專(zhuān)利名稱(chēng)：配電網(wǎng)載波通信測(cè)控模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種自動(dòng)化測(cè)控裝置，具體是一種配電網(wǎng)自動(dòng)化載波通信測(cè)控模塊。 該模塊可用于載波通信系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)、變壓器的遙測(cè)、遙控、遙信、遙調(diào)。亦可用于光纖 通訊、無(wú)線及其他通訊系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)、變壓器的遠(yuǎn)程檢測(cè)、控制。
背景技術(shù)：
目前，在10kV配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)中，采用了大量的開(kāi)關(guān)、變壓器配套測(cè)控裝置。
這些裝置存在以下問(wèn)題測(cè)控裝置大多為戶外分體安裝，需要架設(shè)專(zhuān)用通訊線路、需要 配置戶外裝置的工作電源。這種開(kāi)關(guān)、變壓器配套的自動(dòng)化裝置，元器件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 安裝、運(yùn)行、檢修困難；特別是電源、測(cè)控裝置和通訊裝置，分體安裝在戶外運(yùn)行環(huán)境 惡劣，很容易發(fā)生故障。因此，特別需要開(kāi)關(guān)、變壓器配套的自動(dòng)化裝置小型化、簡(jiǎn)單 化、集成化、 一體化。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提出一種配電網(wǎng)載波通信測(cè)控模塊。 該模塊體積小，集成化程度高，核心器件采用新器件ARM7，載波通訊調(diào)制解調(diào)采用多載 波FSK調(diào)制新技術(shù)，集載波通訊調(diào)制發(fā)射、解調(diào)接收和設(shè)備的檢測(cè)、控制為一體。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的 一種配電網(wǎng)載波通信測(cè)控模塊， 其特征在于設(shè)有載波通信模板PLC、測(cè)控模板FTU和電源模板AC/DC;
所述載波通信模板PLC設(shè)有微處理器系統(tǒng)ARM7，調(diào)制解調(diào)器單元，可編程陣列FPGA、 自適應(yīng)耦合器、收發(fā)切換電路，載波通訊信號(hào)輸入接口、 RS232接口、光纖通信接口、 FTU 通訊接口；所述微處理器系統(tǒng)ARM7通過(guò)擴(kuò)展總線方式與各個(gè)電路單元連接；所述FPGA 可編程陣列單元與自適應(yīng)耦合器、收發(fā)切換電路、調(diào)制解調(diào)器單元進(jìn)行測(cè)控通信連接； 所述調(diào)制解調(diào)器單元與收發(fā)切換電路、FPGA可編程陣列單元進(jìn)行測(cè)控通信連接；所述自 適應(yīng)耦合器與收發(fā)切換電路、FPGA可編程陣列單元進(jìn)行測(cè)控通信連接；
所述測(cè)控模板FTU設(shè)有微處理器系統(tǒng)ARM7、光電隔離與控制輸出接口電路、開(kāi)關(guān)量 測(cè)控接口、控制繼電器、電流互感器CT、 1/V變換器、S/H電流采樣電路組成的電流檢測(cè) 組合電路、由電壓互感器PT、 V/V變換器、S/H電壓采樣電路組成的電壓檢測(cè)組合電路、 PLC通信接口、測(cè)控輸入輸出接口；所述微處理器系統(tǒng)ARM7對(duì)電流檢測(cè)組合電路、電壓檢測(cè)組合電路、PLC通信接口、光電隔離與控制輸出接口電路、開(kāi)關(guān)量測(cè)控接口進(jìn)行測(cè)控 連接；所述光電隔離與控制輸出接口電路與控制繼電器連接；所述開(kāi)關(guān)量測(cè)控接口與外 部的測(cè)控輸入輸出接口連接并與ARM7測(cè)控通信連接；測(cè)控輸入輸出接口與電流檢測(cè)組合 電路、電壓檢測(cè)組合電路、開(kāi)關(guān)量測(cè)控接口、控制繼電器進(jìn)行測(cè)控連接；
所述電源模板AC/DC設(shè)有交流電源輸入接口 ，該接口依次連接整流電路、濾波電路、 穩(wěn)壓電路、輸出電路，并設(shè)有電源保護(hù)自控電路；
所述測(cè)控模板FTU與載波通訊模板經(jīng)PLC通信接口連接；電源模板與所述測(cè)控模板、 載波通訊模板進(jìn)行供電電路連接。
調(diào)制解調(diào)器單元采用多載波FSK調(diào)制技術(shù)，集調(diào)制解調(diào)、信道估計(jì)與自動(dòng)跳頻技術(shù) 于一體，很好解決了 PLC通信信道時(shí)變性、頻率衰落隨機(jī)性很強(qiáng)的缺點(diǎn)。通過(guò)對(duì)線路阻 抗以及接收功率譜進(jìn)行信道估計(jì)的結(jié)果，選擇最佳的FSK載波頻率進(jìn)行通信。該技術(shù)是 該P(yáng)LC通信系統(tǒng)的關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)，為國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)。
本系統(tǒng)采用智能自適應(yīng)耦合器，基于功率譜信道估計(jì)結(jié)果以及線路阻抗的變化，選 擇合適的耦合參數(shù)，使接收效果和發(fā)送耦合效率達(dá)到最佳。自適應(yīng)耦合器與專(zhuān)用調(diào)制解 調(diào)器單元跳頻同步進(jìn)行。該技術(shù)也是本PLC通信系統(tǒng)的又一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。
測(cè)控模塊具有遠(yuǎn)程控制與本地保護(hù)功能，既可以根據(jù)控制中心發(fā)送的控制命令，實(shí) 現(xiàn)對(duì)柱上開(kāi)關(guān)的分、合間控制，同時(shí)，根據(jù)電流的大小以及電流整定值，可以實(shí)現(xiàn)分段 式過(guò)流保護(hù)功能或速斷保護(hù)功能，保護(hù)動(dòng)作電流的整定由控制中心根據(jù)線路的實(shí)際負(fù)荷 進(jìn)行就地或遠(yuǎn)程整定。
本實(shí)用新型具備了載波信號(hào)調(diào)制發(fā)射、解調(diào)接收，自動(dòng)變頻、耦合自適應(yīng)，遠(yuǎn)程載 波測(cè)控功能，體積小、集成度高，很容易被裝入各種電力開(kāi)關(guān)、變壓器設(shè)備中，通過(guò)載 波通信實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)、變壓器等設(shè)備的遠(yuǎn)程測(cè)控。本實(shí)用新型具有便于安裝調(diào)試、檢測(cè)和 維護(hù)，用途廣、適用于各種通訊系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明參見(jiàn)附圖，配電網(wǎng)載波通信
測(cè)控模塊，設(shè)有載波通信模板PLC 1、測(cè)控模板FTU 2和電源模板AC/DC 3。
所述載波通信模板PLC設(shè)有微處理器系統(tǒng)ARM7，調(diào)制解調(diào)器單元，可編程陣列FPGA、 自適應(yīng)耦合器、收發(fā)切換電路，載波通訊信號(hào)輸入接口、 RS232接口、光纖通信接口、 FTU通訊接口；所述微處理器系統(tǒng)ARM7通過(guò)擴(kuò)展總線方式與各個(gè)電路單元連接；所述FPGA 可編程陣列單元與自適應(yīng)耦合器、收發(fā)切換電路、調(diào)制解調(diào)器單元進(jìn)行測(cè)控通信連接； 所述調(diào)制解調(diào)器單元與收發(fā)切換電路、FPGA可編程陣列單元進(jìn)行測(cè)控通信連接；所述自 適應(yīng)耦合器與收發(fā)切換電路、FPGA可編程陣列單元進(jìn)行測(cè)控通信連接；
所述測(cè)控模板FTU設(shè)有微處理器系統(tǒng)ARM7、光電隔離與控制輸出接口電路、開(kāi)關(guān)量 測(cè)控接口、控制繼電器、電流互感器CT、 1/V變換器、S/H電流采樣電路組成的電流檢測(cè) 組合電路、由電壓互感器PT、 V/V變換器、S/H電壓采樣電路組成的電壓檢測(cè)組合電路、 PLC通信接口、測(cè)控輸入輸出接口；所述微處理器系統(tǒng)ARM7對(duì)電流檢測(cè)組合電路、電壓 檢測(cè)組合電路、PLC通信接口、光電隔離與控制輸出接口電路、開(kāi)關(guān)量測(cè)控接口進(jìn)行測(cè)控 連接；所述光電隔離與控制輸出接口電路與控制繼電器連接；所述開(kāi)關(guān)量測(cè)控接口與外 部的測(cè)控輸入輸出接口連接并與ARM7測(cè)控通信連接；測(cè)控輸入輸出接口與電流檢測(cè)組合 電路、電壓檢測(cè)組合電路、開(kāi)關(guān)量測(cè)控接口、控制繼電器進(jìn)行測(cè)控連接；
所述電源模板AC/DC設(shè)有交流電源輸入接口，該接口依次連接整流電路、濾波電路、 穩(wěn)壓電路、輸出電路，并設(shè)有電源保護(hù)自控電路；
所述測(cè)控模板FTU與載波通訊模板經(jīng)PLC通信接口連接；電源模板與所述測(cè)控模板、 載波通訊模板進(jìn)行供電電路連接。
本實(shí)施例經(jīng)試用效果良好，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)國(guó)家載波通訊和測(cè)控標(biāo)準(zhǔn)，受到 有關(guān)部門(mén)和用戶的好評(píng)。
權(quán)利要求1、一種配電網(wǎng)載波通信測(cè)控模塊，其特征在于設(shè)有載波通信模板PLC、測(cè)控模板FTU和電源模板AC/DC；所述載波通信模板PLC設(shè)有微處理器系統(tǒng)ARM7，調(diào)制解調(diào)器單元，可編程陣列FPGA、自適應(yīng)耦合器、收發(fā)切換電路，載波通訊信號(hào)輸入接口、RS232接口、光纖通信接口、FTU通訊接口；所述微處理器系統(tǒng)ARM7通過(guò)擴(kuò)展總線方式與各個(gè)電路單元連接；所述FPGA可編程陣列單元與自適應(yīng)耦合器、收發(fā)切換電路、調(diào)制解調(diào)器單元進(jìn)行測(cè)控通信連接；所述調(diào)制解調(diào)器單元與收發(fā)切換電路、FPGA可編程陣列單元進(jìn)行測(cè)控通信連接；所述自適應(yīng)耦合器與收發(fā)切換電路、FPGA可編程陣列單元進(jìn)行測(cè)控通信連接；所述測(cè)控模板FTU設(shè)有微處理器系統(tǒng)ARM7、光電隔離與控制輸出接口電路、開(kāi)關(guān)量測(cè)控接口、控制繼電器、電流互感器CT、I/V變換器、S/H電流采樣電路組成的電流檢測(cè)組合電路、由電壓互感器PT、V/V變換器、S/H電壓采樣電路組成的電壓檢測(cè)組合電路、PLC通信接口、測(cè)控輸入輸出接口；所述微處理器系統(tǒng)ARM7對(duì)電流檢測(cè)組合電路、電壓檢測(cè)組合電路、PLC通信接口、光電隔離與控制輸出接口電路、開(kāi)關(guān)量測(cè)控接口進(jìn)行測(cè)控連接；所述光電隔離與控制輸出接口電路與控制繼電器連接；所述開(kāi)關(guān)量測(cè)控接口與外部的測(cè)控輸入輸出接口連接并與ARM7測(cè)控通信連接；測(cè)控輸入輸出接口與電流檢測(cè)組合電路、電壓檢測(cè)組合電路、開(kāi)關(guān)量測(cè)控接口、控制繼電器進(jìn)行測(cè)控連接；所述電源模板AC/DC設(shè)有交流電源輸入接口，該接口依次連接整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路、輸出電路，并設(shè)有電源保護(hù)自控電路；所述測(cè)控模板FTU與載波通訊模板經(jīng)PLC通信接口連接；電源模板與所述測(cè)控模板、載波通訊模板進(jìn)行供電電路連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種配電網(wǎng)載波通信測(cè)控模塊，設(shè)有載波通信模板、測(cè)控模板和電源模板；載波通信模板設(shè)有微處理器系統(tǒng)，調(diào)制解調(diào)器，可編程陣列、自適應(yīng)耦合器、收發(fā)切換電路，載波通訊信號(hào)輸入接口；測(cè)控模板設(shè)有微處理器系統(tǒng)、光電隔離與控制輸出接口電路、開(kāi)關(guān)量輸入接口、控制繼電器、電流互感器CT、I/V變換器、S/H電流采樣電路組成的電流檢測(cè)組合電路、由電壓互感器PT、V/V變換器、S/H電壓采樣電路組成的電壓檢測(cè)組合電路；電源模板設(shè)有交流電源輸入接口，該接口依次連接整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路、輸出電路、電源保護(hù)自控電路；本實(shí)用新型特別適用于載波通信系統(tǒng)開(kāi)關(guān)、變壓器等設(shè)備的遠(yuǎn)程測(cè)控，便于安裝、調(diào)試、運(yùn)行和維護(hù)，還可用于其它各種通訊系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的遠(yuǎn)程測(cè)控。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201269994SQ200820122980
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
發(fā)明者馮立志, 張建中, 謝志遠(yuǎn), 郭以賀 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)(保定);北京泰優(yōu)美科技有限責(zé)任公司