配电网载波通信测控模块制造技术

本发明专利技术涉及一种配电网载波通信测控模块，设有载波通信模板、测控模板和电源模板；载波通信模板设有微处理器系统，调制解调器，可编程阵列、自适应耦合器、收发切换电路，载波通讯信号输入接口；测控模板设有微处理器系统、光电隔离与控制输出接口电路、开关量输入接口、控制继电器、电流互感器ＣＴ、Ｉ／Ｖ变换器、Ｓ／Ｈ电流采样电路组成的电流检测组合电路、由电压互感器ＰＴ、Ｖ／Ｖ变换器、Ｓ／Ｈ电压采样电路组成的电压检测组合电路；电源模板设有交流电源输入接口，该接口依次连接整流电路、滤波电路、稳压电路、输出电路、电源保护自控电路；本发明专利技术特别适用于载波通信系统开关、变压器等设备的远程测控，便于安装、调试、运行和维护，还可用于其它各种通讯系统自动化设备的远程测控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种自动化测控装置，具体是一种配电网自动化载波通信测控模块。该 模块可用于载波通信系统的开关、变压器的遥测、遥控、遥信、遥调。亦可用于光纤通 讯、无线及其他通讯系统的开关、变压器的远程检测、控制。
技术介绍
目前，在10kV配电网馈线自动化系统中，采用了大量的开关、变压器配套测控装置。这些装置存在以下问题测控装置大多为户外分体安装，需要架设专用通讯线路、需要 配置户外装置的工作电源。这种开关、变压器配套的自动化装置，元器件多、结构复杂， 安装、运行、检修困难；特别是电源、测控装置和通讯装置，分体安装在户外运行环境 恶劣，很容易发生故障。因此，特别需要开关、变压器配套的自动化装置小型化、简单 化、集成化、 一体化。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提出一种配电网载波通信测控模块。该模 块体积小，集成化程度高，核心器件采用新器件ARM7，载波通讯调制解调采用多载波FSK 调制新技术，集载波通讯调制发射、解调接收和设备的检测、控制为一体。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的 一种配电网载波通信测控模块，其特 征在于设有载波通信模板PLC、测控模板FTU和电源模板AC/DC;所述载波通信模板PLC设有微处理器系统ARM7，调制解调器单元，可编程阵列FPGA、 自适应耦合器、收发切换电路，载波通讯信号输入接口、 RS232接口、光纤通信接口、 FTU 通讯接口；所述微处理器系统ARM7通过扩展总线方式与各个电路单元连接；所述FPGA 可编程阵列单元与自适应耦合器、收发切换电路、调制解调器单元进行测控通信连接； 所述调制解调器单元与收发切换电路、FPGA可编程阵列单元进行测控通信连接；所述自 适应耦合器与收发切换电路、FPGA可编程阵列单元进行测控通信连接；所述测控模板FTU设有微处理器系统ARM7、光电隔离与控制输出接口电路、开关量 测控接口、控制继电器、电流互感器CT、 1/V变换器、S/H电流采样电路组成的电流检测 组合电路、由电压互感器PT、 V/V变换器、S/H电压采样电路组成的电压检测组合电路、 PLC通信接口、测控输入输出接口；所述微处理器系统ARM7对电流检测组合电路、电压检测组合电路、PLC通信接口、光电隔离与控制输出接口电路、开关量测控接口进行测控 连接；所述光电隔离与控制输出接口电路与控制继电器连接；所述开关量测控接口与外 部的测控输入输出接口连接并与ARM7测控通信连接；测控输入输出接口与电流检测组合 电路、电压检测组合电路、开关量测控接口、控制继电器进行测控连接；所述电源模板AC/DC设有交流电源输入接口 ，该接口依次连接整流电路、滤波电路、 稳压电路、输出电路，并设有电源保护自控电路；所述测控模板FTU与载波通讯模板经PLC通信接口连接；电源模板与所述测控模板、 载波通讯模板进行供电电路连接。调制解调器单元采用多载波FSK调制技术，集调制解调、信道估计与自动跳频技术 于一体，很好解决了 PLC通信信道时变性、频率衰落随机性很强的缺点。通过对线路阻 抗以及接收功率谱进行信道估计的结果，选择最佳的FSK载波频率进行通信。该技术是 该PLC通信系统的关键创新点，为国内外首创。本系统采用智能自适应耦合器，基于功率谱信道估计结果以及线路阻抗的变化，选 择合适的耦合参数，使接收效果和发送耦合效率达到最佳。自适应耦合器与专用调制解 调器单元跳频同步进行。该技术也是本PLC通信系统的又一个创新点。测控模块具有远程控制与本地保护功能，既可以根据控制中心发送的控制命令，实 现对柱上开关的分、合闸控制，同时，根据电流的大小以及电流整定值，可以实现分段 式过流保护功能或速断保护功能，保护动作电流的整定由控制中心根据线路的实际负荷 进行就地或远程整定。本专利技术具备了载波信号调制发射、解调接收，自动变频、耦合自适应，远程载波测 控功能，体积小、集成度高，很容易被装入各种电力开关、变压器设备中，通过载波通 信实现对开关、变压器等设备的远程测控。本专利技术具有便于安装调试、检测和维护，用 途广、适用于各种通讯系统的优点。 附图说明图1是本专利技术的电路结构示意图。 具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明参见附图，配电网载波通信测控模块，设有载波通信模板PLC 1、测控模板FTU 2和电源模板AC/DC 3。所述载波通信模板PLC设有微处理器系统ARM7，调制解调器单元，可编程阵列FPGA、 自适应耦合器、收发切换电路，载波通讯信号输入接口、 RS232接口、光纤通信接口、 FTU 通讯接口；所述微处理器系统ARM7通过扩展总线方式与各个电路单元连接；所述FPGA 可编程阵列单元与自适应耦合器、收发切换电路、调制解调器单元进行测控通信连接； 所述调制解调器单元与收发切换电路、FPGA可编程阵列单元进行测控通信连接；所述自 适应耦合器与收发切换电路、FPGA可编程阵列单元进行测控通信连接；所述测控模板FTU设有微处理器系统ARM7、光电隔离与控制输出接口电路、开关量 测控接口、控制继电器、电流互感器CT、 1/V变换器、S/H电流采样电路组成的电流检测 组合电路、由电压互感器PT、 V/V变换器、S/H电压采样电路组成的电压检测组合电路、 PLC通信接口、测控输入输出接口；所述微处理器系统ARM7对电流检测组合电路、电压 检测组合电路、PLC通信接口、光电隔离与控制输出接口电路、开关量测控接口进行测控 连接；所述光电隔离与控制输出接口电路与控制继电器连接；所述开关量测控接口与外 部的测控输入输出接口连接并与ARM7测控通信连接；测控输入输出接口与电流检测组合 电路、电压检测组合电路、开关量测控接口、控制继电器进行测控连接；所述电源模板AC/DC设有交流电源输入接口，该接口依次连接整流电路、滤波电路、 稳压电路、输出电路，并设有电源保护自控电路；所述测控模板FTU与载波通讯模板经PLC通信接口连接；电源模板与所述测控模板、 载波通讯模板进行供电电路连接。本实施例经试用效果非常好，各项指标均达到或超过国家载波通讯和测控标准，受 到有关部门和用户的好评。权利要求1.一种配电网载波通信测控模块，其特征在于设有载波通信模板PLC、测控模板FTU和电源模板AC/DC；所述载波通信模板PLC设有微处理器系统ARM7，调制解调器单元，可编程阵列FPGA、自适应耦合器、收发切换电路，载波通讯信号输入接口、RS232接口、光纤通信接口、FTU通讯接口；所述微处理器系统ARM7通过扩展总线方式与各个电路单元连接；所述FPGA可编程阵列单元与自适应耦合器、收发切换电路、调制解调器单元进行测控通信连接；所述调制解调器单元与收发切换电路、FPGA可编程阵列单元进行测控通信连接；所述自适应耦合器与收发切换电路、FPGA可编程阵列单元进行测控通信连接；所述测控模板FTU设有微处理器系统ARM7、光电隔离与控制输出接口电路、开关量测控接口、控制继电器、电流互感器CT、I/V变换器、S/H电流采样电路组成的电流检测组合电路、由电压互感器PT、V/V变换器、S/H电压采样电路组成的电压检测组合电路、PLC通信接口、测控输入输出接口；所述微处理器系统ARM7对电流检测组合电路、电压检测组合电路、PLC通信接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电网载波通信测控模块，其特征在于：设有载波通信模板ＰＬＣ、测控模板ＦＴＵ和电源模板ＡＣ／ＤＣ；　所述载波通信模板ＰＬＣ设有微处理器系统ＡＲＭ７，调制解调器单元，可编程阵列ＦＰＧＡ、自适应耦合器、收发切换电路，载波通讯信号输入接口、ＲＳ２３２接口、光纤通信接口、ＦＴＵ通讯接口；所述微处理器系统ＡＲＭ７通过扩展总线方式与各个电路单元连接；所述ＦＰＧＡ可编程阵列单元与自适应耦合器、收发切换电路、调制解调器单元进行测控通信连接；所述调制解调器单元与收发切换电路、ＦＰＧＡ可编程阵列单元进行测控通信连接；所述自适应耦合器与收发切换电路、ＦＰＧＡ可编程阵列单元进行测控通信连接；　所述测控模板ＦＴＵ设有微处理器系统ＡＲＭ７、光电隔离与控制输出接口电路、开关量测控接口、控制继电器、电流互感器ＣＴ、Ｉ／Ｖ变换器、Ｓ／Ｈ电流采样电路组成的电流检测组合电路、由电压互感器ＰＴ、Ｖ／Ｖ变换器、Ｓ／Ｈ电压采样电路组成的电压检测组合电路、ＰＬＣ通信接口、测控输入输出接口；所述微处理器系统ＡＲＭ７对电流检测组合电路、电压检测组合电路、ＰＬＣ通信接口、光电隔离与控制输出接口电路、开关量测控接口进行测控连接；所述光电隔离与控制输出接口电路与控制继电器连接；所述开关量测控接口与外部的测控输入输出接口连接并与ＡＲＭ７测控通信连接；测控输入输出接口与电流检测组合电路、电压检测组合电路、开关量测控接口、控制继电器进行测控连接；　所述电源模板ＡＣ／ＤＣ设有交流电源输入接口，该接口依次连接整流电路、滤波电路、稳压电路、输出电路，并设有电源保护自控电路；　所述测控模板ＦＴＵ与载波通讯模板经ＰＬＣ通信接口连接；电源模板与所述测控模板、载波通讯模板进行供电电路连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢志远，张建中，郭以贺，冯立志，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，北京泰优美科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]