电力载波通讯装置、断路器、插座以及系统的制作五分时时彩方法

文档序号:19092860发布日期:2019-11-09 00:06
电力载波通讯装置、断路器、插座以及系统的制作五分时时彩方法

本实用新型涉及电力及通信技术应用领域,尤其涉及一种电力载波通讯装置、智能断路器、智能插座以及系统。



背景技术:

目前,在电力通讯中调制信号一般为电压,接收解调装置也一般对电压信号进行解调,受负载特性影响较大,过大的负载和容性负载都可能吸载波信号,严重影响通讯效果。当电力线上负荷很重时,线路阻抗可达1欧姆以下,造成对载波信号的高削减。实际应用中,当电力线空载时,点对点载波信号可传输到几公里,但当电力线上负荷很重时,只能传输几十米。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型实施例提供了一种电力载波通讯装置、断路器、插座以及系统,能够解决调制的载波电压信号被吸收严重影响电力载波通信的问题。

为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:

本实用新型实施例提供了一种电力载波通讯装置,包括:连接在电力线源端的电流采集支路;所述电流采集支路包括依次连接的电流互感器、电流转换器、第一滤波器、模数转换器、解调器和处理器;所述电流互感器用于提取电力线末端调制的第一电流载波信号,所述电流转换器用于将所述第一电流载波信号转换成对应的电压载波信号,所述第一滤波器用于从所述对应的电压载波信号中获取对应频率的第一目标电压载波信号,所述模数转换器用于将所述第一目标电压载波信号模数转换成对应的第一目标电压数字载波信号,所述解调器用于将所述第一目标电压数字载波信号还原成电力线末端对应的原始信号,所述处理器将所述电力线末端对应的原始信号解码使用。

其中,还包括连接在电力线之间的电压电流输出支路,所述电压电流输出支路包括依次连接的所述处理器、调制器和耦合器;所述处理器用于编码当前需要发送的数字信号,所述调制器用于将所述数字信号调制为包含载波的对应模拟信号,所述耦合器,用于将所述对应的模拟信号以电压和电流方式耦合到所述电力线上。

本实用新型实施例还提供了一种电力载波通讯装置,包括:连接在电力线末端的电压采集支路;所述电压采集支路包括依次连接的电压转换电路、第二滤波器、模数转换器、所述解调器和所述处理器;所述电压转换电路用于提取电力线源端调制的第一电压载波信号,所述第二滤波器用于从所述第一电压载波信号中获取对应频率的第二目标电压载波信号,所述模数转换器用于将所述第二目标电压载波信号模数转换成对应的第二目标电压数字载波信号,所述解调器用于将所述第二目标电压数字载波信号还原成电力线源端对应的原始信号,所述处理器将所述电力线源端对应的原始信号进行解码与执行。

本实用新型实施例还提供了一种断路器,包括电流采集支路、电压采集支路和电压电流输出支路;所述电流采集支路包括依次连接的电流互感器、电流转换器、第一滤波器、模数转换器、解调器和处理器;所述电流互感器用于提取插座调制的第一电流载波信号,所述电流转换器用于将所述第一电流载波信号转换成对应的电压载波信号,所述第一滤波器用于从所述对应的电压载波信号中获取对应频率的第一目标电压载波信号,所述模数转换器用于将所述第一目标电压载波信号模数转换成对应的第一目标电压数字载波信号,所述解调器用于将所述第一目标电压数字载波信号还原成所述插座对应的原始信号并发送给所述处理器;

所述电压采集支路包括依次连接的电压转换电路、第二滤波器、模数转换器、所述解调器和所述处理器;

所述电压电流输出支路包括依次连接的所述处理器、调制器和耦合器;所述处理器用于编码当前需要发送的数字信号,所述调制器用于将所述数字信号调制为包含载波的对应的模拟信号,所述耦合器,用于将所述对应的模拟信号以电压和电流方式耦合到所述电力线上。

其中,还包括:第一wifi模块,所述第一wifi模块与所述处理器连接实现与远程云端数据收发。

本实用新型实施例还提供了一种插座,包括连接在电力线末端之间的电压采集支路;所述电压采集支路包括依次连接的电压转换电路、第二滤波器、模数转换器、所述解调器和所述处理器;所述电压转换电路用于提取断路器调制的第一电压载波信号,所述第二滤波器用于从所述第一电压载波信号中获取对应频率的第二目标电压载波信号,所述模数转换器用于将所述第二目标电压载波信号模数转换成对应的第二目标电压数字载波信号,所述解调器用于将所述第二目标电压数字载波信号还原成所述断路器对应的原始信号并发送给所述处理器;

所述电流采集支路包括依次连接的电流互感器、电流转换器、第一滤波器、模数转换器、所述解调器和所述处理器;

所述电压电流输出支路,所述电压电流输出支路包括依次连接的所述处理器、调制器和耦合器;所述处理器用于编码当前需要发送的数字信号,所述调制器用于将编码的数字信号调制为包含载波的对应的模拟信号,所述耦合器,用于将所述对应的模拟信号以电压和电流方式耦合到所述电力线上。

本实用新型实施例还提供了一种电力载波通讯系统,包括第一电力载波通讯装置、第二电力载波通讯装置、插座和断路器;所述第一电力载波通讯装置嵌入在所述断路器之中,所述第二电力载波通讯装置嵌入在所述插座之中;所述插座通过所述第二电力载波通讯装置发送对应的电流调制信号到所述电力线,所述嵌入在所述断路器之中的第一电力载波通讯装置接收所述电流调制信号并解调,并通过所述第一wifi模块与远程云端数据收发。

本实用新型实施例提供的一种电力载波通讯装置、断路器、插座以及系统,在电力线源端的所述电流互感器用于提取电力线末端调制的第一电流载波信号,在电力线和电力线末端之间的所述耦合器将所述对应的模拟电流信号耦合到所述电力线上,如此,电力线末端向电力线源端发送信号时,电力线末端采用电流调制信号,电力线源端通过所述电流互感器接收信号,如此,使得电力线末端向电力线源端电力载波信号通讯过程中,不受电力线负荷的影响,提高了电力线末端向电力线源端发送数据的通信质量。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的电力载波通讯装置的结构示意图;

图2为本实用新型一实施例提供的断路器的结构示意图;

图3为本实用新型一实施例提供的插座的结构示意图;

图4为本实用新型一实施例提供的电力载波通讯系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型再作进一步详细的说明。

如图1所示,本实用新型一实施例提供了一种电力载波通讯装置10,应用于电力线源端,包括:连接在电力线源端的电流采集支路;所述电流采集支路包括依次连接的电流互感器11、电流转换器12、第一滤波器13、模数转换器14、解调器15和处理器16;所述电流互感器11用于提取电力线末端调制的第一电流载波信号,所述电流转换器12用于将所述第一电流载波信号转换成对应的电压载波信号,所述第一滤波器13用于从所述对应的电压载波信号中获取对应频率的第一目标电压载波信号,所述模数转换器14用于将所述第一目标电压载波信号模数转换成对应的第一目标电压数字载波信号,所述解调器15用于将所述第一目标电压数字载波信号还原成电力线末端对应的原始信号,所述处理器16将所述电力线末端对应的原始信号解码使用。如此,使得电力线末端向电力线源端电力载波信号通讯过程中,不受电力线负荷的影响,提高了电力线末端向电力线源端发送数据的通信质量。

这里,电力线源端可以是设备的主节点,电力线末端可以是设备的从节点,从节点可以不止一个,例如多个从节点和一个主节点之间的通讯。电流互感器11可以是高频电流互感器,一般由铁氧体磁芯缠绕线圈组成,线圈的圈数可以根据具体情况设定;这里,电流转换器12是由一组电阻串联而成将待测电流信号转换为对应的电压;这里,第一滤波器13可以是选频放大电路,实现对某一段频率或单一频率的信号具有突出的放大作用,而对其他频率的信号具有较强抑制作用的放大单元,例如可以是高频带通滤波器,例如,RLC振荡回路就是一个模拟带通滤波器,允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备;这里,解调器15可以将调制在高频数字信号中的低频数字信号进行还原,可以采用OFDM等通用五分时时彩方法;这里,处理器16可以是CPU,包括发送指令和采集数据,例如将采集的电力线末端对应的原始信号发送给电力线源端,实现电力线源端和电力线末端的通讯。

进一步地,所属装置还包括连接在电力线之间的电压电流输出支路,所述电压电流输出支路包括依次连接的所述处理器16、调制器17和耦合器18;所述处理器16用于编码当前需要发送的数字信号,所述调制器17用于将所述数字信号调制为包含载波的对应的模拟信号,所述耦合器18,用于将所述对应的模拟信号以电压和电流方式耦合到所述电力线上。

这里,调制器17可以采用OFDM等通用五分时时彩方法,将传输的数字信号转换为适应电力线传输的模拟信号;电压电流输出支路可以是由三极管和电容等组成,例如,可以由同一组三级管驱动,电容耦合,用电压的变化,在电力线中产生电流的变化,可选地,在电力线源端向电力线末端发送信号时,也可以直接在电力线上传输电压,例如在家庭场景应用,一般使用相线与中线(零线)耦合,频段采用1-8MHz,以实现几百米通信距离的同时,满足通信速率的需求,同时也适应高频互感器的频率范围。如此,将电力线源端输出的信号耦合到电力线上实现了电力线源端和电力线末端的通讯。

本实用新型一实施例提供了一种电力载波通讯装置10,应用在电力线末端,包括:连接在电力线末端的电压采集支路;所述电压采集支路包括依次连接的电压转换电路19、第二滤波器、模数转换器14、所述解调器15和所述处理器16;所述电压转换电路19用于提取电力线源端调制的第一电压载波信号,所述第二滤波器20用于从所述第一电压载波信号中获取对应频率的第二目标电压载波信号,所述模数转换器14用于将所述第二目标电压载波信号模数转换成对应的第二目标电压数字载波信号,所述解调器15用于将所述第二目标电压数字载波信号还原成电力线源端对应的原始信号,所述处理器16将所述电力线源端对应的原始信号发送给所述电力线末端。

这里,电力线源端可以是设备的主节点,电力线末端可以是设备的从节点,从节点可以不止一个,例如多个从节点和一个主节点之间的通讯。电压转换电路19一般由铁氧体磁芯缠绕线圈组成,线圈的圈数可以根据具体情况设定;这里,第二滤波器20可以是高频带通滤波器,例如,RLC振荡回路就是一个模拟带通滤波器,允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备;这里,解调器15可以将调制在高频数字信号中的低频数字信号进行还原,可以采用OFDM等通用五分时时彩方法;这里,处理器16可以是CPU,包括发送指令和采集数据,例如将采集的电力线源端对应的原始信号发送给电力线末端,实现电力线末端和电力线源端的通讯。

进一步地,还包括电流采集支路,所述电流采集支路包括依次连接的电流互感器11、电流转换器12、第一滤波器13、模数转换器14、所述解调器15和所述处理器16。这里,处理器16使能控制在接收电力线源端发送的信号时,电压采集支路工作或电流采集支路工作。

进一步地,还包括连接在电力线和电力线源端之间的电压电流输出支路,所述电压电流输出支路包括依次连接的所述处理器16、调制器17和耦合器18;所述处理器16用于接收电力线末端输出的载波电流信号,所述调制器17用于将所述载波电流信号还原成对应的模拟电流信号,所述耦合器18,用于将所述对应的模拟电流信号耦合到所述电力线上。

这里,调制器17可以采用OFDM等通用五分时时彩方法,将传输的数字信号转换为适应电力线传输的模拟信号;电压电流输出支路可以是由三极管和电容等组成,例如,可以由同一组三级管驱动,电容耦合,用电压的变化,在电力线中产生电流的变化,可选地,在电力线源端向电力线末端发送信号时,也可以直接在电力线上传输电压。如此,将电力线末端输出的信号耦合到电力线上实现了电力线末端和电力线源端的通讯。

本实用新型一实施例提供了一种断路器30,具体以断路器为例,请参阅图2和图3,包括电流采集支路、电压采集支路和电压电流输出支路;所述电流采集支路包括依次连接的电流互感器11、电流转换器12、第一滤波器13、模数转换器14、解调器15和处理器16;所述电流互感器11用于提取插座40调制的第一电流载波信号,所述电流转换器12用于将所述第一电流载波信号转换成对应的电压载波信号,所述第一滤波器13用于从所述对应的电压载波信号中获取对应频率的第一目标电压载波信号,所述模数转换器14用于将所述第一目标电压载波信号模数转换成对应的第一目标电压数字载波信号,所述解调器15用于将所述第一目标电压数字载波信号还原成插座40对应的原始信号并发送给所述处理器16;

所述电压采集支路包括依次连接的电压转换电路19、第二滤波器20、模数转换器14、所述解调器15和所述处理器16;

所述电压电流输出支路包括依次连接的所述处理器16、调制器17和耦合器18;所述处理器16用于编码当前需要发送的数字信号,所述调制器17用于将所述数字信号调制为包含载波的对应的模拟信号,所述耦合器18,用于将所述对应的模拟信号以电压和电流方式耦合到所述电力线上。如此,通过电流互感器11提取插座40调制的第一电流载波信号,并经电流转换器12、第一滤波器13、模数转换器14、解调器15和处理器16得到插座40对应的原始信号,最终实现了插座40和断路器30的通讯前提下,不受电力线负荷影响,提高了通讯质量。

进一步地,所述断路器30还包括:第一wifi模块21,所述第一wifi模块21与所述处理器16实现与远程云端数据收发。

这里,第一wifi模块21内置无线网络协议IEEE802.11b.g.n协议栈以及TCP/IP协议栈,所述断路器30可以直接利用Wi-Fi联入互联网,是实现无线智能家居、M2M等物联网应用的重要组成。这里第一wifi模块21与所述处理器16实现与插座40的数据收发是指所述处理器16通过所述电流采集支路接收插座40的数据,包括当前电流、开关状态等,如此,可以通过所述第一wifi模块21发送信号传输给插座40实现对插座40的开断。

本实用新型一实施例提供了一种插座40,包括连接在电力线和电力线末端之间的电压采集支路;所述电压采集支路包括依次连接的电压转换电路19、第二滤波器20、模数转换器14、所述解调器15和所述处理器16;所述电压转换电路19用于提取断路器30调制的第一电压载波信号,所述第二滤波器20用于从所述第一电压载波信号中获取对应频率的第二目标电压载波信号,所述模数转换器14用于将所述第二目标电压载波信号模数转换成对应的第二目标电压数字载波信号,所述解调器15用于将所述第二目标电压数字载波信号还原成所述断路器30对应的原始信号并发送给所述处理器16;

所述电流采集支路包括依次连接的电流互感器11、电流转换器12、第一滤波器13、模数转换器14、所述解调器15和所述处理器16;

所述电压电流输出支路,所述电压电流输出支路包括依次连接的所述处理器16、调制器17和耦合器18;所述处理器16用于编码当前需要发送的数字信号,所述调制器17用于将编码的数字信号调制为包含载波的对应的模拟信号,所述耦合器18,用于将所述对应的模拟信号以电压和电流方式耦合到所述电力线上。这里,用于编码当前需要发送的数字信号,如插座采集的电压、电流及温度信号。

如此,通过电压转换电路19提取断路器30调制的第一电压载波信号,并经第二滤波器20、模数转换器14、解调器15和处理器16得到断路器30对应的原始信号,最终实现了断路器30和插座40的通讯。

请参阅图4,本实用新型实施例还提供了一种电力载波通讯系统,包括第一电力载波通讯装置23、第二电力载波通讯装置24、插座40和断路器30;所述第一电力载波通讯装置23嵌入在所述断路器30之中,所述第二电力载波通讯装置24嵌入在所述插座40之中;所述插座40通过所述第二电力载波通讯装置24发送对应的电流调制信号到所述电力线,所述嵌入在所述断路器之中的第一电力载波通讯装置23接收所述电流调制信号并解调,并通过所述第一wifi模块21与远程云端数据收发。

这里,第一电力载波通讯装置23和第二电力载波通讯装置24结构与本申请上述实施例中所述电力载波通讯装置10相同。插座40通过所述第二电力载波通讯装置24将电流调制信号耦合到电力线上,断路器30通过第一电力载波通讯装置23将该电流调制信号提取并解调,最终得到插座40端对应的信号,如此,在插座40与断路器30之间的通讯的过程中,不受电力线负荷影响的问题,改善了插座40向断路器30发送数据的通讯质量。

本领域内的技术人员应明白,本实用新型的实施例可提供为五分时时彩方法、系统、或计算机程序产品。因此,本实用新型可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本实用新型可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上所述,仅为本实用新型的较佳实施例而已,并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和范围之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均包含在本实用新型的保护范围之内。

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