[发明专利]低压电力线载波通信系统中通信节点的相位识别方法

说明书

技术领域

本发明属于低压载波电力线通信技术领域，尤其涉及一种低压电力线载波抄表系统中通信节点的相位识别方法。

背景技术

低压电力线载波通信（Power Line Communication，PLC）是一种利用已有的低压电力线网络作为传输媒介，实现数据传递和信息交换的技术。它利用电力线作为通信媒介，无需另外架设通信线路，也不占用现有的频谱资源，具有不用布线、覆盖范围广、连接方便的显著特点，市场潜力巨大，正越来越广泛地用于电力管理系统、工业自动化控制系统和智能化小区等领域。

在电力领域，随着电子式电能表/电能量计在计费系统中得到越来越广泛的使用，同时伴随着国内外电力线载波通信技术的普及，抄表系统中采用电力线载波的通信方式在所有抄表系统的通信方式中所占的比例不断扩大。这是因为电力线路遍布各处，从发电厂到各个居民家庭无所不至，利用现有的电力网作为信道，不需重新布线，可以节省大量的人力物力，电力载波抄表已经成为最符合电力系统特点的自动抄表方案。

电力线载波通信抄表系统通常包括：主站、集中器、包括各类载波表及载波采集器的通信节点。电力线载波通信抄表系统是一个以低压电网为主要通信信道、以GPRS、GSM、PSTN、CDMA等公用通信信道和部分RS485总线信道为辅助通信信道的通信网络。如图1所示，低压配电网络的主干线一般采用三相四线制供电，普通居民用户用电只取其中一相线作为火线（L），取地线作为零线（N）。电力线载波通信抄表系统中大部分的通信节点为单相供电，如单相电能表，而对于低压载波通信而言，通信节点跨相通信时信号传输路径加长、噪声增大，因此低压载波通信在进行路由选择时，应尽可能选择同相的通信节点进行中继通信，以减少干扰，保证通信质量。

然而对于一个供电台区而言，目前电力管理部门没有强制要求统计电力用户节点的安装相位，在安装施工过程及通信节点档案整理过程中，也很难对每个载波通信节点的安装相位进行正确统计，因此，对电力线载波通信抄表系统中各通信节点的相位进行识别是电力线载波通信抄表系统使用过程中急需解决的技术问题。

发明内容

针对以上不足，本发明的目的在于提供一种低压电力线载波通信系统中的通信节点的相位识别方法，可以实时快速地获取通信节点的相位信息，用于载波通信系统的路由组网，提高载波抄表系统的稳定性和可靠性。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：

低压电力线载波通信系统中通信节点的相位识别方法，包括以下步骤：

步骤A、集中器载波模块固定以低压电力线配电网络中某一相线的电压过零点时刻作为起始时刻，发送载波信号，执行下一步；

步骤B、通信节点接收到载波信号，启动时间差检测，根据检测到的时间差Δt计算检测相位P_Δ；

当所述通信节点为中继节点时，执行步骤C，当所述通信节点为目的节点时，执行步骤E；

步骤C、中继节点检测自身相电压过零点时刻，同时根据步骤B得到的检测相位P_Δ，计算中继节点的延时发送时间Δt'，在中继节点自身相电压过零点时刻的延时发送时间Δt'后立即中继转发载波信号，执行下一步；

步骤D、目的节点接收到中继节点转发的载波信号，启动时间差检测，根据检测到的时间差Δt计算检测相位P_Δ，执行步骤E；

步骤E、目的节点根据检测相位P_Δ计算自身的相位P_d，并记录，执行下一步；

步骤F、目的节点检测自身相电压过零点时刻，在自身相电压过零点时刻发送载波信号；

当目的节点接收到的载波信号来自中继节点时，执行步骤G，当目的节点接收到的载波信号来自集中器载波模块时，执行步骤H；

步骤G、中继节点接收到载波信号，启动时间差检测，根据检测到的时间差Δt计算检测相位P_Δ，同时中继节点检测自身相电压过零点时刻，根据检测相位P_Δ计算中继节点的延时发送时间Δt'，中继节点在自身相电压过零点时刻的延时发送时间Δt'后转发载波信号，执行下一步；

步骤H、集中器载波模块接收到中继节点转发的载波信号或目的节点发送的载波信号，启动时间差检测，根据检测到的时间差Δt计算出检测相位P_Δ，根据检测相位P_Δ计算目的节点的相位P'_d。