一种低压电力线载波通信测试仪.pdf

一 种低压电力线载波通信测试仪 侯兴哲 ， 等 一 种低压电力线载波通信测试仪 侯兴哲 ，徐鑫 ，高庆 ( 重庆 电力科学试验研究院 重庆，4 0 1 1 2 3 ) ( 重庆邮电大学智能仪 器仪表及工业测试技术研究所 重庆 ，4 0 0 0 6 5 ) 摘要：电力线载波通信技术是低压电力线集中抄表技术实现的重要通信手段，在实际的应用中，由于衰减、噪声干 扰、阻抗变化等问题，容易造成电力线载波通信失败 。目前，针对低压电力线载波通信能力测试的仪表有很多，但大多是 单独的电力载波通信测试仪器，本文在D D S 技术和单片机技术的基础上提出一种低压电力载波通信测试仪，综合集成了电 平振荡器、选频电平表、频率计、扫频仪、阻抗计等。且人机交互界面好，操作方便。 关键词：低压电力线；载波通信；通信测试 Ab s t r a c t ：P o we r l i n e c a r r i e r c o mmun i c a t i o n i s i mp o rta n t f o r r e a l i z i n g AMR Bu t t h e c o mmu n i c a t i o n ma y f a i l a c t u a l l y b e c a u s e o f t r a n s mi t t i n g s i g n a l a tt e n u a t i o n ， n o i s e ， i mp e d a n c e c h a n g e o n l i n e T h e r e a r e l o t s o f t e s t e r s o n p o we r l i n e c a r r i e r a t p r e s e n t ， b u t mo s t o f t h e m a l e s e p a r a t e d Th e t e s t e r f o r l o w- p o we r l i n e c a r de r c o mmun i c a t i o n i s d e s i g n e d b a s e d o n DDS a n d MCU t e c h n o l o g y i n t h i s a r t i c l e ， the t e s t e r c o mp ris e s ma n y i n s t r u me n t s f u n c t i o n s ， s u c h a s l e v e l o s c i l l a t o r , f r e q u e n c y - s e l e c t i v e l e v e l me t e r , c y mo me t e r , f r e q u e n c y c h ara c t e ris t i c me t e r an d i mp e d a n c e me t e r a n d S O o n An d i t i s e a s y t o o p e r a t e Ke y wo r d s ： L o w v o l t a g e p o we r l i n e ； C a r r i e r c o mmu n i c a t i o n ； Co mmu n i c a t i o n t e s t 中图分类号：T N 9 1 3 6 文献标识码 ：B 文章编号：1 0 0 1 - 9 2 2 7( 2 0 1 3 )0 4 - 0 1 0 0 - 0 3 0 引言 电力线载波通信技术是指利用现有的应用广泛的电力网 线，通过载波的方式将模拟或者数字信号进行高速传输的技 术。该技术的主要优势在于它无 需重 新布 线，可利用 已有 的电 力配电网络进行通信，而且电力线接入十分方便，网络分布也 很广泛，使用户能够共享宽带。 由于电力载波通信技术具有易施工、易维护、不受安装环 境限制等优点，低压电力线载波通信技术已成为自动抄表系统 中比较常用和重要的通信手段。但是，在实际的应用中，由于 衰减、噪声干扰、阻抗变化等问题，容易造成电力线载波通信 的失败 I 。本课题的目的是设计一种便携式的低压电力载波通 信测试仪对这些参数进行现场测量，达到提高低压电力载波通 信质量的 目的 。 1 主要测试指标 ( 1 )信号频带：采用低压电力载波通信时，其载波信号频 率范围为3 k Hz 一 5 0 0 k Hz 。 ( 2 )最大输出电平： a )3 k H z 一 9 k Hz 频带的最大输出信号电平为 1 5 4 d B V； b )9 k Hz 一 9 5 k Hz 频带的最大输出信号电平：小于5 k Hz 带 宽的窄带载波 的最大输 出信号电平 ：9 k Hz 时为 1 3 4 d B V， 9 5 k Hz 时为 1 2 0 d B V，9 k Hz 一 9 5 KHz 随频率成线性下降；不 小于5 k Hz 带宽的宽带载波的最大输出信号电平为 1 3 4 d B v； c )9 5 k Hz 一 1 4 8 5 k Hz 频 带的最大输 出信号 电平 一般为 1 1 6 d B V，工业区应用时不应超过 1 3 4 d B V。 收稿 日期 ： 2 0 1 3 - 0 4 - 2 3 作者简介：侯兴哲，男，硕士，主要从事电能讲师、电力 载波通信技 术研 究工作。 1 0 0 d )1 4 8 5 k Hz 一 5 0 0 k Hz 频带的最大输 出信号 电平不大于 1 20 d B V 。 ( 3 )频 带外 干扰 电平： 9 k Hz 一 1 5 0 k Hz 频 带 的最大干 扰 电平 不大于6 0 d B V； 1 5 0 k Hz 一 5 0 0 k Hz 频带的最大干扰电平不大于 5 0 d B v： 大于 5 0 0 k Hz 频 带的最大干扰 电平 不大于 4 6 d B v 。 2 系统硬件设计 低压电力载波通信测试仪的系统设计框图如图1 所示 ，系 统包括主控模块、电平振荡器模块、选频电平表 ( 或扫频仪) 模块、频率测量模块、阻抗测量模块、键盘和显示模块、电源 模块，在CP U的控制下通过人机交互界面 ( 键盘和L C D显示 器)可分别组态为电平振荡器、选频电平表、频率计、扫频仪 和阻抗计等仪表使用，且除扫频仪外，电平振荡器可与其他任 一 种仪表 同时使用 。 ：一 一 一一一一 一 图1 系统硬件设计图 ( 1 )主控模块 ：CP U选用 的是T I 公司的MS P 4 3 0 F 1 4 9芯 片，该芯片是一个低 电压、超低功耗的新型的混合信号处理 器。其 内部含有 8 路1 2 位A D转换模块，MS P 4 3 0 F 1 4 9的最小 系统如 图2 所示 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m