一種工頻通信進(jìn)行信號檢測時濾除電網(wǎng)電壓波動影響的方法技術(shù)

一種工頻通信進(jìn)行信號檢測時濾除電網(wǎng)電壓波動影響的方法，其特征為：用兩個相鄰電壓周期波形表示一位信息，對每一個檢測電壓波形，以采樣起點為一端，到電壓過零點采樣點為另一端，設(shè)置一直線，然后將該電壓波形采樣數(shù)據(jù)與直線所對應(yīng)位置的數(shù)值相減，得出的數(shù)據(jù)作為該電壓波所在的檢測信號數(shù)據(jù)，另一個相鄰電壓波形也采用上述同樣方法共得兩組數(shù)據(jù)，然后將所得的兩組數(shù)據(jù)對應(yīng)相減，所得的一組結(jié)果數(shù)據(jù)為檢測信號。本發(fā)明專利技術(shù)由于只是其中一個波形含有調(diào)制信號，因此直接相減后調(diào)制信號仍被保持，但電網(wǎng)電壓波動影響已基本被濾除，能實現(xiàn)高質(zhì)量的工頻通信。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一.
本專利技術(shù)屬通信
，特別是涉及工頻通信進(jìn)行信號檢測時濾除電網(wǎng)電壓波動影響的方法的改進(jìn)。?二.
技術(shù)介紹
電力線工頻通信是一種在配電網(wǎng)50Hz電壓基波過零點附近調(diào)制產(chǎn)生電壓或電流的微弱畸變信號波形來傳輸信息的通信技術(shù)。其基本原理是：設(shè)電網(wǎng)電壓波形過零點前臨近某一電角度(一般與過零點位置相差小于30度)作為信號發(fā)送與接收的起始角度。數(shù)據(jù)發(fā)送電路模塊檢測到電壓過零點臨近的角度時，由調(diào)制電路根據(jù)待發(fā)送信號序列調(diào)制出一個瞬時電流脈沖，產(chǎn)生一微弱畸變電壓信號耦合到配電網(wǎng)的電壓基波的過零點附近位置上，隨電壓基波在電力線傳輸，從而完成一個數(shù)碼的發(fā)送。數(shù)據(jù)采集電路模塊檢測到電壓過零點臨近的角度時，開始采樣電網(wǎng)電壓基波信號數(shù)據(jù)，然后通過分析電壓基波過零點附近的微小畸變得到一個數(shù)碼，完成信號的接收。應(yīng)用電壓基波是否攜帶畸變信號作為信息傳輸?shù)姆绞剑ㄟ^設(shè)計一定的通信規(guī)則，就可以實現(xiàn)甚低頻的電力線通信。?工頻通信信號常利用兩個相鄰電壓周期波形來表示一位信息。若采用幅值檢測方式，則信號比較為相鄰兩波相同時間位置的幅值進(jìn)行相減。調(diào)制信號是在過零點前一定電角度(相差小于30度)開始調(diào)制，由于調(diào)制點在過零點前附近，故干擾信號相對比較小，同樣，檢測信號也是在同樣位置開始采樣，到過零點位置采樣結(jié)束，形成一組采樣數(shù)據(jù)。由于電網(wǎng)大負(fù)載的投?入或撤出以及供電電網(wǎng)的波動，電網(wǎng)電壓常常產(chǎn)生很大的波動，實際幅值相差可超過30％，因此，即使不考慮隨機(jī)干擾信號或調(diào)制信號，相鄰電壓同一采樣點位置之間的電壓值也會相差很大，若直接采取相鄰電壓波形數(shù)據(jù)相減取得調(diào)制信號，將含有很大的電壓波動信號，往往不能正確判斷是否存在調(diào)制信號，需要加以消除，否則難以進(jìn)行正常的工頻通信。?三.
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是設(shè)計一種工頻通信進(jìn)行信號檢測時濾除電網(wǎng)電壓波動影響的方法，以便能實現(xiàn)高質(zhì)量的工頻通信。?本專利技術(shù)的目的是這樣實現(xiàn)的：一種工頻通信進(jìn)行信號檢測時濾除電網(wǎng)電壓波動影響的方法，其特征為：用兩個相鄰電壓周期波形表示一位信息，對每一個檢測電壓波形，以采樣起點為一端，到電壓過零點采樣點為另一端，設(shè)置一直線，然后將該電壓波形采樣數(shù)據(jù)與直線所對應(yīng)位置的數(shù)值相減，得出的數(shù)據(jù)作為該電壓波所在的檢測信號數(shù)據(jù)，另一個相鄰電壓波形也采用上述同樣方法共得兩組數(shù)據(jù)，然后將所得的兩組數(shù)據(jù)對應(yīng)相減，所得的一組結(jié)果數(shù)據(jù)為檢測信號。?一種工頻通信進(jìn)行信號檢測時濾除電網(wǎng)電壓波動影響的方法的計算機(jī)軟件流程，其特征為：開始后判斷是否為第1波形過零點前采樣起始位置，否返回開始，是則進(jìn)入逐點采樣第1個波形數(shù)據(jù)，每采樣完一點數(shù)據(jù)后判斷是否為第1波形過零點前采樣終止位置，否返回繼續(xù)逐點采樣第1波形數(shù)據(jù)，是則進(jìn)入以采樣起始及終止位置為兩端點設(shè)置一直線，再進(jìn)入逐點計算該直線與各采樣點對應(yīng)位置的值并將所在采樣點數(shù)據(jù)與計算值相減作為第1波形信號采樣值數(shù)組；計算完畢判斷是否已到第2波形過零點前采樣起始位置，?否返回繼續(xù)判斷；是則進(jìn)入逐點采樣第2個波形數(shù)據(jù)，每采樣完一點數(shù)據(jù)后判斷是否為第2波形過零點前采樣終止位置，否返回繼續(xù)逐點采樣第2波形數(shù)據(jù)，是則進(jìn)入以采樣起始及終止位置為兩端點設(shè)置一直線，再進(jìn)入逐點計算該直線與各采樣點對應(yīng)位置的值并將所在采樣點數(shù)據(jù)與計算值相減作為第2波形信號采樣值數(shù)組；然后進(jìn)入第1波采樣信號數(shù)組與第2波采樣信號數(shù)組相減作為最終采樣信號數(shù)組，該采樣信號數(shù)組已是濾除電網(wǎng)電壓波動影響的最終采樣信號數(shù)組，然后將采樣信號數(shù)組送到信號分析識別模塊，確定傳送的代碼是1或是0。?采取以上措施的本專利技術(shù)，由于只是其中一個波形含有調(diào)制信號，因此直接相減后調(diào)制信號仍被保持，但電網(wǎng)電壓波動影響已基本被濾除，能實現(xiàn)高質(zhì)量的工頻通信。?四.附圖說明附圖1是工頻通信代碼“1”的電壓波形調(diào)制信號示意圖；?附圖2是工頻通信代碼“0”的電壓波形調(diào)制信號示意圖；?附圖3是工頻通信時間檢測法示意圖；?附圖4是工頻通信幅值檢測法示意圖；?附圖5是本專利技術(shù)的計算機(jī)軟件流程圖；?附圖6是本專利技術(shù)的未加調(diào)制信號時相鄰電壓采樣波形的采樣信號樣例圖；?附圖7是本專利技術(shù)的未加調(diào)制信號時相鄰電壓采樣波形數(shù)據(jù)對應(yīng)相減后信號波形的信號樣例圖；?附圖8是本專利技術(shù)的未加調(diào)制信號時相鄰電壓采樣波形及設(shè)置直線的信?號樣例圖；?附圖9是本專利技術(shù)的未加調(diào)制信號時第1個電壓采樣波形數(shù)據(jù)與設(shè)置直線的數(shù)據(jù)對應(yīng)相減后信號波形的信號樣例圖；?附圖10是本專利技術(shù)的未加調(diào)制信號時第2個電壓采樣波形數(shù)據(jù)與設(shè)置直線的數(shù)據(jù)對應(yīng)相減后信號波形的信號樣例圖；?附圖11是本專利技術(shù)的附圖9與附圖10各自所示的數(shù)據(jù)對應(yīng)相減后信號波形的信號樣例圖；?附圖12是本專利技術(shù)的加調(diào)制信號時相鄰電壓采樣波形的信號樣例圖；?附圖13是本專利技術(shù)的加調(diào)制信號時相鄰電壓采樣波形數(shù)據(jù)對應(yīng)相減后信號波形的信號樣例圖；?附圖14是本專利技術(shù)的加調(diào)制信號時相鄰電壓采樣波形及設(shè)置直線的采樣信號樣例圖；?附圖15是本專利技術(shù)的加調(diào)制信號時第1個電壓采樣波形數(shù)據(jù)與設(shè)置直線的數(shù)據(jù)對應(yīng)相減后信號波形的信號樣例圖；?附圖16是本專利技術(shù)的加調(diào)制信號時第2個電壓采樣波形數(shù)據(jù)與設(shè)置直線的數(shù)據(jù)對應(yīng)相減后信號波形的信號樣例圖；?附圖17是本專利技術(shù)的附圖15與附圖16各自所示的數(shù)據(jù)對應(yīng)相減后信號波形的信號樣例圖。?下面再結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步的詳述。?五.具體實施方式電力線雙向工頻通信是一種在配電網(wǎng)50Hz電壓基波過零點附近調(diào)制產(chǎn)生電壓或電流微弱畸變信號波形來傳輸信息的通信技術(shù)。其基本原理是：設(shè)?電網(wǎng)電壓波形過零點前臨近某一電角度(一般與過零點位置相差小于30度)作為信號發(fā)送與接收的起始電角度。數(shù)據(jù)發(fā)送電路模塊檢測到電壓過零點臨近的電角度時，由調(diào)制電路根據(jù)待發(fā)送信號序列調(diào)制出一個瞬時電流脈沖，產(chǎn)生一微弱畸變電壓信號耦合到配電網(wǎng)的電壓基波的過零點附近位置上，隨電壓基波在電力線傳輸，從而完成一個數(shù)碼的發(fā)送。數(shù)據(jù)采集電路模塊檢測到電壓過零點臨近的電角度時，開始采樣電網(wǎng)電壓基波信號數(shù)據(jù)，然后通過分析電壓基波過零點附近的微小畸變得到一個數(shù)碼，完成信號的接收。應(yīng)用電壓基波是否攜帶畸變信號作為信息傳輸?shù)姆绞剑ㄟ^設(shè)計一定的通信規(guī)則，就可以實現(xiàn)甚低頻的電力線通信。?附圖1給出了本專利技術(shù)實施例的工頻通信代碼“1”的電壓波形調(diào)制信號示意圖，附圖2給出了本專利技術(shù)實施例的工頻通信代碼“0”的電壓波形調(diào)制信號示意圖。參看附圖1和附圖2。工頻通信常利用兩個相鄰電壓周期波形來表示一位信息，按照前后2個周期電壓波形過零點附近位置調(diào)制微弱畸變信號的順序來分別表示代碼“1”和“0”。對這種電壓信號調(diào)制方式的檢測目前基本上可以采用兩種方法進(jìn)行，即時間檢測和幅值檢測法。?附圖3給出工頻通信時間檢測法示意圖。參看附圖3。利用前后2個周期對應(yīng)電壓幅值相等位置時，其電壓波形時間值的差別來識別調(diào)制信號。即設(shè)置相同的電壓門檻值，檢測相鄰周期的電壓波形門檻值位置的時間間隔值，當(dāng)其中一個電壓波形調(diào)制信號而另一個不調(diào)制時，兩者對應(yīng)的電壓門檻值位置時間間隔值將出現(xiàn)差值，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
１．一種工頻通信進(jìn)行信號檢測時濾除電網(wǎng)電壓波動影響的方法，其特征為：用兩個相鄰電壓周期波形表示一位信息，對每一個檢測電壓波形，以采樣起點為一端，到電壓過零點采樣點為另一端，設(shè)置一直線，然后將該電壓波形采樣數(shù)據(jù)與直線所對應(yīng)位置的數(shù)值相減，得出的數(shù)據(jù)作為該電壓波所在的檢測信號數(shù)據(jù)，另一個相鄰電壓波形也采用上述同樣方法共得兩組數(shù)據(jù)，然后將所得的兩組數(shù)據(jù)對應(yīng)相減，所得的一組結(jié)果數(shù)據(jù)為檢測信號。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種工頻通信進(jìn)行信號檢測時濾除電網(wǎng)電壓波動影響的方法，其特
征為：用兩個相鄰電壓周期波形表示一位信息，對每一個檢測電壓波形，以
采樣起點為一端，到電壓過零點采樣點為另一端，設(shè)置一直線，然后將該電
壓波形采樣數(shù)據(jù)與直線所對應(yīng)位置的數(shù)值相減，得出的數(shù)據(jù)作為該電壓波所
在的檢測信號數(shù)據(jù)，另一個相鄰電壓波形也采用上述同樣方法共得兩組數(shù)
據(jù)，然后將所得的兩組數(shù)據(jù)對應(yīng)相減，所得的一組結(jié)果數(shù)據(jù)為檢測信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工頻通信進(jìn)行信號檢測時濾除電網(wǎng)電壓
波動影響的方法的計算機(jī)軟件流程，其特征為：開始后判斷是否為第1波形
過零點前采樣起始位置，否返回開始，是則進(jìn)入逐點采樣第1個波形數(shù)據(jù)，
每采樣完一點數(shù)據(jù)后判斷是否為第1波形過零點前采樣終止位置，否返回繼
續(xù)逐點采樣第1波形數(shù)據(jù)，是則進(jìn)入以采樣起...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：龍光成，姚普糧，韋甘銘，林朝光，黃鏡彬，
申請(專利權(quán))人：北海市聚志軟件有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：45