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低压电力线载波通信技术探究

来源:UC论文网2016-06-27 12:57

摘要:

针对低压电力系统而言,电力线载波通信技术是集中抄表的根本保障。本文结合低压电力线载波通信原理,对通信芯片的应用进行了分析,以期为通信工程的改进提供理论依据。

  在低压电力线路中,栽波通信技术是关键部分,本研究中应用SSCP300通信芯片完成通信电路设计,实现电力线栽波的调制解调。由于SSCP300芯片本身输出的信号较弱,驱动能力不足,使用中还存在不同谐波的干扰,因此需要应用放大滤波电路,在耦合电路中实现信号到电力线的调制,SSCP300芯片接收电力线传输的载波通信信号,信号先通过带通滤波器,经过放大后由芯片接收,送给系统中的单片机完成信号处理,结合数据信息对供配电过程进行控制。
 
  1.低压电力线载波通信原理
 
  低压电力线栽波通信模块中包含SSCP300低压电力线扩频载波网络控制器、电力线耦合模块和前置功放m。在应用过程中需要从单片机中获取数据信息,实现对信息的扫频调制。电力信号经过滤波放大后与电力线耦合,对电力线传输的栽波信号进行扫频调制,将信号传输给单片机。高模块中'的数据通信应用收发分时控制的通讯方法,可以在1000m范围内与配变集中器可靠通信,在信道恶劣的情况下,可以在600m范围内进行可靠通信。
 
  2.通信技术的具体应用
 
  低压电力线栽波通信技术是抄表集中器的重要手段,技术应用过程中,可以借助载波的调制原理,在电子技术和微处.理系统的帮助下,选用科学的电力线载波通信设备,实现电力线栽波抄表。
 
  2.1SSCP300载波通信芯片实现信号的发送和接收
 
  SSCP300栽波通信芯片具有完善数据链路功能和物理层方面的数据协议,电力模拟信号经由SSCP300的进脚进入到芯片内部,经过缓冲器缓冲放大,信号通过模数转换器后转换为数字信号,信号经过进一步的扩频处理后,经过DSP系统电路传输到数据链路层,实现信息的分组和解码。主处理器将数字信号分组传输到微处理器,之后数字信号传输到DSP功能模块。DSP将三态信号转换为高层状态,缓存后的信号波形由芯片的输出脚输出,输出信号经过功率放大模块和变压器耦合后传输到电力线上,在带通滤波器的作用下,信号经过预放大后传输到SSCP300的接收端,之后将信号传输给单片机,单片机将存储的信息传输给计算机控制中心,其中要经过已有的电话网,之后计算机控制中心对电力系统的供配电进行控制。
 
  2.2单片机和SSCP300通信控制
 
  系统中应用W77E58单片机,作为整个控制模块的核心,通过与SSCP300之间相互协调实现对栽波通信的控制。另外,SSCP300载波通信芯片可以实现电力线媒介的实时网络通信,SSCP300中的端口可以与主控制器相连,保证主控制器实现网络应用层的构建。
 
  SSCP300栽波通信芯片中包含多个数据结构,可以设定不同的运行方式,结合实际运行状态实现信息管理。单片机可以在信息接收过程中应用数据形式判断当前系统的工作状态和系统中发生的紧急事件,可以通过发送命令的方式做出相应的处理。
 
  系统中相关的命令和数据可以通过SH接口在SSCP300载波通信芯片和主控制器之间传输。主处理器将W77E58单片机作为控制核心,对5线串行信号进行控制,把分组信息传输到通信芯片的内部处理器,之后再将信息传输到DSP模块,SSCP300通信芯片将信号从电力线上耦合并解调出来。主处理器通过5线串行外围接口及时接收分组后的数据信息并进行适当的转换。之后应用计算机和嵌入式设备中的RS232芯片作为集中器和上位机之间的主要通信方案[2〗。
 
  2.3RS232通信标准
 
  RS232-般应用于短距离电力信号传输中,长距离电力信号传输可以应用RS485通信标准。系统中的电平转换可以应用MAX485芯片实现,该芯片的R0脚为接收器的输出端,可以与TTL电平RXD信号相连,其中的信号发送使能端可以接+5V电源,MAX485芯片可以与计算机可靠连接,如果直接与单片机连接会产生较强的干扰信号,芯片直接与单片机相连时需要在其中加入光电隔离器,避免干扰信号进入系统后影响正常工作。
 
  主控器与MODEM的通信可以应用传输量较小的公用电话网实现,数字信号不能直接进入信道中,需要应用一个中间设备MODEM,可以实现数字信号和模拟信号之间的转换,成为重要的数据通信设备。
 
  3.结束语
 
  电力线载波通信技术是现阶段低压集中抄表系统的关键,本文主要对低压电力线栽波通信原理进行了介绍,重点分析了栽波通信技术的应用。在系统应用中需要重点考虑信号的干扰问题,需要选用合理的通信芯片,完善电路设计,促进通信工程的发展。
 
                                                                                                             左阳,司建军
                                                                                                     (河南机电高等专科学校)

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