一種基于彈性波的配電線路組網(wǎng)通信系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種通信系統(tǒng)，具體涉及一種基于彈性波的配電線路組網(wǎng)通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]通信網(wǎng)絡(luò)是智能電網(wǎng)信息運(yùn)轉(zhuǎn)的有效載體，是強(qiáng)智能電網(wǎng)堅(jiān)實(shí)的信息傳輸基礎(chǔ)。目前，應(yīng)用于配電網(wǎng)的通信技術(shù)主要包括遠(yuǎn)程通信和本地接入通信兩種；其中，遠(yuǎn)程通信主要包括光纖通信技術(shù)、無(wú)線公網(wǎng)(GPRS/CDM配電線路1/3G)以及230MHz無(wú)線專網(wǎng)等方式；本地接入通信主要包括電力線載波通信技術(shù)和微功率無(wú)線通信等方式。
[0003]電力線載波通信只需結(jié)合加工設(shè)備的投入而無(wú)須考慮線路投資，因此具有應(yīng)用簡(jiǎn)單、方便等優(yōu)點(diǎn)；但是由于線路噪聲大、線路阻抗變化大、線路衰減大且具有時(shí)變性等不足，使得電力線載波的通信質(zhì)量較差，難以在實(shí)時(shí)性和可靠性方面滿足電力系統(tǒng)的需要；而微功率無(wú)線通信技術(shù)具有低成本、低功耗以及對(duì)等通信的特征和優(yōu)勢(shì)，可使用433MHz ISM頻段，也可采用國(guó)家民用無(wú)線電計(jì)量?jī)x表使用的頻段470?510MHz或國(guó)際通用的2.4GHz頻段。但由于微功率無(wú)線通信的傳輸距離受到障礙物的影響很大，使得障礙物嚴(yán)重縮短傳輸距離。
[0004]此外，無(wú)線數(shù)據(jù)為敞開(kāi)式收發(fā)，在射頻范圍內(nèi)其它設(shè)備均可以收到，因此難以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕焕陔娋W(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的一種基于彈性波的配電線路組網(wǎng)通信系統(tǒng)，解決了由于各種非線性設(shè)備接入和電網(wǎng)刀閘開(kāi)關(guān)等干擾信號(hào)影響的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定可靠的通信。本實(shí)用新型的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種基于彈性波的配電線路組網(wǎng)通信系統(tǒng)，包括:第一壓電探頭、第二壓電探頭、第一電路裝置、第二電路裝置、電流互感器和電動(dòng)刀閘；安裝于同一配電線路上的第一壓電探頭和第二壓電探頭雙向通信，其中，第一壓電探頭和第二壓電探頭上分別配有第一電路裝置和第二電路裝置，所述第一電路裝置一端設(shè)有電流互感器，第二電路裝置一端設(shè)有電動(dòng)刀閘。優(yōu)選的，所述第一電路裝置和第二電路裝置均包括數(shù)據(jù)調(diào)制模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)接收模塊和數(shù)據(jù)解調(diào)模塊；
[0007]其中，所述數(shù)據(jù)調(diào)制模塊用于通過(guò)有線或無(wú)線的通信方式從電網(wǎng)獲取數(shù)據(jù)，將其進(jìn)tx調(diào)制；
[0008]所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊用于將調(diào)制的數(shù)據(jù)內(nèi)容轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的壓電驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使第一壓電探頭和第二壓電探頭隨之振動(dòng)產(chǎn)生彈性波，在配電線路上傳輸；
[0009]所述數(shù)據(jù)接收模塊用于接收所述彈性波，將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，發(fā)送至數(shù)據(jù)解調(diào)模塊；
[0010]所述數(shù)據(jù)解調(diào)模塊用于對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并將解調(diào)后的數(shù)據(jù)發(fā)送至電動(dòng)刀閘。
[0011]進(jìn)一步地，所述調(diào)制方式包括:電動(dòng)刀閘為5PSK、配電線路為ISK和FSK。
[0012]進(jìn)一步地，所述彈性波頻率在10kHz_5MHz之間。
[0013]優(yōu)選的，所述配電線路的電壓等級(jí)為10kV。
[0014]優(yōu)選的，所述電流互感器、電動(dòng)刀閘與第一電路裝置和第二電路裝置之間均通過(guò)Zigbee無(wú)線方式進(jìn)行通信。
[0015]優(yōu)選的，所述壓電探頭和配電線路之間通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力的方式進(jìn)行固定，兩者交互界面處涂抹耦合劑。
[0016]進(jìn)一步地，所述的耦合劑包括凡士林和環(huán)氧樹(shù)脂。
[0017]優(yōu)選的，所述第一壓電探頭和第二壓電探頭由常規(guī)的壓電圓環(huán)切割而成，其壓電圓環(huán)的內(nèi)徑與配電線路的外徑相匹配。
[0018]優(yōu)選的，所述第一壓電探頭與第二壓電探頭的相鄰間隔為10-1000米。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0020]1.本實(shí)用新型利用壓電元件產(chǎn)生的彈性波在配電線路中的傳輸特性，有效避免了各種非線性設(shè)備接入以及電網(wǎng)刀閘開(kāi)關(guān)等干擾信號(hào)的影響，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的通信，并且本發(fā)明基于配電線路進(jìn)行通信，可有效保證通信的實(shí)時(shí)性和安全性。
[0021]2.本發(fā)明的結(jié)構(gòu)采用接力傳遞的模式傳輸數(shù)據(jù)，可組合成區(qū)域性的配電接入通信網(wǎng)，與遠(yuǎn)程光纖通信專網(wǎng)配合使用，可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)的全面監(jiān)測(cè)以及電網(wǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0022]3.本發(fā)明所采用的壓電探頭以及電路裝置制作簡(jiǎn)單，成本低，具有非常廣闊的商業(yè)化應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型提供的基于彈性波的配電線路組網(wǎng)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖中標(biāo)記:第一壓電探頭2、第二壓電探頭3、第一電路裝置4、第二電路裝置5、電流互感器6、電動(dòng)刀閘5和配電線路I。
[0025]圖2為本實(shí)用新型提供的第一電路裝置和第二電路裝置框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1所示，一種基于彈性波的配電線路組網(wǎng)通信系統(tǒng)，包括:第一壓電探頭2、第二壓電探頭3、第一電路裝置4、第二電路裝置5、電流互感器6和電動(dòng)刀閘7;安裝于同一配電線路I上的第一壓電探頭2和第二壓電探頭3雙向通信，其中，第一壓電探頭2和第二壓電探頭3上分別配有第一電路裝置4和第二電路裝置5 ;所述第一電路裝置4 一端設(shè)有電流互感器6，第二電路裝置5 —端設(shè)有電動(dòng)刀閘7。
[0027]如圖2所示，所述第一電路裝置4和第二電路裝置5均包括數(shù)據(jù)調(diào)制模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)接收模塊和數(shù)據(jù)解調(diào)模塊；
[0028]其中，所述數(shù)據(jù)調(diào)制模塊用于通過(guò)有線或無(wú)線的通信方式從電網(wǎng)獲取數(shù)據(jù)，將其進(jìn)行調(diào)制；
[0029]所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊用于將調(diào)制的數(shù)據(jù)內(nèi)容轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的壓電驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使第一壓電探頭和第二壓電探頭隨之振動(dòng)產(chǎn)生彈性波，在配電線路上傳輸；
[0030]所述數(shù)據(jù)接收模塊用于接收所述彈性波，將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，發(fā)送至數(shù)據(jù)解調(diào)模塊；
[0031]所述數(shù)據(jù)解調(diào)模塊用于對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并將解調(diào)后的數(shù)據(jù)發(fā)送至電動(dòng)刀閘7。
[0032]所述調(diào)制方式包括:電動(dòng)刀閘7為5PSK、配電線路I為ISK和FSK。
[0033]所述彈性波頻率在10kHz_5MHz之間。
[0034]所述配電線路I的電壓等級(jí)為10kV。
[0035]所述電流互感器6、電動(dòng)刀閘7與第一電路裝置4和第二電路裝置5之間均通過(guò)Zigbee無(wú)線方式進(jìn)行通信。
[0036]所述第一壓電探頭2、第二壓電探頭3和配電線路I之間通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力的方式進(jìn)行固定，兩者交互界面處涂抹耦合劑。
[0037]所述的耦合劑包括凡士林和環(huán)氧樹(shù)脂。
[0038]所述第一壓電探頭2和第二壓電探頭3由常規(guī)的壓電圓環(huán)切割而成，其壓電圓環(huán)的內(nèi)徑與配電線路I的外徑相匹配；所述第一壓電探頭2與所述第二壓電探頭3的相鄰間隔為10-1000米。
[0039]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員參照上述實(shí)施例依然可以對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，這些未脫離本實(shí)用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請(qǐng)待批的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于彈性波的配電線路組網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，包括:第一壓電探頭、第二壓電探頭、第一電路裝置、第二電路裝置、電流互感器和電動(dòng)刀閘；安裝于同一配電線路上的第一壓電探頭和第二壓電探頭雙向通信，其中，第一壓電探頭和第二壓電探頭上分別配有第一電路裝置和第二電路裝置，所述第一電路裝置一端設(shè)有電流互感器，第二電路裝置一端設(shè)有電動(dòng)刀閘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路組網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電路裝置和第二電路裝置均包括數(shù)據(jù)調(diào)制模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)接收模塊和數(shù)據(jù)解調(diào)模塊； 其中，所述數(shù)據(jù)調(diào)制模塊用于通過(guò)有線或無(wú)線的通信方式從電網(wǎng)獲取數(shù)據(jù)，將其進(jìn)行調(diào)制； 所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊用于將調(diào)制的數(shù)據(jù)內(nèi)容轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的壓電驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使第一壓電探頭和第二壓電探頭隨之振動(dòng)產(chǎn)生彈性波，在配電線路上傳輸； 所述數(shù)據(jù)接收模塊用于接收所述彈性波，將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，發(fā)送至數(shù)據(jù)解調(diào)模塊； 所述數(shù)據(jù)解調(diào)模塊用于對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并將解調(diào)后的數(shù)據(jù)發(fā)送至電動(dòng)刀閘。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配電線路組網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)制方式包括:電動(dòng)刀閘為5PSK、配電線路為ISK和FSK。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配電線路組網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于:所述彈性波頻率在10kHz-5MHz 之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路組網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，所述配電線路的電壓等級(jí)為10kV。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路組網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，所述電流互感器、電動(dòng)刀閘與第一電路裝置和第二電路裝置之間均通過(guò)Zigbee無(wú)線方式進(jìn)行通信。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路組網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，所述壓電探頭和配電線路之間通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力的方式進(jìn)行固定，兩者交互界面處涂抹耦合劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的配電線路組網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的耦合劑包括凡士林和環(huán)氧樹(shù)脂。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路組網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，所述第一壓電探頭和第二壓電探頭由常規(guī)的壓電圓環(huán)切割而成，其壓電圓環(huán)的內(nèi)徑與配電線路的外徑相匹配。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路組網(wǎng)通信系統(tǒng)，其特征在于，所述第一壓電探頭與第二壓電探頭的相鄰間隔為10-1000米。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種基于彈性波的配電線路組網(wǎng)通信系統(tǒng)，包括：第一壓電探頭、第二壓電探頭、第一電路裝置、第二電路裝置、電流互感器和電動(dòng)刀閘；安裝于同一配電線路上的第一壓電探頭和第二壓電探頭雙向通信，其中，第一壓電探頭和第二壓電探頭上分別配有第一電路裝置和第二電路裝置，所述第一電路裝置一端設(shè)有電流互感器，第二電路裝置一端設(shè)有電動(dòng)刀閘；解決了由于各種非線性設(shè)備接入和電網(wǎng)刀閘開(kāi)關(guān)等干擾信號(hào)影響的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定可靠的通信，保證了通信的實(shí)時(shí)性和安全性。
【IPC分類】H04B3-54
【公開(kāi)號(hào)】CN204578534
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520337185
【發(fā)明人】汪春, 陳梅, 許曉慧, 劉海璇, 張祥文, 陳麗娟, 葉季蕾, 桑丙玉, 薛金花, 崔紅芬, 陶瓊
【申請(qǐng)人】中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月22日