基于電力線寬帶載波通信的多信道數(shù)據(jù)采集器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力通訊技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種主力網(wǎng)基于電力線寬帶載波通信的多信道數(shù)據(jù)采集器。
【背景技術(shù)】
[0002]縱觀近年來(lái)電力線窄帶載波通信技術(shù)及微功率無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，雖然已經(jīng)廣泛應(yīng)用，但已不能很好地滿足客戶需求，特別是智能電網(wǎng)對(duì)智能用電、互動(dòng)用電等的需求。例如，電力線窄帶載波技術(shù)實(shí)時(shí)抄表成功率不高，無(wú)法滿足實(shí)時(shí)拉/合閘需求，而且現(xiàn)有的窄帶載波通信技術(shù)，如421kHz、270kHz方案，其數(shù)據(jù)通信速率偏低，十分影響載波抄表系統(tǒng)的工作效率。雖然微功率無(wú)線通信技術(shù)通信速率稍高，但也只有10kbps，且在鋼筋水泥結(jié)構(gòu)建筑物內(nèi)或地下室等環(huán)境下，受障礙物影響很大，無(wú)法有效組網(wǎng)。因此基于0FDM技術(shù)的2?30MHz寬帶電力線載波技術(shù)應(yīng)需而生。寬帶電力線載波技術(shù)具有10Mbps載波傳輸速率、15級(jí)中繼組網(wǎng)、實(shí)時(shí)性高及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，成為通信最后1公里工業(yè)物聯(lián)的通信主干網(wǎng)的最佳選擇，可滿足工業(yè)控制領(lǐng)域、家用電器、路燈控制及智能樓宇領(lǐng)域的各種應(yīng)用需求。
[0003]公開號(hào)為201336071的中國(guó)實(shí)用新型公開的一種電力系統(tǒng)用數(shù)據(jù)采集終端，包括單片機(jī)電路及與單片機(jī)電路連接的存儲(chǔ)器、上行通訊電路、下行通訊電路、顯示電路。其中，上行通訊電路由RS485信道、電力載波信道或無(wú)線信道中的任意兩種或以上的通訊信道組合而成。該采集終端可采用多種通訊方式上行與集中器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、接收集中器指令或向上傳輸電力數(shù)據(jù)，采用的通訊電路簡(jiǎn)潔，易實(shí)現(xiàn)，無(wú)需增加設(shè)備體積；同時(shí)有效避免了采用單一信道時(shí)一旦出現(xiàn)通信故障而影響整個(gè)集抄系統(tǒng)運(yùn)行的情況，使數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定、可靠傳輸，有利于提高電力集抄系統(tǒng)工作效率，具有很強(qiáng)實(shí)用價(jià)值和良好的市場(chǎng)前景。但是，該數(shù)據(jù)采集器采用多種通訊方式上行，不可避免就要采用多種組網(wǎng)方式，會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的組網(wǎng)變得復(fù)雜而且不穩(wěn)定，也沒有發(fā)揮出寬帶電力線載波技術(shù)傳輸速率高、組網(wǎng)快速、實(shí)時(shí)性高的優(yōu)點(diǎn)，無(wú)法滿足目前在工業(yè)控制領(lǐng)域、家用電器、路燈控制及智能樓宇領(lǐng)域的大規(guī)模實(shí)時(shí)物聯(lián)的需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于電力線寬帶載波通信的多信道數(shù)據(jù)采集器。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)解決方案:
[0006]基于電力線寬帶載波通信的多信道數(shù)據(jù)采集器，包括寬帶電力線載波通信單元和數(shù)據(jù)采集控制單元，其中，所述寬帶電力線載波通信單元包括設(shè)置于電路板上的開關(guān)電源、載波信號(hào)耦合電路和寬帶電力線載波處理芯片，所述開關(guān)電源為所述寬帶電力線載波處理芯片及所述數(shù)據(jù)采集控制單元供電，所述寬帶電力線載波處理芯片與所述載波信號(hào)耦合電路相連；所述數(shù)據(jù)采集控制單元包括設(shè)置于電路板上的單片機(jī)、以及與所述單片機(jī)相連的紅外雙向通信模塊、微功率無(wú)線通信模塊、RS485通信模塊和外置接口模塊；所述寬帶電力線載波處理芯片與所述單片機(jī)相連。
[0007]本實(shí)用新型采用電力線寬帶載波通信作為上行通道，采用RS485信道、紅外信道、微功率無(wú)線信道中至少一種作為下行通道。
[0008]本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)采集控制單元包括內(nèi)置串口模塊，單片機(jī)可通過(guò)所述內(nèi)置串口模塊與藍(lán)牙模塊、Z-Wave模塊、ZigBee模塊及WIFI模塊中的至少一種相連；下行通道采用RS485信道、紅外信道、微功率無(wú)線信道、藍(lán)牙信道、ZigBee信道、Z-Wave信道、WIFI信道中至少一種。
[0009]本實(shí)用新型的開關(guān)電源為隔離式開關(guān)電源。
[0010]本實(shí)用新型的外置接口模塊包括溫濕度傳感器模擬輸入接口、紅外人體感應(yīng)探頭輸入接口、PWM調(diào)光輸出接口及開關(guān)控制輸出接口。
[0011]本實(shí)用新型的微功率無(wú)線通信模塊采用SILICON LABS公司型號(hào)為SI4438的無(wú)線收發(fā)芯片。
[0012]本實(shí)用新型的單片機(jī)的型號(hào)為R7R)C902。
[0013]由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型的多信道數(shù)據(jù)采集器由寬帶電力線載波通信單元和數(shù)據(jù)采集控制單元組合而成，寬帶電力線載波通信單元包括寬帶電力線載波處理芯片，數(shù)據(jù)采集控制單元包括紅外雙向通信模塊、微功率無(wú)線通信模塊、RS485通信模塊，上行通道采用電力線寬帶載波通信，充分發(fā)揮寬帶電力線載波技術(shù)具有10Mbps載波傳輸速率、15級(jí)中繼組網(wǎng)、實(shí)時(shí)性高及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。下行通道則采用RS485信道、紅外信道、微功率無(wú)線信道、或進(jìn)一步的采用藍(lán)牙信道、ZigBee信道、Z-Wave信道、WIFI信道等多信道混合通信方式，既可以滿足現(xiàn)場(chǎng)各種應(yīng)用的需求，又可以作為電力線寬帶載波通信的延伸，有效解決現(xiàn)場(chǎng)個(gè)別終端載波通信不通的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0014]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做簡(jiǎn)單介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2為單片機(jī)的電路連接圖；
[0017]圖3為RS485通信模塊和包括溫濕度傳感器模擬輸入的外置接口模塊的電路連接圖；
[0018]圖4為紅外雙向通信電路模塊的電路圖。
[0019]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型的多信道數(shù)據(jù)采集器包括寬帶電力線載波通信單元A和數(shù)據(jù)采集控制單元B，寬帶電力線載波通信單元A和數(shù)據(jù)采集控制單元B的串口通過(guò)排針排母和3.3V直流電源相連。根據(jù)不同的應(yīng)用需求，兩個(gè)單元都可以獨(dú)立更換，為產(chǎn)品未來(lái)的功能擴(kuò)展帶來(lái)極大方便。寬帶電力線載波通信單元A包含設(shè)置于電路板上的開關(guān)電源1、載波信號(hào)耦合電路2和寬帶電力線載波處理芯片3。數(shù)據(jù)采集控制單元B包括設(shè)置于電路板上的單片機(jī)4、紅外雙向通信模塊5、微功率無(wú)線通信模塊6、RS485通信模塊