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CN108964703B - 一种电力线载波通信设备的测试装置 - Google Patents

一种电力线载波通信设备的测试装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了电力线载波通信设备的测试装置，包括交流电源、滤波器、转换模块、衰减器、记录模块、控制模块、指示模块；交流电源两端连接一滤波器与电力线载波通信设备；转换模块一端连接于滤波器与电力线载波通信设备之间，另一端与一衰减器连接；控制模块，与衰减器、记录模块、指示模块连接；衰减器，与控制模块连接，控制模块控制衰减器的衰减值；记录模块，一端连接于交流电源与滤波器间，采集并记录测试数据，另一端与控制模块连接，将测试数据传送给控制模块，控制模块读取测试数据，判断电力线载波通信设备的测试结果；指示模块，控制指示模块显示测试结果。采用上述技术方案后，可建立一纯净的测试环境，提高被测设备的测试结果精确度。

Description

一种电力线载波通信设备的测试装置
技术领域
本发明涉及电力线载波通信设备的测试领域，尤其涉及一种电力线载波通信设备的测试装置。
背景技术
电力线载波通信(PLC)是电力系统特有的、基本的通信方式，它是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。但是，低压电力线并不是专门用来传输通信数据的，它的拓扑结构和物理特性都与传统的通信传输介质，如双绞线、同轴电缆、光纤等不同。低压电力线在传输通信信号时信道特性很复杂，负载多，噪声干扰强，信道衰减大，信道延时，这对电力线载波通信设备的通信性能提出了很高的要求。但当前测试装置、测试手段都有一定局限性，无法对载波通信产品的通信功能进行合理验证，特别是在外界噪声干扰很强的情况下，电力线载波通信设备的性能测试难以进行。
因此，需要一种新型的电力线载波通信设备的测试装置，可建立一纯净的测试环境，提高被测设备的测试结果精确度。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种电力线载波通信设备的测试装置。
本发明公开了一种电力线载波通信设备的测试装置，包括交流电源、滤波器、转换模块、衰减器、记录模块、控制模块、指示模块；所述交流电源两端分别连接一所述滤波器后，与所述电力线载波通信设备连接，为所述电力线载波通信设备供电，形成一交流电线路；所述转换模块一端连接于所述滤波器与所述电力线载波通信设备之间，另一端与一所述衰减器连接，所述转换模块与所述衰减器形成一载波通信线路；所述控制模块，与所述衰减器、所述记录模块、所述指示模块连接；所述衰减器，与所述控制模块连接，所述控制模块控制所述衰减器的衰减值；所述记录模块，一端连接于所述交流电源与所述滤波器间，采集并记录测试数据，另一端与所述控制模块连接，将所述测试数据传送给所述控制模块，所述控制模块读取所述测试数据，根据所述测试数据，判断电力线载波通信设备的测试结果；所述指示模块，与所述控制模块连接，控制所述指示模块显示所述电力线载波通信设备的测试结果。
优选地，所述转换模块用于把通过所述载波通信线路的差分信号转换为单端信号，同时将所述单端信号发送至所述衰减器。
优选地，所述控制模块包括GPIO接口，通过所述GPIO接口分别与所述衰减器、所述记录模块、所述指示模块连接，所述控制模块还包括USB接口，通过所述USB接口与一交互模块连接。
优选地，所述控制模块还包括微处理器，所述微处理器一端与所述USB接口连接，进而与所述交互模块连接，一端与所述GPIO接口连接，进而与所述衰减器、所述记录模块、所述指示模块连接；所述交互模块控制所述微处理器以设置所述衰减器的所述衰减值；所述微处理器读取所述记录模块的所述测试数据，并将其传送到所述交互模块，在所述交互模块中显示；所述微处理器根据所述测试数据计算，并控制所述指示模块显示所述测试结果。
优选地，所述衰减器与耦合器连接。
优选地，所述耦合器与一SMA连接器连接。
优选地，所述滤波器为低通滤波器，将频率在1MHz到200MHz之间的信号以60dB衰减。
优选地，所述低通滤波器在所述电力线载波通信设备之间对所述信号形成100dB的隔离。
优选地，所述电源转换器是AC-DC转换器、DC-DC转换器中的一种或两种。
采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
1.过滤外界的噪声干扰信号，为通常情况下不可测试的被测设备提供可测试的环境；
2.通过交互中心，以传输信道参数可程控调节为手段，建立自动化的电力线载波通信设备的性能测试装置。
附图说明
图1为符合本发明一优选实施例中电力线载波通信设备的测试装置的结构示意图。
附图标记：
10-交流电源、11-滤波器、12-转换模块、13-衰减器、14-记录模块、15-控制模块、16-指示模块、17-电源转换器、18-耦合器接口。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
参考图1，为本发明的电力线载波通信设备的测试装置优选实施例的示意图，包括交流电源10、滤波器11、转换模块12、衰减器13、记录模块14、控制模块15、指示模块16；
-交流电源10，提供110V或220V的交流电至测试装置，还设置有电源开关，可打开或关闭电源，并与电源指示灯连接，电源指示灯显示电源的打开或关闭状态；
-滤波器11，交流电源10两端分别连接一滤波器11，然后与电力线载波通信设备连接，为电力线载波通信设备供电，形成一交流电线路。在该交流电线路上，滤波器11用于过滤外界低压噪声信号，优选地，为配合工程师在电力线路上的检测，可使用三相交流净化稳压电源。电源两端分别与滤波器11、高性能隔离器、人工电源网络连接，以实现整体测试环境与市电网络的有效隔离，通过对电源信号中的噪声滤出后，可为通常情况下不可测试的电力线载波通信设备提供可测试的环境，让被测设备不被外界环境干扰。
-转换模块12，一端连接于滤波器11与电力线载波通信设备之间，另一端与一衰减器13连接，转换模块12与衰减器13形成一独立的载波通信线路，并在交流电线路上完全隔离载波信号，至少达到在断开衰减通道的情况下无法成功通信；
-衰减器13，在载波通信线路上介入衰减量可调的电力线衰减器13，通过调节衰减器13可以实现对载波信号由通到断的渐进过程，衰减器13的衰减量可设置为一固定值(如20dB)，也可从一定量开始逐步增加，在每一次衰减条件下进行一定次数(如100次)的载波通信测试，记录通信成功率。通过衰减器13模拟载波信号在每一实际情况下的通断情况，可测试被测设备在此类通断情况下的表现，从而完成对被测设备的测试。
-记录模块14，可以是三相智能电表，一端连接于交流电源10与滤波器11间，采集并记录状态、电能值等系列数据，另一端与控制模块15连接，将数据传送给控制模块15，由控制模块15读取数据；
-控制模块15，充当载波通信线路主站的功能，通过以太网/USB/串口总线与衰减器13、记录模块14、指示模块16连接，从而实现对测试环境的控制，同时进行数据互通，控制模块15控制衰减器13的衰减量，控制记录模块14读取记录模块14的数据，根据记录模块14的数据控制指示模块16显示电力线载波通信设备的测试结果，若测试结果属于正常范围内的，则可判断该被测设备达到要求性能。同样滴，若测试结果属于非正常范围内的，则可判断该被测设备未达到要求性能。
-指示模块16，为两个性能指示灯，与控制模块15连接，根据控制模块15指令，显示电力线载波通信设备是否达到性能要求。例如，通过指示灯的不同亮暗情况和照亮时的颜色情况，显示不同的测试结果。
基于上述配置，通过电力线传输路径，在控制模块15的控制之下，衰减器13与被测设备进行载波通信，改变载波通信线路的信道衰减，记录模块14接收到控制模块15发出的控制、抄表等命令，回传状态、电能值等系列数据，改变测试条件，采集并记录不同测试条件下的各项参数和指标，控制模块15读取记录模块14的数据，并据此分析、诊断和评估被测设备的通信性能，控制指示模块16显示被测设备是否达到性能要求。
在一优选实施例中，转换模块12可以设计为一个Balun电路，用于把通过载波通信线路的差分信号转换为单端信号，同时将单端信号发送至衰减器13。
进一步优选地，控制模块15包括GPIO接口，通过GPIO接口与衰减器13、记录模块14、指示模块16连接，还包括USB接口，通过USB接口与外界一交互模块连接，使用者可通过在交互模块上的操作，将需要衰减器13衰减的量、测试的数据等输入至控制模块15，以便控制模块15根据使用者的要求对被测设备进一步地测试。
测试装置还可包括微处理器，微处理器一端与USB接口连接，进而与交互模块连接，一端与GPIO接口连接，进而与衰减器13、记录模块14、指示模块16连接；用户操作交互模块，通过设置交互模块从而控制微处理器，进而设置衰减器13的衰减值，微处理器读取记录模块14的数据，将其传送到交互模块，在交互模块中显示，微处理器对数据进行分析计算，并据此评估被测设备的通信性能，控制指示模块16显示被测设备是否达到性能要求。
其他优选地或可选地，衰减器13连接一耦合器，与耦合器形成一体，耦合器的耦合器接口18又与一SMA连接器连接。滤波器11为低通滤波器11，对频率低于10KHz的信号没有影响，将频率在1MHz到200MHz之间的载波信号以60dB衰减，通过的电流最大为6A。低通滤波器11在被测设备之间对载波信号形成100dB的隔离。电源转换器17是AC-DC转换器、DC-DC转换器中的一种或两种。
具有上述配置后，使用者可通过交互设备实现对被测设备的测试要求，同时，测试装置所搭建的整个测试环境干净无噪，测试结果准确度得到保证。
应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种电力线载波通信设备的测试装置，包括交流电源、滤波器、转换模块、衰减器、记录模块、控制模块、指示模块；所述滤波器、转换模块、记录模块成对使用；
所述交流电源两端分别连接一所述滤波器后，与所述电力线载波通信设备连接，为所述电力线载波通信设备供电，形成一交流电线路；
所述滤波器为低通滤波器，将频率在1MHz到200MHz之间的信号以60dB衰减；
所述转换模块一端连接于所述滤波器与所述电力线载波通信设备之间，另一端与一所述衰减器连接，所述转换模块与所述衰减器形成一载波通信线路，所述转换模块用于把通过所述载波通信线路的差分信号转换为单端信号，同时将所述单端信号发送至所述衰减器，
所述转换模块包括电源转换器，所述电源转换器是AC-DC转换器、DC-DC转换器中的一种或两种，所述转换模块与所述交流电源相连；
所述控制模块，与所述衰减器、所述记录模块、所述指示模块连接；
所述衰减器，与所述控制模块连接，所述控制模块控制所述衰减器的衰减值；
所述记录模块，一端连接于所述交流电源与所述滤波器间，采集并记录测试数据，另一端与所述控制模块连接，将所述测试数据传送给所述控制模块，所述控制模块读取所述测试数据，根据所述测试数据，判断所述电力线载波通信设备的测试结果；
所述指示模块，与所述控制模块连接，控制所述指示模块显示所述电力线载波通信设备的测试结果。
2.如权利要求1所述的电力线载波通信设备的测试装置，其特征在于，所述控制模块包括GPIO接口，通过所述GPIO接口分别与所述衰减器、所述记录模块、所述指示模块连接；
所述控制模块还包括USB接口，通过所述USB接口与一交互模块连接。
3.如权利要求2所述的电力线载波通信设备的测试装置，其特征在于，所述控制模块还包括微处理器，所述微处理器一端与所述USB接口连接，进而与所述交互模块连接，一端与所述GPIO接口连接，进而与所述衰减器、所述记录模块、所述指示模块连接；
所述交互模块控制所述微处理器以设置所述衰减器的所述衰减值；
所述微处理器读取所述记录模块的所述测试数据，并将其传送到所述交互模块，在所述交互模块中显示；
所述微处理器根据所述测试数据计算，并控制所述指示模块显示所述测试结果。
4.如权利要求3所述的电力线载波通信设备的测试装置，其特征在于，所述衰减器与耦合器连接。
5.如权利要求4所述的电力线载波通信设备的测试装置，其特征在于，所述耦合器与一SMA连接器连接。
6.如权利要求1所述的电力线载波通信设备的测试装置，其特征在于，所述低通滤波器在所述电力线载波通信设备之间对所述信号形成100dB的隔离。
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