[实用新型]一种用电信息采集电力线载波现场环境模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力通信技术领域，具体是一种用电信息采集电力线载波现场环境模拟装置。

背景技术

当前，湖北省电力公司用电信息采集系统基本实现所有用户全采集覆盖，运行采集终端30万台，智能电能表2200万只，采集终端与电能表之间的本地通信基本采用电力线载波方式。在实际的用电信息采集系统工作环境中，随着采集终端以及电表使用规模的不断增大，随之而来的故障问题也在不断的显现出来，特别是采集终端与电能表之间的载波通信问题。为了能让现场维护人员能够快速、准确的定位采集终端与电能表之间载波通信故障原因，需要一套模拟用电信息采集设备运行现场载波环境的实验装置，对现有的用电采集系统所出现的各种载波通信故障或者问题进行模拟仿真，达到更好的实现对现场维护人员的工作技能进行培训的目的，同时也降低现场维护工作难度。

发明内容

本实用新型提供一种用电信息采集电力线载波现场环境模拟装置，能够实现针对用电信息采集系统中采集终端与电能表之间特有的载波通信实现载波信道参数的仿真，满足用电信息采集系统仿真教学电力线载波现场环境模拟要求。

一种用电信息采集电力线载波现场环境模拟装置，包括三相四线标准源及与三相四线标准源连接的噪声注入单元、载波信号衰减控制电路、电力线接入阻抗电路，所述三相四线标准源用于为噪声注入单元、载波信号衰减控制电路、电力线接入阻抗电路提供标准的三相四线电压和三相电流，所述噪声注入单元、载波信号衰减控制电路、电 力线接入阻抗电路位于仿真测试台区，用于实现电能计量采集终端与智能电能表之间模拟噪声注入以及载波信号衰减、阻抗功能。

进一步的，所述噪声注入单元包括串接的噪声发生器电路和噪声耦合电路，所述噪声发生器电路包括依次连接的噪声源、信号放大电路、衰减电路、功率放大电路、与衰减电路连接的处理器、以及与噪声源和处理器连接的直流电源。

进一步的，所述载波信号衰减控制电路包括集中器、与集中器连接的载波信号衰减器及与载波信号衰减器连接的多个载波表。

进一步的，所述噪声源包括7.5V稳压二极管V2、电阻R12以及直流电源，直流电源通过电阻R12与稳压二极管V2的阴极连接，稳压二极管V2的阳极接地，通过稳压二极管V2反向导通自激产生的白噪声信号作为整个系统的噪声源。

进一步的，所述信号放大电路由运放MAX4117电路构成，由噪声源输出的小信号经过信号放大电路，将噪声信号的电压幅值放大到200mV。

进一步的，所述信号衰减电路由继电器TQ2-5V以及π型电阻衰减网络构成，可实现0～80dB的动态衰减范围。

进一步的，所述噪声耦合电路由耦合电感L1、取样电容C32以及控制开关电路J5构成，耦合电感L1用于将系统悬浮同电力线隔离，充分保证使用者的人身安全；取样电容C32用来隔离工频同时通过射频信号；控制开关电路J5由STM32F103RBT6单片机+JW1SN继电器电路构成，用于控制噪声耦合电路与三相四线电压之间的连接和断开状态。

本实用新型可实现电能计量采集终端与智能电能表之间载波通信参数的仿真能力，模拟噪声注入以及载波信号衰减、阻抗功能，能够还原用电信息采集系统现场通信环境，为查找故障原因以及故障排除提供强有力的支撑。

附图说明

图1是本实用新型用电信息采集电力线载波现场环境模拟装置的结构示意图；

图2是本实用新型中噪声注入单元的电路原理框图；

图3是本实用新型中载波信号衰减控制电路的电路原理框图；

图4是本实用新型中噪声源的电路结构示意图；

图5是本实用新型中信号衰减电路的电路结构示意图；

图6是本实用新型中功率放大电路的电路结构示意图；

图7是本实用新型中处理器的电路结构示意图；

图8是本实用新型中噪声耦合电路的电路结构示意图。

图中：10—三相四线标准源，20—噪声注入单元，30—载波信号衰减控制电路，40—电力线接入阻抗电路，21—噪声源，22—信号放大电路，23—信号衰减电路，24—处理器，25—功率放大电路，26—噪声耦合电路，27—直流电源，31—集中器，32—载波信号衰减器，33—载波表。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。