專利名稱：電力工頻通訊系統(tǒng)終端裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力工頻通訊，特別適用于一種電力工頻通訊系統(tǒng)終端裝置。
背景技術：
目前，電力通訊多采用常規(guī)載波和擴頻載波，這些方法存在成本高，需中間設備，如中繼裝置等，對信號的頻帶有一定的要求，傳輸距離近，只能在一個電壓等級范圍內(nèi)傳輸。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種無任何附加設備和無需改造工頻電力網(wǎng)絡，能夠完全利用現(xiàn)有工頻電力網(wǎng)絡進行通訊的一種電力工頻通訊系統(tǒng)終端裝置。
實現(xiàn)本實用新型發(fā)明目的的技術方案是這樣解決的其本實用新型的改進之處在于具有電源電路單元與信號前期處理電路單元連接，信號前期處理電路單元一端與變壓器二次側連接，另一端與信號檢測電路單元連接，其信號檢測電路單元分別分三路與信號檢測電平預置電路單元、中央處理電路過零脈沖電路單元連接，其中中央處理電路又分別與信號檢測電平預置電路單元、過零中斷電路單元、過零脈沖電路單元連接，過零脈沖電路單元又與開關電路單元連接，開關電路單元與上行信號調(diào)制電路單元連接，上行信號調(diào)制電路單元與變壓器一次側連接。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比，無任何附加設備和無需改造工頻電力網(wǎng)絡，能夠完全利用現(xiàn)有工頻電力網(wǎng)絡進行通訊的一種電力工頻通訊系統(tǒng)終端裝置。完全利用現(xiàn)有的工頻電力網(wǎng)絡進行通訊，成本低，通訊可靠性高。特別適合我國的電力網(wǎng)絡。
圖1為本實用新型電路原理結構示意圖；圖2為上行電流信號調(diào)制示意圖。
具體實施方式
附圖為本實用新型的實施例
以下結合附圖對本實用新型的發(fā)明內(nèi)容作進一步說明參照圖1所示，具有電源電路單元E與信號前期處理電路單元A連接，信號前期處理電路單元A一端與變壓器T二次側連接，另一端與信號檢測電路單元J連接，其信號檢測電路單元J分別分三路與信號檢測電平預置電路單元Y、中央處理電路中央處理器CPU、過零脈沖電路單元B連接，其中中央處理電路中央處理器CPU又分別與信號檢測電平預置電路單元Y、過零中斷電路單元D、過零脈沖電路單元B連接，過零脈沖電路單元B又與開關電路單元C連接，開關電路單元C與上行信號調(diào)制電路單元W連接，上行信號調(diào)制電路單元W與變壓器T一次側連接。
電源電路單元E由T、U15、U17、U16組成，其中T為電壓變壓器及信號傳輸變壓器，U15為BD107，U16為穩(wěn)壓管7805，U17為穩(wěn)壓管7905；在信號前期處理電路單元A中，R1與R2、R3與R4對輸入信號分壓，R5、C2，R6、C1，分別對分壓后的信號濾波，D1、D2為二極管，對輸入信號波形進行全波整流，R7、R8對整流后的信號再次分壓，然后輸入到J單元，R9、C3對整流后的信號再進行濾波處理，使其產(chǎn)生隨電網(wǎng)變化的脈動直流電平，輸入到J單元；信號檢測電路單元J為信號檢測單元，由集成運算放大器，邏輯門電路及電阻或由電壓比較器邏輯門電路及電阻組成；信號檢測電平預置電路單元Y為信號檢測電平預置電路單元，由譯碼器、雙向雙通道開關及電阻組成；Y與J和中央處理器CPU分別相連；中央處理器CPU為具有捕捉功能的單片機；過零脈沖電路單元B為產(chǎn)生電壓波形過零脈沖電路，其中U1、U2、U3為集電極(或漏極)開路輸出的電壓比較器，U1、U2組成一個線與關系；U4、U5、U6、U8、U9、U10、U11為與非門電路，R10與J單元相連，U1的負輸入，U2、U3的正輸入相交后與J相連，R14與C4為充放電電路，其充放電時間大于20ms、U6的輸出與W單元相連，U8的兩個輸入腳與中央處理器CPU一個口線相連；開關電路單元C為一個可控開關電路，U7為與非門電路，U14為三極管，U7的兩個輸入與中央處理器CPU的一個口線相連，U4通過R17與W單元相連；過零中斷電路單元D為產(chǎn)生電壓波形過零點中斷電路，U12為運算放大器，U13為邏輯門電路，D5、D6為二極管，起限幅作用，U13的輸入與中央處理器CPU的一個口線相連；上行信號調(diào)制電路單元W為上行信號調(diào)制單元由光電隔離開關(普通型晶體管或可關斷型晶體管)及開關的驅(qū)動和保護電路組成，其直接與220V電源相接。
當電力工頻通訊系統(tǒng)終端接收信號時，中央處理器CPU根據(jù)接受到的電壓過零中斷電路單元產(chǎn)生的過零中斷信號，給信號檢測電平預置電路單元Y和信號檢測電路單元J發(fā)送命令，使信號檢測電平預置電路單元Y中的 個電平 按照一定的順序依次導通(每個電平分別導通兩次)，導通電平在通過信號檢測電路單元J轉換后，輸入到中央處理器CPU中去，這樣就得到n個時間間隔變化的取樣點，再經(jīng)過中央處理器CPU進行處理，就完成了信號的接收工作。
當電力工頻通訊系統(tǒng)終端發(fā)送信號時，中央處理器CPU根據(jù)接收到電壓過零中斷信號給過零脈沖電路單元B和可控開關電路單元C發(fā)送命令，使B電路單元和C電路單元同時給調(diào)制電路單元W發(fā)送命令信號，控制調(diào)制單元電路W中的硅整流器件，使其在工頻電壓過零點前后30°附近(25°～35°)產(chǎn)生一個瞬間短路電流，這樣就將信號調(diào)制到工頻電力網(wǎng)上。
圖2所示，為上行電流信號調(diào)制示意圖，由電網(wǎng)來的10KV三相交流，VA、VB、VC呈三角形連接，并接入變壓器T的一次側，其變壓器T的二次側呈星形連接，其中零線上連接有上行信號調(diào)制電路單元W。
綜上所述，對信號的檢測無A/D轉換器，而是利用信號前期處理電路單元A、信號檢測電路單元J、信號檢測電平預置電路單元Y和中央處理器CPU來完成。該終端裝置中信號的檢測方法是對工頻電壓信號的波形進行檢測，將工頻電壓信號波形進行全波整流，再將整流后的波形分為兩路，一路為整流后的信號波形，一路為經(jīng)過阻容濾波變?yōu)殡S工頻電網(wǎng)電壓幅值變化的脈動直流電平信號。將這兩路信號同時輸入信號檢測電路單元J，通過信號檢測電路單元J信號檢測電平預置電路單元Y和中央處理器CPU對進入終端裝置的信號波形進行時間間隔變化的檢測。
權利要求1.一種電力工頻通訊系統(tǒng)終端裝置，其特征在于具有電源電路單元(E)與信號前期處理電路單元(A)連接，信號前期處理電路單元(A)一端與變壓器(T)二次側連接，另一端與信號檢測電路單元(J)連接，其信號檢測電路單元(J)分別分三路與信號檢測電平預置電路單元(Y)、中央處理電路(CPU)、過零脈沖電路單元(B)連接，其中中央處理電路(CPU)又分別與信號檢測電平預置電路單元(Y)、過零中斷電路單元(D)、過零脈沖電路單元(B)連接，過零脈沖電路單元(B)又與開關電路單元(C)連接，開關電路單元(C)與上行信號調(diào)制電路單元(W)連接，上行信號調(diào)制電路單元(W)與變壓器(T)一次側連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的電力工頻通訊系統(tǒng)終端裝置，其特征在于所說的信號前期處理電路單元(A)將電源電路單元(E)中的變壓器(T)二次側所輸出的正負兩路信號為全波整流信號，將整流后的信號分為兩路，一路分壓，一路經(jīng)過阻容濾波變?yōu)殡S工頻電網(wǎng)電壓幅值變化的脈動直流電平信號，將這兩路信號同時輸入到信號檢測電路單元(J)。
3.根據(jù)權利要求1所述的電力工頻通訊系統(tǒng)終端裝置，其特征在于所說的信號檢測電路單元(J)，具有集成運算放大器、邏輯門電路及電阻，或具有集成運算放大器、電壓比較器、邏輯門電路及電阻，其輸出連接到中央處理電路(CPU)的具有捕捉功能的管腳上。
4.根據(jù)權利要求1所述的電力工頻通訊系統(tǒng)終端裝置，其特征在于所說的信號檢測電平預置電路單元(Y)，由譯碼器、雙向雙通道開關及電阻構成。
5.根據(jù)權利要求1所述的電力工頻通訊系統(tǒng)終端裝置，其特征在于所說的上行信號調(diào)制單元(W)，是由光電隔離器、普通硅整流器開關或可關斷硅整流器開關及開關驅(qū)動電路和保護電路構成，其開關直接與工頻電力網(wǎng)相連。
專利摘要本實用新型涉及電力工頻通訊系統(tǒng)終端裝置。電源單元與信號前期處理單元連接，信號前期處理單元一端與變壓器二次側連接，另一端與信號檢測單元連接，其信號檢測單元分別分三路與信號檢測電平預置單元、中央處理電路、過零脈沖單元連接，其中中央處理電路又分別與信號檢測電平預置單元、過零中斷單元、過零脈沖單元連接，過零脈沖單元又與開關單元連接，開關單元與上行信號調(diào)制單元連接，上行信號調(diào)制單元與變壓器一次側連接。無任何附加設備和無需改造工頻電力網(wǎng)絡，能夠完全利用現(xiàn)有工頻電力網(wǎng)絡進行通訊的一種電力工頻通訊系統(tǒng)終端裝置。完全利用現(xiàn)有的工頻電力網(wǎng)絡進行通訊，成本低，通訊可靠性高。特別適合我國的電力網(wǎng)絡。
文檔編號H04B3/54GK2783636SQ20042004199
公開日2006年5月24日 申請日期2004年6月1日 優(yōu)先權日2004年6月1日
發(fā)明者竇海釗, 盧銀紅, 劉萬宏 申請人:西安康圣科技開發(fā)有限公司