[发明专利]一种应用于低压漏电定位仪的通信系统及其通信方法

权利要求书

1.一种应用于低压漏电定位仪的通信系统，包含编码模块和解码模块，其特征在于：

编码模块，根据通信协议约定，将主机下发的载荷数据按照具有传递载荷数据能力的频率信号协议转换为由帧头段、数据段和空闲段三种功能段组成的，空闲段与数据段交替存在的协议帧序列，根据协议帧序列生成对应的频率信号，按照预定时间窗根据频率信号控制硬件电路将协议帧序列数据注入线路发送至从机解码模块；

解码模块，接收编码模块注入线路的协议帧序列数据，解析有效数据获取信号频率值，并将信号频率值映射为载荷值；

所述编码模块包含数据接口模块、数据编码模块、定时器模块、信号发生器和信号注入模块，其中：

数据接口模块，接收主机下发的数据发送至数据编码模块；

数据编码模块，将接收的数据按照协议约定生成协议帧序列；

定时器模块，控制协议帧序列内各功能段时长；

信号发生器，根据协议帧序列不同功能段的频率值生成频率信号，控制信号注入模块将频率信号注入线路发送至解码模块；

信号注入模块，接收信号发生器的频率信号，根据频率控制接入待测线路的电压开关通断，产生对应频率信号的通断次数；

所述解码模块包含采样模块、FFT模块、峰值提取模块、数据解析模块和干扰信号模块，其中：

采样模块，采集编码模块发送的数据；

FFT模块，对采集的数据进行FFT计算；

峰值提取模块，对FFT计算结果进行峰值提取；

干扰信号模块，为峰值提取提供干扰信号强度参考及根据峰值提取结果更新干扰信号强度；

数据解析模块，对提取的峰值进行帧序列识别与载荷数据提取。

2.一种应用于低压漏电定位仪的通信方法，其特征在于，包含编码流程和解码流程，具体包含以下步骤：

编码流程：

S11：编码模块初始化定时器模块、信号发生器及缓存；

S12：接收主机下发数据，并按照具有传递载荷数据能力的频率信号协议将其转换为协议帧序列；

S13：启动信号发生器和定时器模块，设定时间T；

S14：到达时间T，根据协议帧序列数据段频率生成对应的频率信号，控制硬件电路将频率信号注入线路，发送至解码器；

S15：判断是否发送全部协议帧序列数据，若完成，则结束编码流程，否则返回S14，切换下一个协议帧序列的功能段，重复运行直到整个协议帧序列发送完毕；

解码流程：

S21：解码模块初始化FFT模块、信号采集模块和干扰信号处理模块；

S22：采集编码模块发送的一帧功能段数据，进行FFT计算；

S23：在预定频点f₀、f₁、f₂附近做峰值提取，其中峰值提取用到的干扰信号强度由干扰信号处理模块提供，选择三个频率点中信号强度最大的频率f作为该帧有效频率，将剩余两个频点的峰值提取结果输入到干扰信号处理模块，更新干扰阈值，对相应的频点做干扰信号强度处理；

S24：判断该功能段数据是否为帧头段数据，若是，则重置数据缓存，将帧头段记为第1帧数据，返回S22，采集数据段数据；若否，判断是否为数据段，若是，进入S25，若否，返回S22；

S25：判断当前帧是否为奇数帧，若是，则处理方式同S23，提取该数据段有效频率f，将有效频率f映射为载荷值并存储，同时更新干扰阈值；若否，判断是否完成全部协议帧序列数据接收，若是，清除数据接收标志，进入S26；若否，返回S22重复运行；

S26：将缓存到的频率值映射到预定的载荷值，完成数据的传递。

3.根据权利要求2 所述的一种应用于低压漏电定位仪的通信方法，其特征在于，所述S13中，当发送的协议帧序列功能段为空白段时，信号发生器关闭，不输出频率信号，直至发送的功能段为帧头段或数据段。