[发明专利]一种利用电力线进行载波通讯的智能电表及其工作方法

权利要求书

1.一种利用电力线进行载波通讯的智能电表，它包括主控芯片、计量芯片、 载波通信芯片和载波发送接收电路，所述载波发送接收电路与电力线的两线相 连，用于接收远端指令信息，并向远端回馈数据信息，其特征在于，所述载波发 送接收电路由发送电路和接收电路组成；

所述接收电路包括过零点检测电路、取样放大电路、MCU、自适应滤波电 路和鉴频器；

所述过零点检测电路与电力线的两线相连，它包括串接电力线L、N其中一 根上的二极管、光电耦合器和至少两个电阻，所述二极管与光电耦合器反向并联 连接在电力线L、N两线之间，在所述至少两个电阻其中之一的两端设有A、B 两输出点；

所述取样放大电路包括用于连接所述A、B两输出点的接口、两串接的放大 器、交流耦合电容和信号输出口；所述A输出点连接前一放大器的反相端，B 输出点连接前一放大器的同相端，前一放大器输出端连接所述交流耦合电容，所 述交流耦合电容再连接后一放大器的反相端，后一放大器同相端接地，后一放大 器输出端连接所述MCU；

MCU连接所述载波通信芯片；

所述自适应滤波电路包括依次串接的自适应滤波电路一、变压器和自适应滤 波电路二，MCU通过控制线路分别与自适应滤波电路一和自适应滤波电路二相 连；所述自适应滤波电路二再通过鉴频器与所述载波通信芯片相连；

所述自适应滤波电路一还与电力线两线相连，包括串并RLC网络，所述串 并RLC网络包括R1、L1、L2、串接电容组一、并接电容组一、与控制各电容的 模拟开关以及变压器的初级，R1连接电力线两线之一，再串接L1，L1与串接 电容组一相连，并接电容组一、L2变压器初级并联连接在串接电容组一与电力 线两线另一线之间；所述自适应滤波电路二包括变压器次级、R2、L3、L4、串 接电容组二和并接电容组二；所述变压器次级连接R2，所述R2、L3、L4、串接 电容组二和并接电容组二的连接方式与自适应滤波电路一中各器件连接方式相 同，L4的输出端连接所述鉴频器。

2.根据权利要求1所述的一种利用电力线进行载波通讯的智能电表，其特 征在于，所述模拟开关连接所述MCU，接收MCU的控制。

3.根据权利要求1所述的一种利用电力线进行载波通讯的智能电表，其特 征在于，载波通讯芯片连接有时钟电路。

4.一种利用电力线进行载波通讯的智能电表的工作方法，其特征在于，按 以下步骤工作：

1)、电路待机；

MCU中记载远端主控信号的编码规律，以及设定的频率、带宽参数，以及 根据接收到的主控信号求出该信号频率、带宽的计算程序，以及将前述求出的频 率、带宽数据与设定频率、带宽比较，再指令相应模拟开关动作的指令程序；

2.1)、工作模式一；

载波通讯芯片按设定时间指令发送电路工作，发送电路将计量芯片中的计量 数据通过电力线向远端发送；

2.2)、工作模式二；

当由于信号杂乱、拥堵，远端未能在规定时间点接收到有效数据时，远端向 所述智能电表发送再次报送指令的主控信号；

2.2.1)、主控信号有无的判断，电路调整；

MCU接收到符合所述编码规律的主控信号后，求出信号频率，根据信号频 率以及指令程序调整自适应滤波电路的对应模拟开关，使信号能在自适应滤波电 路的对应频带通过；

2.2.2)、信号接收；

电力线上的主控信号通过自适应滤波电路、鉴频器进入载波通信芯片；

2.2.3)、通信；

载波通信芯片将接收的主控信号，传输给主控芯片，主控芯片根据主控信号， 形成发送数据包，再通过载波通信芯片、发送电路、电力线发送给远端。