[实用新型]基于光纤通信方式的三相电能表通信模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三相电能表通信模块，特别涉及一种基于光纤通信方式的三相电能表通信模块。

背景技术

光纤通信方式具有传输速度快、通信距离远以及抗干扰能力强等优点，非常适用于电力系统通信。为提高电力系统自动化程度，电力通信技术一直是电力行业研究的重点。当前相对成熟的电力通信方式主要有电力线载波通信、RS485通信以及小无线通信三种，这些通信方式都存在传输速度较慢、抗干扰能力不强以及通信距离较近等缺点，不能够满足越来越高的电力通信需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种简单可靠的基于光纤通信方式的三相电能表通信模块。

本实用新型提供的这种基于光纤通信方式的三相电能表通信模块，包括三相电能表、光纤、光电转换集成模块、电源电路、WDT电路、电平转换电路和接口电路，光电转换集成模块与光纤相连，将电平转换电路传来的电信号转换为光信号并发送至光纤上，并将从光纤传至的光信号转换成电信号再发送至电平转换电路，同时提供喂狗信号至WDT电路，WDT电路接收来自光电转换集成模块的喂狗信号，控制电源电路的导通与关闭，电源电路将由接口电路传来的电源信号进行转换，再为光电转换集成模块提供电源，同时将其使能控制端与WDT电路相连，电平转换电路将光电转换集成模块传来的电信号实施电平匹配，再传至接口电路，并将接口电路传来的电信号实施电平匹配再传至光电转换集成模块，接口电路将电平转换电路传来的电信号传至三相电能表，并将三相电能表传出的电信号传至电平转换电路，同时将由三相电能表提供的电源信号传至电源电路。

所述WDT电路采用TI公司的芯片，其型号为74HC4060，该电路通过计数方式管理MCU程序的运行情况。

本实用新型满足国家电网公司三相电能表型式规范中的通信模块设计要求，能完成三相电能表端电信号与光信号的相互转换，并将数据通过光纤进行传输，从而实现光纤通信网络中三相电能表端与抄表主站间的数据交互。本实用新型结构简单、体积小、成本低、使用方便。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。

图2是本实用新型的光电转换集成模块逻辑框图。

图3是本实用新型的电源电路图。

图4是本实用新型的WDT电路图。

图5是本实用新型的电平转换电路图。

图6是本实用新型的接口电路图。

具体实施方式

本实用新型用于三相电能表，完成三相电能表端数据的采集与收发，通过将电信号与光信号相互转换，从而实现光信号方式的传输。光信号是在标准带宽0.5±0.05NA范围内进行传输，其通信模式采用半双工模式，通过单根光纤实现数据的双向传输，可用于三相电能表信息数据采集设备中。

如图1所示，本实用新型包括三相电能表、光纤、光电转换集成模块、电源电路、WDT电路、电平转换电路和接口电路，光电转换集成模块与光纤相连，将电平转换电路传来的电信号转换为光信号并发送至光纤上，并将从光纤传至的光信号转换成电信号再发送至电平转换电路，同时提供喂狗信号至WDT电路。WDT电路接收来自光电转换集成模块的喂狗信号，控制电源电路的导通与关闭，电源电路将由接口电路传来的电源信号进行转换，再为光电转换集成模块提供电源，同时将其使能控制端与WDT电路相连，电平转换电路将光电转换集成模块传来的电信号实施电平匹配，再传至接口电路，并将接口电路传来的电信号实施电平匹配再传至光电转换集成模块，接口电路将电平转换电路传来的电信号传至三相电能表，并将三相电能表传出的电信号传至电平转换电路，同时将由三相电能表提供的电源信号传至电源电路。

如图2所示，本实用新型的光电转换集成模块可采用型号为ECOM-650S1的光电转换集成模块，其分为光学部分和电气部分，其简单的工作流程如下：1）当光学部分接收到来自光纤的光信号时，光学部分将光信号转化为电信号并送入电气部分；2）电气部分对信号进行解码处理后通过接口中的DATA OUT引脚发送到三相电能表；3）电气部分通过DATA IN引脚接收来自三相电能表的数据，进行编码和驱动电平转换；4）光学部分将来自驱动电路的电信号转换为光信号，并通过光纤发送。

如图3所示，电源电路采用主芯片XC6204系列中带控制使能功能的LDO芯片，将三相电能表提供的5V直流电源转换为本实用新型所需的3.3V直流电源，其中PIN3为电源使能控制输入引脚。