[发明专利]一种基于电力线载波通讯的宿舍水电计量和控制系统

说明书

本发明运用380V/220V低压电网上电力载波通讯的技术，实现在高噪声、高干扰环境下通讯信号的实时传输和接收，且信号传输稳定，无相互干扰，可用于电子、电器设备的测量和控制。低压电网上电力载波通讯技术用于宿舍水电计量和控制系统，通过数据采集、数据传送、分析和控制，达到学校宿舍节水节电的目的。

技术领域

本发明的基础技术领域涉及电力线载波通讯，是电力线载波通讯在水电计量和控制系统中的应用。因节省了数据线的布置，较大程度的降低了水电计量和控制系统的建设成本。

背景技术

宿舍水电计量和控制系统通过数据采集、数据传送、分析和控制，达到节水节电。

电力线载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将电子信号进行传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递，有利于降低建设成本。

电力线载波通讯是一项传统技术。其在35kV高压和10kV中压电网上应用比较成熟。但是，在380V/220V低压电网上的电力载波通讯由于噪声高、干扰大一直都不理想。本发明运用了和中高压电力载波通讯完全不同的原理和方法，取得了380V/220V低压电网上电力载波通讯的技术的突破，实现了在高噪声、高干扰环境下通讯信号的实时传输和接收，且信号传输稳定，无相互干扰，可用于电子、电器设备的监测与控制。

发明内容

一种基于电力线载波通讯的宿舍水电计量和控制系统，包括电力线(1)、网络线(2)、隔离器(3)、总电表(4)、物联网桥(5)、载波冷水流量计(6)、载波水热流量计(7)、宿舍电表(8)、空调(9)、宿舍照明(10)、公共电表(11)、公共照明(12)、服务器(13)；隔离器(3)安装在电力线(1)三相的入口处，总电表(4)安装在电力线(1)三相上隔离器(3)后，物联网桥(5)安装在电力线(1)三相上总电表之后，网络线(2)一端接物联网桥(5)另一端接局域网或互联网的服务器(13)，载波冷水流量计(6)和载波水热流量计(7)安装在宿舍入口电力线(1)单相上宿舍电表(8)前，宿舍电表(8)安装在电力线(1)单相上，空调(9)和宿舍照明(10)安装在电力线(1)单相上宿舍电表(8)后，公共电表(11)安装在电力线(1)单相上，公共照明(12)安装在电力线(1)单相上公共电表(11)后。

电力线(1)为380V或220V交流电在同一变压器范围内的电网电力线。非同一变压器范围需要做成两个系统。

网络线(2)为物联网桥(5)和局域网或互联网上的服务器(13)的连接线。

隔离器(3)为起隔离电力线(1)中隔离器(3)之前的干扰信号。

总电表(4)为载波通讯电表，由三相智能电表(4-1)和强弱电功能转换模块(4-2)组成，强弱电数据转换模块(4-2)接三相智能电表(4-1)通讯接口，另一端接电力线(1)中的任何一个单相。三相智能电表(4-1)输出信号为数字信号，并附带地址码，三相智能电表(4-1)输出的数字信号经强弱电数据转换模块(4-2)传至电力线(1)上，再通过物联网桥(5)传至网络线上，最终传至服务器(13)。

物联网桥(5)包含1、强弱电数据转换模块，2、网络接入功能模块，该设备将在电力线(1)上的数字信号转至网络线(2)上或网络线(2)上的数字信号转至电力线(1)上。

载波冷水流量计(6)由智能水流量计(6-1)和强弱电数据转换模块(6-2)组成，强弱电数据转换模块(6-2)接智能水流量计(6-1)通讯接口，另一端接电力线(1)中的单相。智能水流量计(6-1)输出信号为数字信号，并附带地址码，输出的数字信号经强弱电数据转换模块(6-2)传至电力线(1)上，再通过物联网桥(5)传至网络线上，最终传至服务器(13)。