一種電力載波信道通信測試儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種電力載波信道通信測試儀，包括：核心板以及與電力線連接端口相連接的通信成功率測試模塊，所述核心板與通信成功率測試模塊相連接；所述通信成功率測試模塊包括信號發(fā)送端和信號接收端；所述信號發(fā)送端包括依次相連的發(fā)送端耦合單元、功率放大器及發(fā)送端載波單元；所述信號接收端包括依次相連的接收端耦合單元、帶通濾波器、模擬前端及接收端載波單元。本實(shí)用新型能夠?yàn)楝F(xiàn)場判定載波通信質(zhì)量和判斷載波通信故障點(diǎn)提供定性依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了多功能的電力載波信道通信測試儀。
【專利說明】一種電力載波信道通信測試儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種測試儀，尤其涉及一種電力載波信道通信測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]電力線是非專用通信線路，其中存在著各種干擾，如脈沖、白噪聲等，這些干擾具有很強(qiáng)的時變性、隨機(jī)性等特點(diǎn)，研究電力線的輸入阻抗及其變化，高頻信號的衰減，傳輸干擾特性，噪聲特性等成為目前電力線載波應(yīng)用的主要問題，同時電力線的錯綜復(fù)雜還帶來相位錯亂、三相供電不平衡等多種問題，是制約電力線載波技術(shù)更大面積推廣的因素。目前國內(nèi)局限于電力線通信技術(shù)以及硬件技術(shù)儲備不足的局限，實(shí)現(xiàn)對這些干擾的分析和研究主要通過對電力線進(jìn)行大量參數(shù)測定后，根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，參照無線通信的信道分析建模，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究。而市場現(xiàn)有的測試儀器通常是性能單一，功能簡單，檢測項(xiàng)目有限，不能有效滿足技術(shù)人員現(xiàn)場檢測、定位的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是需要提供一種能夠?yàn)楝F(xiàn)場判定載波通信質(zhì)量和判斷載波通信故障點(diǎn)提供定性依據(jù)的多功能的電力載波信道通信測試儀。
[0004]對此，本實(shí)用新型提供一種電力載波信道通信測試儀，包括:核心板以及與電力線連接端口相連接的通信成功率測試模塊，所述核心板與通信成功率測試模塊相連接；所述通信成功率測試模塊包括信號發(fā)送端和信號接收端；所述信號發(fā)送端包括依次相連的發(fā)送端耦合單元、功率放大器及發(fā)送端載波單元；所述信號接收端包括依次相連的接收端耦合單元、帶通濾波器、模擬前端及接收端載波單元。
[0005]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述發(fā)送端載波單元為三相載波單元。
[0006]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述接收端載波單元為單相載波單元。
[0007]所述通信成功率測試模塊的信號發(fā)送端包括發(fā)送端耦合單元、功率放大器及三相載波單元，所述三相載波單元優(yōu)選為三相載波模塊芯片，主要用來濾除220VAC / 50Hz或110VAC / 60Hz的交流信號、抑制瞬時電壓沖擊，抑制瞬時電壓沖擊如:雷擊造成的過電壓、電網(wǎng)電壓的浪涌和尖峰電壓及靜電放電電壓等，能夠高效率地將發(fā)射信號注入電力線，保證在電力線上的有效信號功率，滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對輸出信號電平和諧波電平的要求，對來自電力線上的有用信號實(shí)現(xiàn)最小的衰減和最佳接收，并且最大限度地抑制來自電力線上的噪聲干擾，具有良好的帶通濾波的功能。
[0008]信號接收端包括接收端耦合單元、帶通濾波器、模擬前端及單相載波單元，對來自電力線上的擴(kuò)頻通信信號進(jìn)行有效的接收和模擬解調(diào)。其中，信號接收端是為了提高頻帶內(nèi)的信號接收功率，該信號接收端屬于信號耦合電路的一部分、且需要與信號發(fā)送端進(jìn)行配套設(shè)計，以最大限度地抑制來自電力線上的噪聲干擾，且使無源濾波網(wǎng)絡(luò)的插入損耗最小。
[0009]本實(shí)用新型使用三相載波單元和單相載波單元兩個載波模塊根據(jù)需要配置用于發(fā)送或者接收，這兩個載波單元均需要配合相應(yīng)的載波芯片來實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型可以設(shè)置為主機(jī)或從機(jī)，通過主機(jī)抄讀設(shè)定的數(shù)據(jù)項(xiàng)，從機(jī)返回相應(yīng)數(shù)據(jù)來確定當(dāng)前線路上的載波通信成功率狀況；作為從機(jī)時只是響應(yīng)主機(jī)的抄讀命令，顯示收到的命令數(shù)，而不用進(jìn)行其他任何處理，包括運(yùn)行參數(shù)設(shè)置、成功率計算和顯示、數(shù)據(jù)存儲和歷史數(shù)據(jù)查看等，所有的處理均在主機(jī)端完成。載波表也可作為從機(jī)與電力載波信道通信測試儀組合來測試通信成功率。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型能夠檢測被測試的低壓電力線兩點(diǎn)間通信成功率狀況，為現(xiàn)場判定載波通信質(zhì)量提供定性依據(jù)。
[0011]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，還包括分別與電力線連接端口和核心板相連接的電力線基本參數(shù)測量模塊，所述電力線基本參數(shù)測量模塊包括依次相連接的互感器和三相電能專用計量芯片，所述電力線基本參數(shù)測量模塊通過3個互感器將電源電壓接入三相電能專用計量芯片。
[0012]電力線基本參數(shù)測量模塊的檢測內(nèi)容包括:電壓合格率監(jiān)測、電壓相序檢測和載波相位監(jiān)測，所述電力線基本參數(shù)測量模塊包括互感器和三相電能專用計量芯片，所述三相電能專用計量芯片優(yōu)選為ATT7022B。
[0013]電壓狀況和相序狀態(tài)主要使用三相電能專用計量芯片進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，而ATT7022B是一款高精度三相電能專用計量芯片，支持全數(shù)字域的增益、相位校正。本實(shí)用新型通過3個互感器將電源電壓接入三相電能專用計量芯片(ATT7022B)，然后由三相電能專用計量芯片完成三相電壓的測量和相序的判別；所有計量參數(shù)都可以通過三相電能專用計量芯片提供的SPI接口讀出。
[0014]本實(shí)用新型每秒讀取三相電能專用計量芯片的三相電壓數(shù)據(jù)，并記錄最高、最低電壓值和發(fā)生時刻，以小時為單位計算電壓合格率，其電壓上下限可設(shè)，總共保存一年的數(shù)據(jù)。
[0015]電壓合格率計算公式如下
【權(quán)利要求】
1.一種電力載波信道通信測試儀，其特征在于，包括:核心板以及與電力線連接端口相連接的通信成功率測試模塊，所述核心板與通信成功率測試模塊相連接；所述通信成功率測試模塊包括信號發(fā)送端和信號接收端；所述信號發(fā)送端包括依次相連的發(fā)送端耦合單元、功率放大器及發(fā)送端載波單元；所述信號接收端包括依次相連的接收端耦合單元、帶通濾波器、模擬前端及接收端載波單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力載波信道通信測試儀，其特征在于，所述發(fā)送端載波單元為三相載波單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力載波信道通信測試儀，其特征在于，所述接收端載波單元為單相載波單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的電力載波信道通信測試儀，其特征在于，還包括分別與電力線連接端口和核心板相連接的電力線基本參數(shù)測量模塊，所述電力線基本參數(shù)測量模塊包括依次相連接的互感器和三相電能專用計量芯片，所述電力線基本參數(shù)測量模塊通過3個互感器將電源電壓接入三相電能專用計量芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的電力載波信道通信測試儀，其特征在于，還包括分別與電力線連接端口和核心板相連接的阻抗噪聲測量模塊，所述阻抗噪聲測量模塊包括處理器、信號輸入電路和信號發(fā)送電路，所述信號輸入電路連接至處理器，所述處理器連接至信號發(fā)送電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電力載波信道通信測試儀，其特征在于，所述信號輸入電路通過信號采集調(diào)理電路和AD采樣電路對將電力線上過來的電壓、電流信號進(jìn)行調(diào)理、濾波和放大，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成O?5V的模擬電壓信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電力載波信道通信測試儀，其特征在于，所述信號發(fā)送電路包括與處理器依次相連接的DDS信號發(fā)生電路和功率放大電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的電力載波信道通信測試儀，其特征在于，還包括與核心板相連接的顯示模塊,所述顯示模塊為LED指示燈或液晶顯示屏。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的電力載波信道通信測試儀，其特征在于，還包括與核心板相連接的鍵盤輸入模塊，所述鍵盤輸入模塊包括菜單鍵和功能鍵。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的電力載波信道通信測試儀，其特征在于，還包括與核心板相連接的數(shù)據(jù)交換接口，所述數(shù)據(jù)交換接口包括RS232、RJ45和USB中至少一種。
【文檔編號】H04B3/54GK203722628SQ201420024253
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】李斯劍, 曹盛萬, 陳志剛, 銀星祝, 李軍 申請人:廣西電網(wǎng)公司防城港供電局