[发明专利]电力线通信干扰装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力线通信干扰装置，尤其涉及多种对利用电力线进行通信的设施进行通信干扰的装置，属于电力线通信、通信干扰和抗干扰、信息安全技术领域。

背景技术

电力线载波通信是一种采用电力线传输通信信号实现信息传输的技术。通信信号处理系统采用电力线耦合滤波器连接到电力线，实现通信信号的发送和接收。电力线耦合滤波器实现通信系统与电力线的强电隔离，并将通信系统的发送信号耦合到电力线完成信号向电力线的输出；同时，该滤波器将电力线上传送的通信信号耦合到通信系统，完成信号从电力线到通信系统的输入。电力线耦合滤波器可以采用电磁耦合、阻容耦合、电磁阻容耦合、电磁阻容结合光电转换和电光转换的复合耦合等技术，实现各种不同通频带带宽的通信信号耦合。例如，曾素琼在2010年第20期的《低压电器》上的论文“基于复合耦合技术的低压电力线载波通信接口电路设计”给出了一种如图1所示的电磁耦合和阻容耦合相结合的电力线耦合滤波器。其中Trans4为谐振变压器，L表示电感，C表示电容，R表示电阻，各元件的值标示于图中。根据论文作者的计算，此电力线耦合滤波器可在电力线负载于5～15欧姆范围内变化时，实现60kHz-132.5kHZ范围内的通频带(信号衰减小于3dB的频带范围)发送和接收信号耦合。目前，为实现电力线载波通信，连接电力线和电力线通信设备的电力线耦合滤波器有很多成熟的产品。例如，ABB公司的MCD80滤波器就是其中的一种可支持大功率信号发送，可提供带通或高通滤波特性，带宽可编程的电力线耦合滤波器。但这种产品级的结合滤波器一般体积较大。为减小电力线通信设备的体积，可采用电路级设计，将电力线结合滤波器嵌入到电力线通信设备内部完成相应功能。

随着电力线通信技术的发展，电力线标准如IEEE P1901等逐渐成熟和完善。目前，采用电力线进行通信的技术已经商用。例如，支持14Mbps、22Mbps、85Mbps、200Mbps和500Mbps等各种通信速率的电力线通信调制解调器(又称“电力猫”)已经较为常见。预计在不久的将来，通信速率达到1Gbps甚至几个Gbps的电力猫将商用。使用基于电力线通信的调制解调器，人们可以方便、快捷地将家庭或办公室的电力线网络变成有线局域网，既不影响原有电力传输，又实现了高速的通信；基于有线网络进行通信和采用无线电通信网相比，还具有不产生电磁辐射污染的优点。采用电力线通信给人们的生活工作带来了很大的方便。

采用电力线进行通信信息传输给人们带来了方便。但同时，采用电力线进行通信信息传输的方便快捷也可能给人们的信息安全带来了一定安全隐患。“一种多元信息采集与传输的电力通信一体化系统”(编号201210455304.8和20120450857.4)的专利申请中给出了一种多元信号采集与传输、监控和电力线通信的一体化系统。应用该系统，可在照明灯的灯座上接入机械接口和外形与照明灯相似的带电力线通信功能的摄像头、传感器，将摄像头或传感器采集到的数据经电力线传输后通过网关接口接入互联网，传送到任意地方的监控平台供读取，给人们进行信息采集、传输和监控管理带来了方便。但这种方法如果用于非法信息获取会给用户带来一定的信息安全隐患。人们的个人隐私、公司的技术资料很可能在不易被察觉的情况下被窃取。首先，由于电器和带电力线通信功能的信号采集器具有一体化结构，可安装在灯座、电力线插口、插槽或插座，外形与普通电器相似，难以察觉；其次，带电力线通信功能的音视频和传感信号采集器的体积可能很小，难以发现；另外，电力线通信是一种有线通信方式，辐射电磁波十分微弱，无法通过无线方式进行干扰。

防止通过电力线进行非法信息传输的有效方法是进行通信干扰。目前已有对电通信进行的干扰包括无线电干扰或有线电干扰方式。电力线通信是一种有线电通信方式，低压和室内电力线还具有防护绝缘层，采用无线电方式对其进行干扰，干扰信号通过无线方式耦合进入电力线的功率十分微弱，将难以起到有效的干扰效果。已有的有线干扰设备对电力线通信也无法进行干扰，因为电力线传送强电，而已有的有线通信干扰设备为弱电设备，无法与电力线直接连接；其次，这些设备干扰信号的频带不满足电力线进行通信的信号通频带，难以实现有效的干扰。

发明内容

本发明的目的在于针对电力线通信的传输媒介电力线同时传输电力和通信信号，已有的有线和无线通信装置都无法对其实施有效干扰的缺点，给出了多种对电力线通信进行干扰的装置形式。