一种可抑制电力载波信号衰减的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种可抑制电力载波信号衰减的系统，其包括电力线和连接于所述电力线终端的用户负载，所述电力线用于同时传输交流供电信号和电力载波信号；其特征在于：所述电力线上连接有信号控制模块，所述信号控制模块对于所述交流供电信号为常打开，对于所述电力载波信号为常断开，从而使得所述用户负载与所述载波信号不连通，抑制所述用户负载对所述载波信号的衰减。本实用新型专利技术保证载波信号在载波终端之间进行顺利、可靠地传递。

A system that inhibits the attenuation of power carrier signals

The utility model discloses a system that can suppress the attenuation of power carrier signal, which includes a power line and a user load connected to the terminal of the power line. The power line is used for simultaneous transmission of AC power supply signals and power carrier signals; the power line is characterized by a signal control module connected to the power line, and the signal. The control module is often opened for the AC power supply signal, and the power carrier signal is often disconnected, so that the user load is not connected to the carrier signal, and the attenuation of the carrier signal is suppressed by the user load. The utility model ensures that the carrier signal is transmitted smoothly and reliably between the carrier terminals.

【技术实现步骤摘要】
一种可抑制电力载波信号衰减的系统
本技术涉及电力载波通讯
，具体涉及一种可抑制电力载波信号衰减的系统。
技术介绍
电力载波通讯(PowerlineCommunication简称PLC)是利用电力线做为信息传输介质，将所需要传递的信息进行高速传输的技术，其具有高可靠性、抗破坏能力强、不用架设专用线路的特点而得到迅猛发展，这种通讯方式目前广泛应用于电力部门自动化管理中电能表低压集抄系统、家庭智能化通信中载波路由通信等方面。众多生产厂商已推出了各种型号的载波通讯电能表、载波采集终端器、载波集中器、载波路由器、电力猫等终端设备供用户使用，载波电能表低压集抄系统目前在电力管理部门已获得了大面积的应用。在电力部门的实际应用过程中发现，目前我国对接入电网的电器设备对电网产生的污染没有强制标准，导致低压电网污染严重，加之用户负荷中常见的洗衣机、电视机、日光灯、电吹风、电冰箱、空调、电梯等用电设备会使电力线路的输入阻抗、负荷发生改变，从而使电力载波信号发生严重的畸变及衰减，导致通信失败，抄表成功率低。无论是生产商还是现场施工人员一旦发现此问题，一般采取以下途径来解决：1、加大载波发射单元的信号强度；2、在电能表和采集器之间增加中继器；3、通过路由算法来解决；4、择时抄表，一般情况下，在午夜时分，用户负荷大部分都已停止工作，电网上的各种干扰信号显著减少，抄表成功率较高。对于第一种解决办法，因国家对载波单元输入电力线路的载波信号强度有限值要求，不能无限制提高，再加之电网用户负荷的影响，效果也不是很好。对于第二种解决办法，需要增加施工成本。对于第三种解决办法，适用于用户电能表分布密集的情况，每个用户的电能表都被设置成可承担中继功能的电能表，相互之间进行接力传递。如果用户电能表比较分散，则起不到作用。对于第四种解决办法，有些电力管理部门规定，在采集器中设置采集周期，采集器按采集周期进行自动抄表，如果抄收不成功，就在下一个采集周期再次抄收，一天24小时内只要有任何一次抄收成功，当日就停止抄收。这虽让能实现冻结电量的抄收，但不能实现用户用电参数实时监测与抄收，只是一种变通办法。
技术实现思路
我们发现传统解决载波通讯质量的手段主要是增加通讯的信号的强度，增加信号中继，加大信号输入强度，提高接收灵敏度等等。本技术的思想是：在现有信号强度情况下，优化信号传输通道，使其更加适合信号的传输，降低传输损耗，提高信噪比，从而提高载波通讯质量。有鉴于此，为了解决现有技术中的上述技术问题，本技术提出一种抑制电力载波信号衰减的解决方案，使抄表成功率得以大幅提高，基本上可实现在任意时刻实时监测与抄收。本技术通过以下技术手段解决上述问题：一种可抑制电力载波信号衰减的系统，其包括电力线和连接于所述电力线终端的用户负载，所述电力线用于同时传输交流供电信号和电力载波信号；其特征在于：所述电力线上连接有信号控制模块，所述信号控制模块对于所述交流供电信号为常打开，对于所述电力载波信号为常断开，从而使得所述用户负载与所述载波信号不连通，抑制所述用户负载对所述载波信号的衰减。所述电力载波信号由连接于所述电力线上的一个载波终端产生，或多个载波终端交互通信产生，所述信号控制模块安装在所述载波终端和所述用户负载之间的所述电力线上。优选的，进一步的，所述交流供电信号为AC220V/50Hz市电。所述信号控制模块包括磁芯、第一线圈、第二线圈、第三线圈、磁通量监测模块、磁通量反向补偿模块；第一线圈、第二线圈、第三线圈绕在磁芯上，第二线圈的两个抽头连接磁通量监测模块的输入端，磁通量监测模块的输出端连接磁通量反向补偿模块的输入端，磁通量反向补偿模块的输出端连接第三线圈的两个抽头，第一线圈的两个抽头连接在电力线路中；50Hz电力信号流经第一线圈后会产生一个磁通量，该磁通量会在第一线圈上产生一个反向电势E1，该磁通量同样会在第二线圈上产生感应电压信号，磁通量监测模块实时监测该感应电压信号,磁通量反向补偿模块将该感应电压信号做反相、放大处理，给第三线圈施加一个和反向电势E1大小相等、方向相反的电压信号E2，从而抵消电力信号在第一线圈上产生的反向电势E1，使E1和E2的矢量和为零，从而确保电力信号不会在第一线圈两端产生压降与损耗；对于信号频率不等于50Hz的电力载波信号，磁通量监测模块不予处理，第一线圈对其会产生一个感抗XL＝2πfL，阻碍电力载波信号顺利通过。优选的，所述磁芯为环形磁芯。进一步地，所述磁通量检测模块包括第二放大器，第二放大器的反相输入端通过第六电阻连接第二放大器的输出端，第二放大器的反相输入端通过第四电阻连接第四电容的一端，第四电容的另一端通过第七电阻连接第二放大器的正相输入端，第四电容的一端通过第五电阻连接第三电容的一端，第三电容的另一端连接第四电容的另一端并接地，第三电容的一端通过第二电感连接第二线圈的一个抽头，第三电容的另一端连接第二线圈的另一个抽头。进一步地，所述磁通量反向补偿模块包括第一放大器，第一放大器的正相输入端通过第二电阻连接到连接器P1的AGND端，第一放大器的正电源端连接到连接器P1的+12V端，第一放大器的负电源端连接到连接器P1的-12V端，第一放大器的反相输入端通过第三电阻连接第二放大器的输出端，第一放大器的反相输入端通过第一电阻连接第一放大器的输出端，第一放大器的反相输入端通过第一电容连接第一放大器的输出端，第一放大器的输出端通过第三电感连接第二电容的一端，第二电容的一端通过第一电感连接第三线圈的一个抽头，第二电容的另一端连接第三线圈的另一个抽头并接地。进一步地，所述第一线圈的匝数为1。另一种可抑制电力载波信号衰减的系统，所述信号控制模块为磁珠。另一种可抑制电力载波信号衰减的系统，所述信号控制模块为电抗器。与现有技术相比，本技术的有益效果如下：本技术能有效抑制电力载波信号衰减，保证载波信号在载波终端之间进行顺利、可靠地传递；本技术也可解决载波路由器断网掉线的问题；本技术不仅可用于电能表低压集抄系统的实时集抄，凡是以电力网作为通信载体进行通信的情况都适用。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是采用电力载波通信的电路示意图；图2是本技术抑制电力载波信号衰减解决方案实施例1的电路示意图；图3是本技术信号控制单元的结构示意图；图4是本技术磁通量监测模块和磁通量反向补偿模块的电路原理图；图5是本技术抑制电力载波信号衰减解决方案实施例2的电路示意图；图6是本技术抑制电力载波信号衰减解决方案实施例3的电路示意图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本技术的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1经过大量地研究发现，电力载波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可抑制电力载波信号衰减的系统，其包括电力线和连接于所述电力线终端的用户负载，所述电力线用于同时传输交流供电信号和电力载波信号；其特征在于：所述电力线上连接有信号控制模块，所述信号控制模块对于所述交流供电信号为常打开，对于所述电力载波信号为常断开，从而使得所述用户负载与所述载波信号不连通，抑制所述用户负载对所述载波信号的衰减。

【技术特征摘要】
1.一种可抑制电力载波信号衰减的系统，其包括电力线和连接于所述电力线终端的用户负载，所述电力线用于同时传输交流供电信号和电力载波信号；其特征在于：所述电力线上连接有信号控制模块，所述信号控制模块对于所述交流供电信号为常打开，对于所述电力载波信号为常断开，从而使得所述用户负载与所述载波信号不连通，抑制所述用户负载对所述载波信号的衰减。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述电力载波信号由连接于所述电力线上的一个载波终端产生，或多个载波终端交互通信产生，所述信号控制模块安装在所述载波终端和所述用户负载之间的所述电力线上。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述交流供电信号为AC220V/50Hz市电。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述信号控制模块包括磁芯、第一线圈、第二线圈、第三线圈、磁通量监测模块、磁通量反向补偿模块；第一线圈、第二线圈、第三线圈绕在磁芯上，第二线圈的两个抽头连接磁通量监测模块的输入端，磁通量监测模块的输出端连接磁通量反向补偿模块的输入端，磁通量反向补偿模块的输出端连接第三线圈的两个抽头，第一线圈的两个抽头连接在电力线路中；50Hz电力信号流经第一线圈后会产生一个磁通量，该磁通量会在第一线圈上产生一个反向电势E1，该磁通量同样会在第二线圈上产生感应电压信号，磁通量监测模块实时监测该感应电压信号,磁通量反向补偿模块将该感应电压信号做反相、放大处理，给第三线圈施加一个和反向电势E1大小相等、方向相反的电压信号E2，从而抵消电力信号在第一线圈上产生的反向电势E1，使E1和E2的矢量和为零，从而确保电力信...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱亚军，林杰敏，
申请(专利权)人：珠海市科荟电器有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44