[实用新型]新型自动化通信系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种通信系统，尤其是一种新型自动化通信系统。

背景技术

电力线载波通信，简称PLC（Power Line Communication，PLC），是以电力网作为信道进行载波通信的一种有线通信方式，可以将自动化设施中的有效数据通过调制解调器调制后耦合到电力线上，然后经过电力线传输到对端调制解调器，再由对端调制解调器将信号解调后传输给对端自动化设施，是利用高压输电线路作为高频信号传输通道的一种通信方式实现电力线和通信线的复用，是电力系统特有的一种通信形式。由于电力线载波可用于电力线传输，遍布城市、乡村，用于通信不要花钱铺设电话线、电缆线、光缆等传输线路，具有投资少，成本低、传输速率高等特点，从20世纪90年代中期以来，以中压配电网作为信号载体实现通信的方式在国外已经有相对成熟和较为广泛的应用,有着不少中压电力线载波通信的成功案例。由于国内外配电线路网架结构的差异，导致国外一些成熟产品无法在国内直接应用。本人根据国内配电线路网架结构的特点，参考国外中压载波的研究成果和应用，开发出一个适合于中压配电网(10kV)的新型自动化通信系统，该系统包括ARM7微处理器电路、电力线调制/解调电路、与PC机的接口电路、滤波放大电路等的硬件设计，同时对相关的应用软件进行了设计。

发明内容

本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种新型自动化通信系统，具有传输速率高、抗干扰能力强、安全性好等优点。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种新型自动化通信系统，包括耦合装置，耦合装置一端连接电力线，另一端分别连接信号发送模块和信号接收模块，信号发送模块和信号接收模块分别连接信号调制模块，信号调制模块连接MCU最小系统模块，MCU最小系统模块连接串行通信模块，串行通信模块分别连接PC机和数据终端采集装置MTU。

耦合装置达到使电力线兼用于载波通信目的，采用相地耦合方式：这种方式是将载波设备接在一根相导线和地之间，在每个耦合点只需装一个耦合电容器和一个阻波器，使用设备较少，但其衰减比相相耦合大。在耦合相发生接地故障时，衰减还会增加很多。需要指出，虽然耦合是按一相对地连接的，实际的信号传输却包括其他两相在内，以复杂的方式进行着。由于相地耦合比较经济，在线路故障时不要求载波通道具有很高的可靠性，故本设计采用这种方式。

MCU最小系统模块是整个通信系统的核心，负责系统的启动，数据处理，应用程序的执行，结果的存储，与PC数据的交换，与数据终端采集装置RTU的数据交换，同时也是人机界面的桥梁。

信号调制模块是由直接数字频率合成器和比较器组成。将CPU输出的数字信号调制成载波信号送到发送模块。

信号解调模块是由接收滤波电路、乘法器和数字低通滤波电路组成。将接收模块输出的载波信号还原成基带波输出到CPU的A/D采样口。

发送模块是由光耦隔离电路与功率放大电路组成。实现载波信号的功率放大，然后经耦合装置接到电力线上。

接收模块是由陶瓷滤波器、放大电路和数字滤波电路组成。实现对载波信号的滤波、放大，然后送到信号解调模块。

串行通信模块主要是RS232通信接口电路。实现CPU与PC机、CPU与RTU之间的数据通信。

本实用新型有益的效果是：本实用新型中压配电载波通信系统为中压配电网自动化的顺利实施提供了一种可靠、经济、传输质量符合要求的信息通道。该系统经过实验测试各项指标均达到了设计要求，具有传输速率高、抗干扰能力强、安全性好等优点，在各种表记读数的自动抄收、用户需求侧管理(DSM)、负荷的自动监测与自动切换、远端用户的电源供电质量、电压稳定、干扰和谐波等的监测系统中，具有广泛的实际应用价值。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

参照附图：这种新型自动化通信系统，包括耦合装置，耦合装置一端连接电力线，另一端分别连接信号发送模块和信号接收模块，信号发送模块和信号接收模块分别连接信号调制模块，信号调制模块连接MCU最小系统模块，MCU最小系统模块连接串行通信模块，串行通信模块分别连接PC机和数据终端采集装置MTU。

1.1耦合装置模块设计

由耦合电容器(或电容分压器)、线路阻波器、结合设备及高频电缆等构成。

1.2MCU最小系统模块设计