[发明专利]载波无线中继器

说明书

技术领域

本发明属于一种低压电力线载波抄表中使用的载波无线中继器。

背景技术

应对国家电力部门以及电力企业用户对集中抄表管理系统日益迫切的需求，作为通讯技术的一个应用领域，电力载波通讯技术近几年在我国从真正出现到目前形成一定市场规模，从技术研发到应用经历了飞跃式的发展阶段。为解决“一户一表”问题，低压电力线自动抄表是实现到户服务的最好选择，它的价值在于无投入、或低投入，就可以大大增加低压配电网的商业价值。由此，电力线集中抄表系统得到了广泛的应用。

然而，载波通信是基于电力线为载体的技术，电力线是用来输送大功率电能的，并不十分适合于通信，在大规模应用的过程中，总会出现电力线载波通信的缺陷和不足，在同一个台变供电的区域，使用一台集中器，由集中器负责管理所属的载波电能表，但由于某条支线离集中器太远无法管理，或临近有一较小的供电小区，户数较少不适合另外再配置集中器时，使用无线解决方案，将离散的电表汇集到同一台集中器管理范围内，将会收到很好的效果，给载波抄表系统的推广应用提供了一种理想的解决方案。

开放的2.4G无线应用技术已经比较普及了，载波通信技术也已在电力抄表等领域有所应用，但是将无线和载波技术混合应用于低压电力用户集中抄表系统尚未见应用。

发明内容

本发明的目的就是要提出一种基于2.4GHz无线技术和载波通信技术实现电力线载波和无线通信之间无缝连接的中继器，载波通信使用与载波电能表完全兼容的通信协议，而且其加入和拆除对原有抄表系统工作方式没有影响。

本发明提出的这种用于低压载波集中抄表系统的载波无线中继器，其特征在于它有金属底壳及非金属材料构成前盖组合成的密封箱体，箱体内装有主电路板、2.4GHz射频处理单元、内置定向天线和电源线接口；箱体外有安装全向天线的接口；主电路板上安装有变压器，开关电源组件，处理器芯片，2.4GHz射频处理单元包括射频处理芯片CC2500、射频放大芯片CC2591及用于稳定频率的晶体恒温电路；载波信号由U3处理后经载波功率放大后由T4通过电源线与外部线路耦合；电源线上的载波信号通过T4、CC11、CC13、CC15、L3、L4、NC3组成的选频放大电路进行接收。

金属底壳上有可以方便的将中继器固定到电线杆子或建筑物上的安装支架。

全向天线和内置定向天线为可选择使用的天线，使用全向天线实现与多台使用内置定向天线的其他中继器进行点对多点的数据中继，使用内置定向天线实现与另一台同样的中继器组成点对点的数据中继。

装置内嵌有可以与载波电能表和载波集中器进行相互中继通信的、与载波通信相兼容的通信软件。

装置内装有控制器可控的电源电路，微控制器关断电源后，开关稳压电源在关断10秒后自动重新启动，实现中继器自动复位。

装置内置有温度变化时使中继器的无线频率能稳定工作的、对晶体的恒温控制电路。

本发明的特点是使用全天候的外形结构，具有铝合金压铸成型的半个外壳，有可选择的内置天线和外置天线，使用内置天线时，中继器为一台密封的设备，只需要连接220v交流电源、天线对准另外一台中继器即可工作。

中继器有两种组网方式，点对点使用一对中继器，点对多点使用时，有一台中继器为主，使用全向天线，其他分设备使用定向天线与主设备连接，中继器有固定的通信地址，只有地址相符合的中继器才会响应中继通信。

本发明低成本高效率地实现了不同变电供电台区之间用电量、电网负荷状况等信息的长距离无线交换和传送。

附图说明

图1是本发明结构图。

图2是本发明组网应用示意图。

图3是本发明主处理器及载波通信核心芯片电路原理图。

图4是本发明2.4GHz无线收发处理和放大模块原理图。

图5是本发明载波接收谐振放大和发射放大电路原理图。

图6是本发明三相电源供电及整流电路图。

图7是本发明开关稳压电路和接口电平匹配电路。

具体实施方式