一種電力載波信道通信測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種電力載波信道通信測試儀，包括：核心板以及與電力線連接端口相連接的通信成功率測試模塊，所述核心板與通信成功率測試模塊相連接；所述通信成功率測試模塊包括信號發(fā)送端和信號接收端；所述信號發(fā)送端包括依次相連的發(fā)送端耦合單元、功率放大器及發(fā)送端載波單元；所述信號接收端包括依次相連的接收端耦合單元、帶通濾波器、模擬前端及接收端載波單元。本實用新型能夠為現場判定載波通信質量和判斷載波通信故障點提供定性依據，實現了多功能的電力載波信道通信測試儀。
【專利說明】一種電力載波信道通信測試儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種測試儀，尤其涉及一種電力載波信道通信測試儀。
【背景技術】
[0002]電力線是非專用通信線路，其中存在著各種干擾，如脈沖、白噪聲等，這些干擾具有很強的時變性、隨機性等特點，研究電力線的輸入阻抗及其變化，高頻信號的衰減，傳輸干擾特性，噪聲特性等成為目前電力線載波應用的主要問題，同時電力線的錯綜復雜還帶來相位錯亂、三相供電不平衡等多種問題，是制約電力線載波技術更大面積推廣的因素。目前國內局限于電力線通信技術以及硬件技術儲備不足的局限，實現對這些干擾的分析和研究主要通過對電力線進行大量參數測定后，根據統(tǒng)計數據，參照無線通信的信道分析建模，在實驗室進行研究。而市場現有的測試儀器通常是性能單一，功能簡單，檢測項目有限，不能有效滿足技術人員現場檢測、定位的需求。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型所要解決的技術問題是需要提供一種能夠為現場判定載波通信質量和判斷載波通信故障點提供定性依據的多功能的電力載波信道通信測試儀。
[0004]對此，本實用新型提供一種電力載波信道通信測試儀，包括:核心板以及與電力線連接端口相連接的通信成功率測試模塊，所述核心板與通信成功率測試模塊相連接；所述通信成功率測試模塊包括信號發(fā)送端和信號接收端；所述信號發(fā)送端包括依次相連的發(fā)送端耦合單元、功率放大器及發(fā)送端載波單元；所述信號接收端包括依次相連的接收端耦合單元、帶通濾波器、模擬前端及接收端載波單元。
[0005]本實用新型的進一步改進在于，所述發(fā)送端載波單元為三相載波單元。
[0006]本實用新型的進一步改進在于，所述接收端載波單元為單相載波單元。
[0007]所述通信成功率測試模塊的信號發(fā)送端包括發(fā)送端耦合單元、功率放大器及三相載波單元，所述三相載波單元優(yōu)選為三相載波模塊芯片，主要用來濾除220VAC / 50Hz或110VAC / 60Hz的交流信號、抑制瞬時電壓沖擊，抑制瞬時電壓沖擊如:雷擊造成的過電壓、電網電壓的浪涌和尖峰電壓及靜電放電電壓等，能夠高效率地將發(fā)射信號注入電力線，保證在電力線上的有效信號功率，滿足相關標準對輸出信號電平和諧波電平的要求，對來自電力線上的有用信號實現最小的衰減和最佳接收，并且最大限度地抑制來自電力線上的噪聲干擾，具有良好的帶通濾波的功能。
[0008]信號接收端包括接收端耦合單元、帶通濾波器、模擬前端及單相載波單元，對來自電力線上的擴頻通信信號進行有效的接收和模擬解調。其中，信號接收端是為了提高頻帶內的信號接收功率，該信號接收端屬于信號耦合電路的一部分、且需要與信號發(fā)送端進行配套設計，以最大限度地抑制來自電力線上的噪聲干擾，且使無源濾波網絡的插入損耗最小。
[0009]本實用新型使用三相載波單元和單相載波單元兩個載波模塊根據需要配置用于發(fā)送或者接收，這兩個載波單元均需要配合相應的載波芯片來實現。本實用新型可以設置為主機或從機，通過主機抄讀設定的數據項，從機返回相應數據來確定當前線路上的載波通信成功率狀況；作為從機時只是響應主機的抄讀命令，顯示收到的命令數，而不用進行其他任何處理，包括運行參數設置、成功率計算和顯示、數據存儲和歷史數據查看等，所有的處理均在主機端完成。載波表也可作為從機與電力載波信道通信測試儀組合來測試通信成功率。
[0010]與現有技術相比，本實用新型能夠檢測被測試的低壓電力線兩點間通信成功率狀況，為現場判定載波通信質量提供定性依據。
[0011]本實用新型的進一步改進在于，還包括分別與電力線連接端口和核心板相連接的電力線基本參數測量模塊，所述電力線基本參數測量模塊包括依次相連接的互感器和三相電能專用計量芯片，所述電力線基本參數測量模塊通過3個互感器將電源電壓接入三相電能專用計量芯片。
[0012]電力線基本參數測量模塊的檢測內容包括:電壓合格率監(jiān)測、電壓相序檢測和載波相位監(jiān)測，所述電力線基本參數測量模塊包括互感器和三相電能專用計量芯片，所述三相電能專用計量芯片優(yōu)選為ATT7022B。
[0013]電壓狀況和相序狀態(tài)主要使用三相電能專用計量芯片進行實時監(jiān)測，而ATT7022B是一款高精度三相電能專用計量芯片，支持全數字域的增益、相位校正。本實用新型通過3個互感器將電源電壓接入三相電能專用計量芯片(ATT7022B)，然后由三相電能專用計量芯片完成三相電壓的測量和相序的判別；所有計量參數都可以通過三相電能專用計量芯片提供的SPI接口讀出。
[0014]本實用新型每秒讀取三相電能專用計量芯片的三相電壓數據，并記錄最高、最低電壓值和發(fā)生時刻，以小時為單位計算電壓合格率，其電壓上下限可設，總共保存一年的數據。
[0015]電壓合格率計算公式如下
【權利要求】
1.一種電力載波信道通信測試儀，其特征在于，包括:核心板以及與電力線連接端口相連接的通信成功率測試模塊，所述核心板與通信成功率測試模塊相連接；所述通信成功率測試模塊包括信號發(fā)送端和信號接收端；所述信號發(fā)送端包括依次相連的發(fā)送端耦合單元、功率放大器及發(fā)送端載波單元；所述信號接收端包括依次相連的接收端耦合單元、帶通濾波器、模擬前端及接收端載波單元。
2.根據權利要求1所述的電力載波信道通信測試儀，其特征在于，所述發(fā)送端載波單元為三相載波單元。
3.根據權利要求1所述的電力載波信道通信測試儀，其特征在于，所述接收端載波單元為單相載波單元。
4.根據權利要求1至3任意一項所述的電力載波信道通信測試儀，其特征在于，還包括分別與電力線連接端口和核心板相連接的電力線基本參數測量模塊，所述電力線基本參數測量模塊包括依次相連接的互感器和三相電能專用計量芯片，所述電力線基本參數測量模塊通過3個互感器將電源電壓接入三相電能專用計量芯片。
5.根據權利要求1至3任意一項所述的電力載波信道通信測試儀，其特征在于，還包括分別與電力線連接端口和核心板相連接的阻抗噪聲測量模塊，所述阻抗噪聲測量模塊包括處理器、信號輸入電路和信號發(fā)送電路，所述信號輸入電路連接至處理器，所述處理器連接至信號發(fā)送電路。
6.根據權利要求5所述的電力載波信道通信測試儀，其特征在于，所述信號輸入電路通過信號采集調理電路和AD采樣電路對將電力線上過來的電壓、電流信號進行調理、濾波和放大，進而轉換成O?5V的模擬電壓信號。
7.根據權利要求5所述的電力載波信道通信測試儀，其特征在于，所述信號發(fā)送電路包括與處理器依次相連接的DDS信號發(fā)生電路和功率放大電路。
8.根據權利要求1至3任意一項所述的電力載波信道通信測試儀，其特征在于，還包括與核心板相連接的顯示模塊,所述顯示模塊為LED指示燈或液晶顯示屏。
9.根據權利要求1至3任意一項所述的電力載波信道通信測試儀，其特征在于，還包括與核心板相連接的鍵盤輸入模塊，所述鍵盤輸入模塊包括菜單鍵和功能鍵。
10.根據權利要求1至3任意一項所述的電力載波信道通信測試儀，其特征在于，還包括與核心板相連接的數據交換接口，所述數據交換接口包括RS232、RJ45和USB中至少一種。
【文檔編號】H04B3/54GK203722628SQ201420024253
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權日:2014年1月15日
【發(fā)明者】李斯劍, 曹盛萬, 陳志剛, 銀星祝, 李軍 申請人:廣西電網公司防城港供電局