一种交流电工业电力载波通信系统的制作方法

1.本实用新型涉及电力载波通信技术领域，具体涉及一种交流电工业电力载波通信系统。


背景技术：

2.工业生产正大踏步地进入智能化、自动化时代，而现今中国的传统制造业比重较大，其低成本的竞争优势逐渐丧失，出台“工业4.0”发展战略规划迫在眉睫。“工业4.0”的目的就是基于信息物理系统实现智能工厂，让制造业的各个环节与互联网充分融合，形成工业互联网，实现中国“智”造。智能工厂要求能实时掌握每个现场设备的运行状态和工厂运行环境，以提供更高的监控管理水平。而当前的通信基础设施传输速率低、实时性差、抗干扰能力弱等缺点，难以满足“工业4.0”时代的要求。因此，构建数据处理能力和容量更大、服务质量更可靠的工业通信基础设施成为实现智能制造的关键。
3.目前，工业自动化领域使用的通信方式有usart、modbus、can总线、网络宽带、zigbee等方式，这些方式实时性较差、速率低、网络建设复杂、维护困难、建设费用高，不适合在恶劣的工业用电环境中快速推广，无法满足现代智能制造的需求。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种交流电工业电力载波通信系统。
5.一种交流电工业电力载波通信系统，包括采集终端、监控终端；所述采集终端与所述监控终端通过交流电力线连接；
6.所述采集终端包括接口模块、协议解析模块、数据采集模块、第一电力载波通信模块、第一电源模块，所述接口模块、协议解析模块、数据采集模块、第一电力载波通信模块依次连接，所述第一电源模块与数据采集模块连接；所述监控终端包括监控主机、显示器、第二电力载波通信模块、第二电源模块，所述显示器、第二电力载波通信模块、第二电源模块分别与监控主机连接；
7.所述接口模块用于连接工业设备，以采集工业设备的运行数据；所述协议解析模块用于对连接的所述工业设备进行对应的协议解析，以使所述运行数据与数据采集模块相适应；所述数据采集模块用于将协议解析后的所述运行数据通过第一电力载波通信模块、交流电力线、第二电力载波通信模块发送给监控主机，所述监控主机用于对所述运行数据进行分析处理，并将分析结果显示在显示器上。
8.优选地，所述第一电力载波通信模块、第二电力载波通信模块均包括耦合模块、发送功率放大模块、接收滤波放大模块、调制模块、解调模块，所述耦合器分别与电力线、发送功率放大模块、接收功率放大模块连接，所述发送功率放大模块与调制模块连接；所述接收滤波放大模块与接调模块连接。
9.优选地，所述第一电力载波通信模块、第二电力载波通信模块均还包括抗干扰模块，所述抗干扰模块分别与耦合器、交流电力线连接。
10.优选地，所述第一电源模块、第二电源模块均包括变压模块、转换模块、滤波模块，所述变压模块、转换模块、滤波模块依次连接，所述断路器与数据采集模块、交流电力线连接。
11.优选地，所述数据采集模块包括主控芯片，所述主控芯片的型号为stm32f030c6。
12.优选地，还包括防雷模块，所述防雷模块设置在交流电力线的输出端。
13.优选地，所述监控终端还包括报警模块，所述报警模块与监控主机连接。
14.优选地，所述报警模块包括报警器、指示灯，所述报警器、指示灯分别与监控主机连接。
15.本实用新型的有益效果体现在：本实用新型采集终端包括接口模块、协议解析模块，能够实现多种工业设备数据的采集，进一步避免了增设新的线路，第一电力载波通信模块、第二电力载波通信模块还包括抗干扰模块，进一步增加了系统的抗干扰性，保证了数据传输的可靠性、稳定性；通过采集终端、远程监控中的第一电力载波通信模块、第二电力载波通信模块，实现了数据的可靠、稳定传输，采用电力载波通讯方式，可以不需要敷设专有线路，只要有电力线路的地方就可以使用，避免了重新铺设通讯线路的资源浪费和人力浪费。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
17.图1为本实用新型一种交流电工业电力载波通信系统的系统框图；
18.图2为本实用新型电力载波模块的结构示意图；
19.图3为本实用新型第电源模块的结构示意图。
具体实施方式
20.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
21.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
22.参考图1，图1为本实施例提供的一种交流电工业电力载波通信系统的系统框图，所述系统包括采集终端、监控终端；所述采集终端与所述监控终端通过交流电力线连接；
23.所述采集终端包括接口模块、协议解析模块、数据采集模块、第一电力载波通信模块、第一电源模块，所述接口模块、协议解析模块、数据采集模块、第一电力载波通信模块依次连接，所述第一电源模块与数据采集模块连接；所述监控终端包括监控主机、显示器、第二电力载波通信模块、第二电源模块，所述显示器、第二电力载波通信模块、第二电源模块分别与监控主机连接；
24.所述接口模块用于连接工业设备，以采集工业设备的运行数据；所述协议解析模
块用于对连接的所述工业设备进行对应的协议解析，以使所述运行数据与数据采集模块相适应；所述数据采集模块用于将协议解析后的所述运行数据通过第一电力载波通信模块、交流电力线、第二电力载波通信模块发送给监控主机，所述监控主机用于对所述运行数据进行分析处理，并将分析结果显示在显示器上。具体的，所述工业设备包括车床、铣床、磨床、刨床、钻床、车床、铣床、磨床、刨床、钻床、温度传感器、火灾检测器、高清摄像头等。
25.本实用新型通过设置不同的接口并适配不同的解析协议，实现了工业设备运行数据的快速采集，解决了工业环境复杂、布线困难的问题。通过设置第一电力载波通信模块、第二电力载波通信模块，实现了运行数据的电力线传输，无需重新布设采集终端与监控终端之间的通讯线，进一步避免了工业环境复杂、布线困难的问题。本实用新型维护便捷、成本低廉，使用效果好。
26.在一实施例中，如图2所示，图2为本实用新型电力载波模块的结构示意图，所述第一电力载波通信模块、第二电力载波通信模块均包括耦合模块、发送功率放大模块、接收滤波放大模块、调制模块、解调模块，所述耦合器分别与电力线、发送功率放大模块、接收功率放大模块连接，所述发送功率放大模块与调制模块连接；所述接收滤波放大模块与接调模块连接。具体的，所述耦合模块用于，所述发送功率放大模块用于，所述接收滤波放大模块用于，所述调制模块用于，所述解调模块用于。
27.在实际工作中，所述第一电力载波通讯模块和第二电力载波通信模块包括a相传输，b相传输或c相传输，可以分别通过交流电力线的a相、b相或c相进行数据传输，各相传输之间互不干扰，保证传输数据的稳定性。
28.为了进一步保障数据实时、高效、安全稳定的传输，所述第一电力载波通信模块、第二电力载波通信模块均还包括抗干扰模块，所述抗干扰模块分别与耦合器、交流电力线连接，通过设置在电力线与耦合器之间的抗干扰模块，能够对电流线上存在的各种干扰信号进行进一步地过滤。在具体的实施例中，所述抗干扰模块可以根据抗干扰需求设置在电力线和耦合器之间，也可以设置在调制模块和数据采集模块之间，所示抗干扰模块采用现有抗干扰电路或者抗干扰器，其具体的工作过程在此不再赘述。
29.在另一实施例中，所述第一电源模块、第二电源模块均包括变压模块、转换模块、滤波模块，所述变压模块、转换模块、滤波模块依次连接，所述断路器与数据采集模块、交流电力线连接。在其他实施例中，第一电源模块和第二电源模块均还包括电流互感器、电压传感器等，用于检测采集终端设备的电源是否正常。
30.进一步的，还包括防雷模块，所述防雷模块设置在交流电力线的输出端。
31.进一步的，所述数据采集模块包括主控芯片，所述主控芯片的型号为stm32f030c6。
32.进一步的，所述监控终端还包括报警模块，所述报警模块与监控主机连接；所述报警模块包括报警器、指示灯，所述报警器、指示灯分别与监控主机连接，示例性地，所述报警器为蜂鸣报警器，所述指示灯为三色指示灯，在一些实施例中，所述报警模块还可以报警拨号模块，可以直接与消防系统、供应商系统进行对接，在出现工业设备故障或者火灾等情况时，快速地与第三方取得联系。
33.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当
理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。