[发明专利]一种物联网中电力载波数据的传输方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及电力载波通信技术，具体涉及一种物联网中电力载波数据的传输方法。

背景技术

目前，电使用已经遍及千家万户，但如何实现家用电的智慧管理，是政府部门和相关厂商需要考虑的问题。通过物联网解决这一问题是一个很好的思路和途径，不过目前对于智慧电力物联网系统的研究还处于初步发展阶段，研究较少。

电力载波是电力系统特有的通信方式，电力载波通讯(Power line Communication，PLC)是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。近年来，宽带电力线载波通信(BPLC：Broadband Power Line Carrier)技术得到了广泛应用，尤其大量应用于智能电网抄表系统、能源互联网、智能家居和工业数据采集等场景。

电力线载波通信网络具有无需布线的优点，可大大减少网络筹建费用。但电力线网络并不是一种可靠的通信载体，首先，电力线对通信信号会造成强烈的衰减，这种衰减幅度时变性很强，取决于信号频率、网络拓扑、负载电器等等。通信信号在电力线通信信道传播中存在衰落现象，在接收机输入端的信号强度会有很大的变化和起伏，对通信系统接收功率很大的影响。这需要设计出输入电压范围尽可能大的自动增益控制电路。

但是，由于电力线和电力设备基本位于户外，电力线载波信号传输环境恶劣多变，导致中压载波信号在传输的过程中容易受到周边环境的影响而引入噪声，加入的噪声对信号传输质量有很大的干扰。为了降低噪声对中压载波信号的影响，通常需要对载波信号进行去噪处理。

发明内容

本发明提供一种物联网中电力载波数据的传输方法，该方法可以利用电力线建立物联网，实现电力设备之间的经济通信，且能保证数据的传输的可靠性。

为了实现上述目的，本发明提供一种物联网中电力载波数据的传输方法，该方法包括如下步骤：

S1.在多个电力设备之间设置多个载波数据发送端和载波数据接收端；

S2.载波数据发送端将载波信号生成载波数据，并加密；

S3.将载波数据进行放大或衰减处理；

S4.将载波数据传输给对应的载波数据接收端；

其中在S2中，在生成载波数据加密前，采用如下方式对载波信号进行去噪处理：

通过隔离通道数字存储示波器对所述中压载波信号进行采样，得到N个采样点信号；

选择两种或两种以上小波基；

分别对所述N个采样点信号以每种小波基进行分解，得到与每种小波基相对应的原信号的时域波形图和噪声信号的时域波形；

分别对每种小波基相对应的所述原信号的时域波形图和噪声信号的时域波形进行频谱分析，得到与小波基相对应的信噪比；

比较每种小波基相对应的信噪比的大小；

以信噪比最高的小波基作为最优小波基；

利用最优小波基对载波信号进行去噪处理。

优选的，分别对所述N个采样点信号以每种小波基进行分解，得到与每种小波基相对应的原信号的时域波形图和噪声信号的时域波形，具体包括：

对所述N个采样点信号以db2为小波基进行分解，得到与db2相对应的原信号的时域波形图和噪声信号的时域波形；

对所述N个采样点信号以haar为小波基进行分解，得到与haar相对应的原信号的时域波形图和噪声信号的时域波形；

对所述N个采样点信号以sym6为小波基进行分解，得到与sym6相对应的原信号的时域波形图和噪声信号的时域波形。

优选的，所述步骤S3包括如下子步骤：

步骤S31：获取载波数据的幅值；

步骤S32：提取载波数据的过零信号，并对所述载波数据分段处理，得到过零区域和非过零区域；

步骤S33：分别计算所述幅值在所述过零区域对应的过零区域增益值和所述非过零区域对应的非过零区域增益值；利用加窗处理法对所述过零区域增益值和非过零区域增益值进行处理得到目标增益控制值，

步骤S34：根据得到的所述目标增益控制值对所述载波数据进行放大或衰减。

优选的，所述步骤S2中，根据用户密钥和加密算法对生成的载波数据进行分段载波数据加密，得到加密后的分段载波数据

优选的，在所述S2中，具体包括如下子步骤：

S21：将分段载波数据、用户密钥和第一随机数字信号进行位运算，得到第一密文数字信号；

S22：根据用户密钥和第一随机数字信号进行位运算，得到第二随机数字信号；

S23：将第二随机数字信号插入到第一密文数字信号中，得到第二密文数字信号；