[发明专利]一种智能桥接器

说明书

技术领域

本发明涉及一种能实现中压/低压电力线信道网络互联功能的智能桥接器，属于通信技术领域。

背景技术

随着智能电网建设的不断深入和发展，大量具备远程通信与测控功能的智能终端设备需要安装在电网上，以实现对输配电线路关键节点温度、绝缘子绝缘水平、开关触头温度、配电变压器等电气设备参数和运行状态以及用户用电信息等进行监测、传输或控制，并将大量低压配用电信息实时地上传到变电站进行综合分析与处理。

光纤通信固然具有容量大、实时性好、可靠性高等优点，但由于光纤通信设施投资高、施工量大、建设周期长且灵活性差，限制了其在智能电网特别是配电网中的应用。GPRS虽然灵活性强，但实时性差且其运行费用高（按通信流量收费），因此该方式也难以满足智能电网的要求。与其它通信方式相比，电力线通信可以充分利用电网现有的物理网络，实现测控中心与各远方测控终端设备的直接信息交换，应用该通信方式不需要专门进行通信工程建设，具有投资小、灵活性强、网络可靠性高、建设周期短、网络覆盖面广等优点，是实现农网、特别是偏远山区线路配用电信息采集与传输的最有效方式之一。随着配用电网自动化、智能化与信息化建设工作的不断开展，电力线通信技术正在得到广泛的应用。

配电变压器是连接中压电力线路与低压电力线路的唯一设备，在整个配用电网络中起到了传输工频能量的重要作用。然而，对高频通信信号，配电变压器却具有很强的衰减作用，即对中压电力线通信信道和低压电力线通信信道具有很强的阻隔作用。因此，配电变压器阻止了中压电力线通信和低压电力线通信之间的网络连接，限制了中压电力信息与低压电力之间的信息共享。

目前，人们曾尝试将无源中压耦合器与无源低压耦合器直接相连，来建立中低压电力线信道的网络互连。但由于低压电力线信道与中压电力线信道的频率特性、阻抗特性、噪声特性等都存在很大差异，特别是低压电力线信道特性存在较为严重的频率选择性衰落及较强的时变性特点，该方法未取得成功。总之，实现中压/低压电力线信道之间的网络互联和互通，是多年来困扰电力线通信广泛应用的难题之一，目前国内外还没有一种很好的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种能实现中压/低压电力线信道网络互联功能的智能桥接器，以实现中压电力线信道与低压电力线信道的网络连接，解决大量低压配用电信息的远距离实时上传问题。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种智能桥接器，构成中包括中压侧信号隔离与收发电路、低压侧信号隔离与收发电路以及信号处理与传输控制电路，中压电力线的通信信号经中压侧信号隔离与收发电路送至信号处理与传输控制电路的输入端，由信号处理与传输控制电路处理后经低压侧信号隔离与收发电路耦合到低压电力线；低压电力线的通信信号经低压侧信号隔离与收发电路送至信号处理与传输控制电路的输入端，由信号处理与传输控制电路处理后经中压侧信号隔离与收发电路耦合到中压电力线。

上述智能桥接器，所述中压侧信号隔离与收发电路包括中压耦合器、中压高频收/发隔离变压器、光电隔离中压发送功率放大器、光电隔离中压接收放大器和中压接收信道阻抗匹配网络，所述中压高频收/发隔离变压器设置3组线圈，其中，收发共用线圈一端接地，一端经中压耦合器接中压电力线，其接收线圈一端接直流电源负极，一端经光电隔离中压接收放大器接信号处理与传输控制电路的输入端，所述光电隔离中压发送功率放大器的输入端接信号处理与传输控制电路的输出端，输出端经中压高频收/发隔离变压器的发送线圈接直流电源负极；所述低压侧信号隔离与收发电路包括低压耦合器、低压高频收/发隔离变压器、光电隔离低压发送功率放大器、光电隔离低压接收放大器和低压接收信道阻抗匹配网络，所述低压高频收/发隔离变压器设置3组线圈，其中，收发共用线圈一端接地，一端经低压耦合器接低压电力线，其接收线圈一端接直流电源负极，一端经光电隔离低压接收放大器接信号处理与传输控制电路的输入端，所述光电隔离低压发送功率放大器的输入端接信号处理与传输控制电路的输出端，输出端经低压高频收/发隔离变压器的发送线圈接直流电源负极。