專利名稱：具有授時功能的電力線載波網(wǎng)絡(luò)通信模塊和智能電表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電力線載波通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種具有授時功能的電力線載波網(wǎng)絡(luò)通信模塊。
背景技術(shù)：
階梯電價方案已經(jīng)于2012年7月I日起正式在全國范圍內(nèi)實施；而復(fù)費率電價方案，也有望在近期內(nèi)實施。復(fù)費率電價方案實施的前提，是智能電表的精確計時。對于供電企業(yè)的智能化、信息化建設(shè)而言，不光是復(fù)費率電價方案，其它很多技術(shù)指標(biāo)的統(tǒng)計管理，均需要智能電能表的精確計時。目前，智能電能表的精確計時功能，是由其內(nèi)部的實時鐘芯片完成的，而且考慮到停電情況，必須輔以大容量一次性備用鋰電池。對于使用實時鐘芯片加備用鋰電池的技術(shù)方案，雖然實時鐘芯片本身的計時精度在_40°C至+85°C全溫度范圍內(nèi)可達(dá)3.4PPM，但因為不具備定期校準(zhǔn)機制，所以長期使用的累積誤差很是可觀，而且實時鐘芯片和鋰電池成本居高不下,增加了實施成本。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種具有授時功能的電力線載波網(wǎng)絡(luò)通信模塊，替代目前智能電表中實時鐘芯片加備用鋰電池的精確計時解決方案，由該模塊向智能電表提供自動的高精度授時服務(wù)，實現(xiàn)智能電表的精確計時；同時降低成本。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采取的技術(shù)方案是:一種具有授時功能的電力線載波網(wǎng)絡(luò)通信模塊，包括電源電路、接口電路、主控處理器、載波收發(fā)電路、振蕩器電路，其特征在于:所述主控處理器包含主控模塊、載波調(diào)制解調(diào)器和授時信號發(fā)送接收模塊，所述主控模塊與授時信號發(fā)送接收模塊連接，所述授時信號發(fā)送接收模塊與載波調(diào)制解調(diào)器連接；載波收發(fā)電路連接載波調(diào)制解調(diào)器，用于電力線載波信號的放大發(fā)送和濾波接收；振蕩器電路連接主控模塊，用于給主控處理器提供時鐘基準(zhǔn)；接口電路連接主控模塊，用于與其它通信裝置進(jìn)行連接；電源電路與主控模塊連接，給整個通信裝置供電。進(jìn)一步，所述振蕩器電路使用普通的20PPM(_40°C至+85°C全溫度范圍內(nèi))石英諧振器。進(jìn)一步，一種安裝有具有授時功能的電力線載波網(wǎng)絡(luò)通信模塊的智能電表，其特征在于:所述智能電表的通信端口與所述電力線載波網(wǎng)絡(luò)通信模塊的接口電路連接。本實用新型的有益效果是:1、本實用新型將高精度授時功能集成到到了電力線載波模塊中，智能電表使用該模塊后，可以按日、甚至按小時進(jìn)行精確授時，誤差在I毫秒以內(nèi)，解決了實時鐘芯片累積誤差大的問題，從而滿足了智能電表精確計時的需要，大幅度提高了智能電表在長期使用條件下的計時準(zhǔn)確性；2、可以節(jié)省作為智能電表必備元件的實時鐘芯片和備用鋰電池，能夠顯著降低智能電表的制造成本。

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖中:1、電源電路2、接口電路3、主控處理器4、載波收發(fā)電路5、振蕩器電路
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的一種具體實施方式
做出簡要說明。如圖1所示，具有高精度授時功能的電力線載波網(wǎng)絡(luò)通信模塊，本實用新型包括電源電路1、接口電路2、主控處理 器(包含載波調(diào)制解調(diào)器和授時信號發(fā)送接收模塊)3、載波收發(fā)電路4、振蕩器電路5。主控處理器3包含電力線載波調(diào)制解調(diào)器，采用直接序列擴頻，BPSK調(diào)試解調(diào)方式；同時包括具備8051內(nèi)核的主控模塊和授時信號發(fā)送接收模塊，能夠發(fā)送和接收授時信號，授時信號的發(fā)送和接收最多僅需要I毫秒。載波收發(fā)電路4連接主控處理器3，用于電力線載波信號的放大發(fā)送和濾波接收。振蕩器電路5使用普通的20PPM(-40°C至+85°C全溫度范圍內(nèi))石英諧振器，連接主控處理器3，用于給主控處理器提供時鐘基準(zhǔn)。接口電路2連接主控處理器3，用于與其它通信裝置進(jìn)行連接。電源電路I與主控處理器3連接，給整個通信裝置供電。本實用新型在接收到固定長度和格式的授時命令后，提取其中的授時命令發(fā)送時亥IJ的時間信息，進(jìn)行相應(yīng)的延時補償后，通過接口電路2發(fā)送給智能電表，智能電表即可得到更新后的當(dāng)前準(zhǔn)確時間。因為授時命令可以按日甚至按小時發(fā)出，所以本實用新型可以使用普通石英諧振器進(jìn)行短時間的精確計時(日誤差在2秒以內(nèi))，替代智能電表內(nèi)部的高精度實時鐘芯片的長時間精確計時，并且徹底消除了實時鐘芯片的累積誤差。本實用新型還可以通過電力線向其它節(jié)點的載波模塊轉(zhuǎn)發(fā)授時命令，以實現(xiàn)整個電力線載波網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點的授時功能。本實用新型上電后，可以進(jìn)行正常的載波命令的接收、發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)本實用新型接收到集中器或其它本實用新型所發(fā)出的固定長度和格式的授時命令后，硬件自動檢測是否收到授時信號，若收到授時信號，則主控程序提取授時命令中的年、月、日、時、分、秒、毫秒信息；否則丟棄命令。因為這個時間信息對應(yīng)于授時命令發(fā)出的時刻，所以還要再減去授時命令所需的固定的傳輸時間(由命令長度和載波傳輸速率決定)，再減去授時信號發(fā)送接收所需的I毫秒，就是準(zhǔn)確到毫秒級的當(dāng)前時間，主控程序存儲這個當(dāng)前準(zhǔn)確時間，預(yù)補償后(減去發(fā)送給智能電表的傳輸時間，并等待到整秒時刻)，通過接口電路2發(fā)送給智能電表，智能電表即可得到更新后的當(dāng)前準(zhǔn)確時間。如果本實用新型接收到集中器或其它本實用新型發(fā)出的發(fā)送授時命令的載波命令，則依據(jù)通過主控處理器的定時器運行的當(dāng)前時間，通過電力線發(fā)出包含有當(dāng)前時間的載波授時命令。若本實用新型的地址出現(xiàn)在載波授時命令的中繼路由表中，則進(jìn)行載波授時命令的中繼轉(zhuǎn)發(fā)。以上對本實用新型的一個實例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有授時功能的電力線載波網(wǎng)絡(luò)通信模塊，包括電源電路、接口電路、主控處理器、載波收發(fā)電路、振蕩器電路，其特征在于:所述主控處理器包含主控模塊、載波調(diào)制解調(diào)器和授時信號發(fā)送接收模塊，所述主控模塊與授時信號發(fā)送接收模塊連接，所述授時信號發(fā)送接收模塊與載波調(diào)制解調(diào)器連接；載波收發(fā)電路連接載波調(diào)制解調(diào)器，用于電力線載波信號的放大發(fā)送和濾波接收；振蕩器電路連接主控模塊，用于給主控處理器提供時鐘基準(zhǔn)；接口電路連接主控模塊，用于與所述電力線載波網(wǎng)絡(luò)通信模塊以外的通信裝置進(jìn)行連接；電源電路與主控模塊連接，給整個通信裝置供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力線載波網(wǎng)絡(luò)通信模塊，其特征在于:所述振蕩器電路使用20PPM石英諧振器。
3.一種安裝有權(quán)利要求1所述的電力線載波網(wǎng)絡(luò)通信模塊的智能電表，其特征在于:所述智能電表的通信端口與所述電力線載波網(wǎng)絡(luò)通信模塊的接口電路連接。
專利摘要一種具有授時功能的電力線載波網(wǎng)絡(luò)通信模塊，包括電源電路、接口電路、主控處理器、載波收發(fā)電路、振蕩器電路，其特征在于所述主控處理器包含主控模塊、載波調(diào)制解調(diào)器和授時信號發(fā)送接收模塊，所述主控模塊與授時信號發(fā)送接收模塊連接，所述授時信號發(fā)送接收模塊與載波調(diào)制解調(diào)器連接；載波收發(fā)電路連接載波調(diào)制解調(diào)器，用于電力線載波信號的放大發(fā)送和濾波接收；振蕩器電路連接主控模塊，用于給主控處理器提供時鐘基準(zhǔn)；接口電路連接主控模塊，用于與其它通信裝置進(jìn)行連接；電源電路與主控模塊連接，給整個通信裝置供電。本實用新型將高精度授時功能集成到到了電力線載波模塊中，解決了實時鐘芯片累積誤差大的問題，并降低了智能電表的成本。
文檔編號H04B3/54GK202918288SQ20122046720
公開日2013年5月1日 申請日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者楊利民 申請人:天津益華微電子有限公司