阅读说明：本技术 低压载波通信高频干扰信号的采集与播放系统 (The acquisition and play system of low-voltage carrier communication high-frequency interferencing signal ) 是由 杨金成 李娜 李宁 潘成龙 李发亮 王海磊 韩鑫磊 于 2019-08-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及抗干扰性能测试技术领域,是一种低压载波通信高频干扰信号的采集与播放系统,包括包括噪声信号采集装置、仿真模块、噪声信号电气柜和电能表柜；噪声信号采集装置包括采集耦合器和A/D采集卡,A/D采集卡噪声发送至仿真模块；仿真模块用于将噪声信号进行整合处理；噪声信号电气柜包括工控机、噪声输出控制模块和第一级放大器,电能表柜包括第二级放大器、A相耦合器、B相耦合器和C相耦合器等。本发明通过A/D采集卡采集用电环境现场的噪声数据,通过工控机中的噪声数据库存储噪声,经噪声输出控制模块将噪声信号在不同环境下进行播放,模拟实际噪声信号以达到真实还原现场特征台区噪声的目的,为低压载波电力通信降噪提供真实的噪声数据。(It is the acquisition and play system of a kind of low-voltage carrier communication high-frequency interferencing signal the present invention relates to interference free performance the field of test technology, including including noise signal acquisition device, emulation module, noise signal electrical cabinet and electric energy meter cabinet；Noise signal acquisition device includes that acquisition coupler and A/D capture card, A/D capture card noise are sent to emulation module；Emulation module is used to noise signal carrying out integration processing；Noise signal electrical cabinet includes industrial personal computer, noise output control module and first order amplifier, and electric energy meter cabinet includes that be coupled device, B of second level amplifier, A is coupled device and C is coupled device etc..The present invention acquires the noise data at power utilization environment scene by A/D capture card, noise is stored by the noise database in industrial personal computer, noise signal is played out under various circumstances through noise output control module, actual noise signal is simulated to achieve the purpose that really to restore presence feature platform area noise, provides true noise data for low pressure carrier wave power communication noise reduction.)

低压载波通信高频干扰信号的采集与播放系统

技术领域

本发明涉及抗干扰性能测试技术领域，是一种低压载波通信高频干扰信号的采集与播放系统。

背景技术

低压载波通信是指利用已存在的低压配电网作为传输媒介，实现数据传递以及信息交换的技术。由于可以直接利用已建成的电压网络，从而大大节省了通信传输媒介的建设投资。传统的低压电力线载波通信大多采用频带传输，采用载波调制的手段将所要传达的电力通信数字信号搬到较高频率的载波信号上，经过调制解调后现信号传递。尽管低压载波通信具有见效快、耐久坚固、投资少等优点，然而正因为其以低压电力线作为通信媒介，因此存在诸如噪声种类多、干扰源强、负载多、信号衰减大等缺点。

发明内容

本发明提供了一种低压载波通信高频干扰信号的采集与播放系统，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有技术中因不能获取及反演通信装置所处的噪声环境，导致对低压载波通信噪声干扰测试不准确的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种低压载波通信高频干扰信号的采集与播放系统，包括噪声信号采集装置、仿真模块、噪声信号电气柜和电能表柜；

噪声信号采集装置包括采集耦合器和采集线路噪声信号的A/D采集卡，A/D采集卡将采集的各类噪声信号发送至仿真模块；

仿真模块用于将采集的各类噪声信号进行整合处理并丰富噪声的种类；

噪声信号电气柜包括工控机、噪声输出控制模块和第一级放大器，工控机接收仿真模块发送的各类噪声信号并将各类噪声信号集中存储在工控机中，形成噪声数据库，控制各类噪声输出和播放，噪声输出控制模块用于调取噪声数据库中的各台区噪声信息，控制噪声信号的增益倍数以及幅值、时域图、频谱图的输出，第一级放大器用于第一次放大经噪声输出控制模块处理输出的噪声信号的幅值；

电能表柜包括第二级放大器、A相耦合器、B相耦合器和C相耦合器，第一级放大器与第二级放大器之间通过信号输出线连接，所述第二级放大器用于再次放大噪声信号，A相耦合器、B相耦合器、C相耦合器分别用于阻止A相、B相和C相电力线上的工频电流进入通信终端。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述还包括信道测试模块，所述信道测试模块包括正弦信号发生装置和通信终端，所述正弦信号发生装置发出指定频率的测试信号并发送至通信终端，根据通信终端能否检测到所发出的该指定频率的测试信号，以测试通信信道的通信状态是否良好。

上述信号输出线为将一路的D/A通道信号输出转换成至少八路信号的连接线，以用于向至少八个电能表柜提供测试所需的噪声。

上述第一级放大器、第二级放大器的型号均为FAY2000，所述第一级放大器数量为1个，第二级放大器数量至少为8个。

上述A相耦合器、B相耦合器、C相耦合器的型号均为ZCAT3035-1330的耦合器，该耦合器的数量至少为24个。

上述采集耦合器的型号为ZCAT3035-1330，A/D采集卡型号为研华PCI-1721。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明通过A/D采集卡能准确采集用电环境现场的噪声数据并通过工控机中的噪声数据库存储噪声，存储噪声数据后经过噪声输出控制模块将噪声信号在不同环境下进行播放，模拟实际噪声信号以达到真实还原现场特征台区噪声的目的，为低压载波电力通信降噪提供真实的噪声数据，帮助电力计量中心分析在真实噪声环境下电力表抄表的性能。

（2）本发明利用MATLAB仿真软件，丰富了噪声的种类，为在实验室内研究低压载波通信噪声干扰提供环境条件和测试平台。

（3）本发明通过噪声信号输出控制模块在所建立的噪声数据库中便捷地调用所需的噪声类型，控制各类噪声信号的增幅大小，采样频率以及时域、频域图输出，操作简单，功能直观，以满足用户的需求。

附图说明

附图1为本发明的系统框图。

附图2为本发明噪声信号采集装置的结构框图。

附图3为本发明噪声信号电气柜的结构框图。

附图4为本发明电能表柜的结构框图。

附图5为本发明信号测试模块的结构示意图。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、2、3、4所示，该一种低压载波通信高频干扰信号的采集与播放系统，包括噪声信号采集装置、仿真模块、噪声信号电气柜和电能表柜；

噪声信号采集装置包括采集耦合器和采集线路噪声信号的A/D采集卡，A/D采集卡将采集的各类噪声信号发送至仿真模块；

仿真模块用于将采集的各类噪声信号进行整合处理并丰富噪声的种类；

噪声信号电气柜包括工控机、噪声输出控制模块和第一级放大器，工控机接收仿真模块发送的各类噪声信号并将各类噪声信号集中存储在工控机中，形成噪声数据库，控制各类噪声输出和播放，噪声输出控制模块用于调取噪声数据库中的各台区噪声信息，控制噪声信号的增益倍数以及幅值、时域图、频谱图的输出，第一级放大器用于第一次放大经噪声输出控制模块处理输出的噪声信号的幅值；

电能表柜包括第二级放大器、A相耦合器、B相耦合器和C相耦合器，第一级放大器与第二级放大器之间通过信号输出线连接，所述第二级放大器用于再次放大噪声信号，A相耦合器、B相耦合器、C相耦合器分别用于阻止A相、B相和C相电力线上的工频电流进入通信终端。

本发明的仿真模块可为MATLAB仿真软件，可用于丰富噪声的种类，提供除A/D采集卡采集到的其他类噪声。本发明的工控机可为研华工业控制计算机，噪声信号经过MATLAB仿真软件整合处理后，通过USB接口存储至研华工业计算机的噪声数据库中，再由研华工业计算机中的labview软件控制噪声的播放与输出。本发明通过labview软件自行编制控制程序，可输入现场采集的噪声数据信号，进行回放，同时注入电力线路，以模拟实际噪声信号。噪声输出控制模块可为高速D/A采集卡，研华工业控制计算机与噪声输出控制模块之间通过PCI总线连接，实现各类噪声的播放和输出。第二级放大器用于进一步放大噪声信号，提高噪声的带负载能力。A相耦合器、B相耦合器、C相耦合器用于阻止电力线上的50Hz工频电流进入通信终端。

本发明通过噪声信号采集装置，采集不同现场的噪声数据，存储各噪声数据至中控机的噪声数据库后经过噪声输出控制模块将已采集到的噪声在不同环境下进行噪声播放，以达到真实还原现场特征台区噪声的目的，为仿真实验室内的各种研究低压载波通信噪声干扰提供环境条件和测试平台。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

如附图1、5所示，还包括信道测试模块，所述信道测试模块包括正弦信号发生装置和通信终端，所述正弦信号发生装置发出指定频率的测试信号并发送至通信终端，根据通信终端能否检测到所发出的该指定频率的测试信号，以测试通信信道的通信状态是否良好。

如附图3、4所示，信号输出线为将一路的D/A通道信号输出转换成至少八路信号的连接线，以用于向至少八个电能表柜提供测试所需的噪声。

如附图3、4所示，第一级放大器、第二级放大器的型号均为FAY2000，所述第一级放大器数量为1个，第二级放大器数量至少为8个。

根据需要，A相耦合器、B相耦合器、C相耦合器的型号均为ZCAT3035-1330的耦合器，该耦合器的数量至少为24个。

根据需要，采集耦合器的型号为ZCAT3035-1330，A/D采集卡型号为研华PCI-1721。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。