寬大型干擾的電路設(shè)計(jì)是在接收窗口旁設(shè)置一個(gè)付窗口,當(dāng)兩個(gè)相鄰窗口同時(shí)得到高電平信號(hào)時(shí),視為存在寬大型干擾;判斷超高型干擾的電路設(shè)計(jì)是在窗口開放時(shí)間內(nèi)同時(shí)檢測超高電平信號(hào),當(dāng)窗口里得到高電平的同時(shí)又檢測到存在超高電平信號(hào)時(shí),視為存在超高型干擾。如果發(fā)生持續(xù)干擾的情況,通訊就會(huì)持續(xù)中斷,但不會(huì)誤傳信號(hào)。
還可以根據(jù)信號(hào)的脈沖性質(zhì)和干擾信號(hào)的交變性質(zhì)(多數(shù)是電磁波)進(jìn)行處理。
六、脈沖傳送器脈沖傳送器是本方法在電力線上實(shí)施信號(hào)傳送的專用裝置,所有網(wǎng)點(diǎn)都需要配備、是網(wǎng)點(diǎn)上唯一與電力線直接連接的裝置。脈沖傳送器的下面連接現(xiàn)場控制設(shè)備的傳感器、儀表、執(zhí)行器、操作鍵盤和控制中心的計(jì)算機(jī)等,都是弱電范疇的器件。脈沖傳送器內(nèi)主要電路單元及其功能如下1、脈沖信號(hào)發(fā)送單元接收計(jì)算機(jī)提供的定位脈沖,并向電力線發(fā)送脈沖信號(hào);本單元內(nèi)備有脈沖電源(或載頻發(fā)生器)和向電力線注入信號(hào)的功率元件。
2、脈沖信號(hào)接收單元在定位脈沖控制下,接收電力線上的脈沖信號(hào),經(jīng)干擾檢查全格后送計(jì)算機(jī)處理;當(dāng)檢出干擾時(shí)向計(jì)算機(jī)發(fā)送停止信號(hào)處理的信號(hào);3、0(V)電壓檢測單元檢測交變電壓過0(V)點(diǎn)并獲取過0(V)脈沖,用作時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)器復(fù)位信號(hào)和內(nèi)部時(shí)鐘同步基準(zhǔn)信號(hào);4、分頻-計(jì)數(shù)單元對時(shí)基脈沖進(jìn)行分頻,對時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)。分頻電路中的計(jì)數(shù)器也用過0(V)脈沖復(fù)位,以提高時(shí)鐘脈沖的同步精度;5、高壓阻斷電路在交變電壓周期的高電壓段,防止高電壓對內(nèi)部電路元器件的電壓沖擊。高壓阻斷區(qū)的邊界隨兩旁低壓區(qū)范圍的確定而定,由計(jì)算機(jī)控制阻斷時(shí)間;
6、計(jì)算機(jī)控制單元是傳送器的核心,以時(shí)鐘脈沖為外同步信號(hào),主要承擔(dān)如下任務(wù)A、提供定位脈沖,用于確定信號(hào)發(fā)送和接收位置。定位脈沖的上升沿和下降沿位置都在時(shí)鐘脈沖序列里用脈沖數(shù)據(jù)標(biāo)定,成為信號(hào)網(wǎng)內(nèi)統(tǒng)一使用的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù),各個(gè)傳送器里的計(jì)算機(jī)只有依據(jù)相同的數(shù)據(jù)才能提供同步的定位脈沖。定位脈沖控制著信號(hào)的收發(fā)及其同步;當(dāng)需要發(fā)送“1”信號(hào)時(shí),就向發(fā)送電路提供一個(gè)定位脈沖,控制一次脈沖注入,接收電路在另一頭同步接收;當(dāng)需要發(fā)送“0”信號(hào)時(shí),計(jì)算機(jī)不提供定位脈沖,電力線上沒有脈沖信號(hào),但另一頭的接收電路仍在定位脈沖位置接收信號(hào),得到“0”;B、接受本網(wǎng)點(diǎn)下屬設(shè)備的弱電信號(hào),計(jì)算機(jī)將根據(jù)預(yù)定協(xié)議加以處理,構(gòu)成信息的實(shí)質(zhì)內(nèi)容,并以提供/不提供定位脈沖方式通過發(fā)送電路執(zhí)行信號(hào)發(fā)送。信號(hào)處理的協(xié)議包含在軟件內(nèi),是一種對現(xiàn)場信息內(nèi)容進(jìn)行綜合分析和歸納后設(shè)計(jì)的專用程序;C、對接收電路送來的信號(hào)進(jìn)行解譯,并轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)輸出信號(hào),傳送到有關(guān)設(shè)備;D、當(dāng)收到存在干擾的通知時(shí),停止處理接收電路來的信號(hào),并向信號(hào)發(fā)送地發(fā)出重新發(fā)送信號(hào)的請求命令。
七、信號(hào)脈沖1、電壓跳變信號(hào)脈沖(正規(guī)脈沖)在電力線負(fù)載條件下進(jìn)行可靠和經(jīng)濟(jì)的脈沖傳送,要求信號(hào)脈沖具有較高的跳變速率和盡可能窄的脈沖寬度。信號(hào)識(shí)別采用電平比較法,脈沖電平可取低壓區(qū)背景電壓最高值的2倍,即當(dāng)?shù)蛪簠^(qū)范圍為0-A(V)時(shí),脈沖電源用2A(V),識(shí)別脈沖電平的比較值取1.7A(V),超高電平比較值取2.3A(V)。脈沖電源為雙電源,正半周用正電源,發(fā)送正脈沖;負(fù)半周用負(fù)電源發(fā)送負(fù)脈沖。
正、負(fù)信號(hào)脈沖也可取自高頻振蕩電源,振蕩電波經(jīng)半波整流、分離,成為附合信號(hào)脈沖識(shí)別特征的單個(gè)正、負(fù)半波,在定位脈沖控制下作為正負(fù)脈沖使用。
2、載頻脈沖式載入信號(hào)信號(hào)脈沖定位注入方法與載波技術(shù)結(jié)合的一種信號(hào)形式,即在信號(hào)傳送位置上不是直接注入信號(hào)脈沖、而是在信號(hào)脈沖控制下加載一組載頻周波(少可到幾個(gè)、甚至一個(gè)周波),連續(xù)載頻變成不連續(xù)的載頻“片段”。這種信號(hào)在接收電路內(nèi)可用50HZ反相正弦電壓信號(hào)與之合成,只要50HZ殘余電壓的波動(dòng)小于載頻電壓的一半,就可將載波信號(hào)分離出來。
幾個(gè)有關(guān)問題的補(bǔ)充1、關(guān)于傳送電壓跳變信號(hào)的低壓區(qū)范圍低壓工作區(qū)范圍一端以0V為界,另一端的邊界電壓值根據(jù)具體條件設(shè)定,工作區(qū)越大,邊界電壓值越高,出于信號(hào)脈沖電平識(shí)別的需要,該邊界值以不超過脈沖電壓的一半為宜。如脈沖電源為20V時(shí),邊界電壓值不宜超過10V。低壓工作區(qū)的時(shí)間寬度與邊界電壓值的關(guān)系可用下式表示設(shè)低壓區(qū)一端為0V,另一端為A(絕對值)V,時(shí)間寬度為t秒,在50HZ交變電壓電路中,低壓區(qū)時(shí)間寬度t與邊界電壓A的關(guān)系為t=arcsin(A1102)2π×50]]>式中分子部分是交變電壓從0V變到AV(或反方向變)的弧度值,分母是一秒鐘內(nèi)總的弧度變化數(shù)值。根據(jù)計(jì)算,當(dāng)?shù)蛪簠^(qū)邊界電壓A取不同值時(shí),得到如下關(guān)系表低壓區(qū)時(shí)間寬度t與邊界電壓值A(chǔ)關(guān)系表
表中可見,如果低壓區(qū)范圍設(shè)為0-10V時(shí),時(shí)間寬度為204us。如果電力線脈沖傳送器在每個(gè)低壓區(qū)只傳送一個(gè)信號(hào),半周內(nèi)有兩個(gè),每秒鐘傳送200個(gè)信號(hào)。
2、關(guān)于時(shí)鐘脈沖頻率取值時(shí)鐘脈沖頻率的取值大小關(guān)系到半周期內(nèi)脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)和定位精度,當(dāng)電壓半周期內(nèi)有500-1000個(gè)時(shí)鐘脈沖用于定位時(shí),鐘脈沖頻率為50K-100KHZ,時(shí)鐘脈沖周期為20-10us。
3、關(guān)于三相電源的利用本發(fā)明的信號(hào)傳送方法是在電力線的單相回路中進(jìn)行的,三相電源有三個(gè)回路可供利用。當(dāng)信號(hào)為正規(guī)脈沖時(shí),由于只利用低壓區(qū),電壓周期有三分之二以上時(shí)間在高壓阻斷狀態(tài)下空閑。由于三相電源的相位差使三個(gè)回路的低壓區(qū)在時(shí)間上均勻差開,為一套機(jī)器處理三個(gè)回路的脈沖信號(hào)創(chuàng)造了時(shí)間條件。當(dāng)信號(hào)以載頻方式傳送時(shí)因信號(hào)傳送密度較大,回路繁忙,計(jì)算機(jī)難以同時(shí)應(yīng)付三個(gè)回路的信號(hào)處理量,可分開建立三個(gè)獨(dú)立信號(hào)網(wǎng)。
4、關(guān)于用戶之間的信號(hào)干擾如果在同一供電回路有兩個(gè)以上用戶,例如本發(fā)明用于家電智能管理系統(tǒng)的場合,信號(hào)會(huì)相互干擾。解決辦法一是在家庭供電線路的入口處安裝一個(gè)電感器;二是在干擾影響范圍內(nèi)的用戶系統(tǒng)采用相互錯(cuò)開的信號(hào)傳送位置。
下面結(jié)合附圖
對本發(fā)明作概述。
圖一(A)本專利在設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控中的應(yīng)用一(B)本專利在家電智能管理中的應(yīng)用二(A)脈沖信號(hào)分布二(B)脈沖形態(tài)及其時(shí)序關(guān)系三信號(hào)脈沖發(fā)送單元電原理四脈沖接收及抗干擾單元電原理五電力線脈沖信號(hào)傳送器結(jié)構(gòu)框一(A)是本專利應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備管理的例子,管理內(nèi)容有開/關(guān)控制,電流、電壓和溫度正常運(yùn)行范圍監(jiān)控等巡檢項(xiàng)目??刂浦行呐c受控設(shè)備的弱電信號(hào)經(jīng)過脈沖傳送器處理后,在電力線上傳送,到接收端再經(jīng)傳送器處理,轉(zhuǎn)為常規(guī)弱電信號(hào);圖一(B)里是在現(xiàn)代家庭,公寓大樓的一種智能管理系統(tǒng)。信號(hào)和電源一道從插座取得。脈沖傳送器被設(shè)計(jì)成小巧的器件,安在插座上,亦可直接取代插座位置,永久固定在墻上。這種智能管理器通過簡便的用戶編程,令家用電器提供24小時(shí)定時(shí)開/關(guān)等智能服務(wù)。
圖二為脈沖信號(hào)的傳送位置說明圖。圖二(A)表示了信號(hào)在電壓周波中的分布范圍,圖二(A)的上部為分布在低壓區(qū)里的電壓跳變信號(hào),脈沖高度都是2A(V),符號(hào)L、H分別指示低壓區(qū)和高壓區(qū)。圖的中部是時(shí)鐘序列,序列長度與半周期一致,每個(gè)序列都以電壓0V為起點(diǎn)。信號(hào)網(wǎng)內(nèi)各個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的內(nèi)部時(shí)鐘系統(tǒng)之間,由于從分頻到計(jì)數(shù)都用過0(V)脈沖作計(jì)數(shù)器的復(fù)位信號(hào),頻率又相同,所以各網(wǎng)點(diǎn)的時(shí)鐘同步。圖中只畫出其中兩個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的時(shí)鐘,數(shù)字“0123”表示時(shí)鐘脈沖編號(hào)方向,J、K為高壓區(qū)起、止點(diǎn),也是高壓阻斷時(shí)間控制點(diǎn)。圖二(A)的下部表明了載頻脈沖載入信號(hào)的分布范圍,不受高低壓區(qū)的限止。圖二(B)表示了時(shí)鐘脈沖(a),計(jì)算機(jī)定位脈沖(b)和信號(hào)脈沖(c,d)之間的時(shí)序關(guān)系和它們的形態(tài);其中(c)為電壓跳變信號(hào)(虛線是整流、分離得到的單個(gè)半波),(d)為載頻載入信號(hào);該組信號(hào)傳達(dá)了“101”的數(shù)據(jù)信息(e)。
圖三為信號(hào)發(fā)送單元電原理圖,上部的圖表示了在低壓區(qū)里,脈沖電源電壓(2A)高于回路電壓(0-AV),形成了脈沖電源對回路進(jìn)行脈沖式放電的電壓條件。左圖表明在正半周用正脈沖電源供電產(chǎn)生正脈沖,右圖是負(fù)半周用負(fù)脈沖電源供電產(chǎn)生負(fù)脈沖。脈沖電源通過頻率特性優(yōu)良的開關(guān)電路注入電力線,圖中用三極管T代表一個(gè)開關(guān)電路。開關(guān)的控制信號(hào)即定位脈沖,由計(jì)算機(jī)提供,經(jīng)光電耦合器加到開關(guān)電路控制端上。圖三下部是脈沖發(fā)送單元電原理圖,虛線框內(nèi)是高壓阻斷電路的原理圖。
圖四為信號(hào)脈沖接收和抗干擾單元電原理圖?;芈冯妷航?jīng)過阻斷電路后,其正弦波形的高壓段降為0V,整流后的電力線電壓信號(hào)幅度只有0-A(V),但其中的信號(hào)脈沖電平高度達(dá)2A(V)左右。本單元對信號(hào)電平的識(shí)別第一步是電平比較,考慮到信號(hào)在電力線上的衰減,將信號(hào)脈沖的鑒別值降到1.7A(V)。圖中從比較器A1輸出的是電力線上所有達(dá)到和超過脈沖信號(hào)高電平標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號(hào)。接下來電路用接收窗口在定位脈沖控制下同步檢出信號(hào)脈沖,圖中用一個(gè)與門I2模擬選通電路來檢出信號(hào),窗口的開通時(shí)間由選通脈沖a(定位脈沖)控制。如果沒有干擾,與門I2的輸出即可送計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理。
圖四中有三個(gè)與門用于接收信號(hào)和處理干擾與門I2的d端為信號(hào)接收端,與門I3的e端為寬大型干擾檢測端,與門I1的c端為超高型干擾檢測端。與門I3構(gòu)成檢查寬大型干擾脈沖的付接收窗口,窗口開通時(shí)間和寬度由選通脈沖b控制,選通脈沖b與a寬度相等,但兩者在時(shí)鐘脈沖序列中的位置是前后相鄰。所以當(dāng)與門I2的輸出端d收到高電平信號(hào)、與門I3輸出端e也得到高電平時(shí),按存在寬大型干擾處理,將d端信號(hào)作廢重發(fā)。檢測超高型干擾的電路是先用比較器A2以2.3A(V)為比較值從低壓區(qū)檢出全部超過正常電平高度的信號(hào),再用與門I1和窗口選通脈沖a進(jìn)一步檢查在接收窗口開放時(shí)間內(nèi)有沒有超高電平信號(hào)。當(dāng)信號(hào)接收端d為高電平,與門I1的超高型干擾檢測端c也為高電平時(shí),按存在超高型干擾處理,信號(hào)重發(fā)。
圖五是脈沖傳送器的電路結(jié)構(gòu)框圖。圖中表示該傳送器連接在A相電源回路,電源進(jìn)入系統(tǒng)后一路去內(nèi)部電源,一路去零電壓檢測單元,獲得過零脈沖后送分頻和計(jì)數(shù)單元,該單元可在計(jì)算機(jī)內(nèi),亦可外置。第三路電源進(jìn)高電壓阻斷電路,該電路是個(gè)低壓通道,信號(hào)脈沖的發(fā)送和接收都經(jīng)此通道。計(jì)算機(jī)是系統(tǒng)的核心,它要按照時(shí)鐘脈沖序列中的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間控制,更要承擔(dān)信息處理任務(wù)。
本發(fā)明為挖掘電力線的通訊資源、開發(fā)新一代控制器材,提供新的技術(shù)途徑,為計(jì)算機(jī)技術(shù)打開了又一應(yīng)用領(lǐng)域;本發(fā)明在野外、礦山和農(nóng)田的設(shè)備集中管理,現(xiàn)代家庭家電的智能化管理等方面,能夠顯示獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值。
權(quán)利要求
1.一種在電力線上利用時(shí)鐘脈沖定位傳送脈沖信號(hào)的方法,其特征在于a.利用電力線的單相回路傳送脈沖信號(hào);b.用電力線傳送的脈沖信號(hào)在交變電壓周波內(nèi)的設(shè)定位置上進(jìn)行發(fā)送和接收,發(fā)送和接收位置用內(nèi)部時(shí)鐘脈沖定位,計(jì)算機(jī)控制;c.利用檢測電力線電流方向轉(zhuǎn)折點(diǎn)、即檢測交變電壓0V得到的過0(V)脈沖作為時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)器的復(fù)位信號(hào),并用于電力線信號(hào)網(wǎng)內(nèi)部時(shí)鐘的同步;d.脈沖信號(hào)的發(fā)送和接收在內(nèi)部定位脈沖控制下同步進(jìn)行;
2.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征為用電力線傳送的脈沖信號(hào)是一種電壓跳變信號(hào);
3.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征為用電力線傳送的脈沖信號(hào),是高頻載波脈沖式載入的載波“片段“;
4.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征為利用電力線交變電壓半周內(nèi)兩端0V附近的低電壓區(qū)段傳送一個(gè)或多個(gè)脈沖信號(hào);
5.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征為信號(hào)網(wǎng)中的每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)需要通過一個(gè)脈沖傳送器與電力線作信號(hào)連接,信號(hào)轉(zhuǎn)換和信號(hào)傳送。
全文摘要
一種在電力線單相回路中傳送信號(hào)脈沖的方法。脈沖信號(hào)在交變電壓周期內(nèi)定位傳送,用時(shí)鐘脈沖數(shù)控,收/發(fā)同步。本方法利用交變電壓的過0(V)點(diǎn)作為時(shí)間基準(zhǔn)確立信號(hào)網(wǎng)內(nèi)部時(shí)鐘的同步。脈沖信號(hào)可以是一種電壓跳變信號(hào),被限定在交變電壓半周期內(nèi)波峰兩側(cè)靠近0V的低壓區(qū)段內(nèi)傳送;也可是高頻載波脈沖式載入信號(hào),在全周期范圍內(nèi)傳送。通訊網(wǎng)內(nèi)各網(wǎng)點(diǎn)用脈沖傳送器與電力線進(jìn)行信號(hào)連接,發(fā)送/接收脈沖信號(hào)。本發(fā)明為挖掘電力線的通訊資源、開發(fā)新型控制器提供了新的技術(shù)路線,在野外、礦山和農(nóng)田設(shè)備的集中管理,現(xiàn)代家庭家電的智能管理等場合具有突出應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)H04B3/54GK1307407SQ0010052
公開日2001年8月8日 申請日期2000年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月21日
發(fā)明者周振權(quán), 蔡小鷹, 周青 申請人:周振權(quán)
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