一种载波通信测试方法[发明专利]

*CN102355311A*

(10)申请公布号 CN 102355311 A(43)申请公布日 2012.02.15

(12)发明专利申请

(21)申请号 201110197968.4(22)申请日 2011.07.15

(71)申请人中国电力科学研究院

地址100192 北京市海淀区清河小营东路

15号(72)发明人刘宣 祝恩国 阿辽沙．叶 王燕华

常蕾 夏怡虹 唐悦 刘岩(74)专利代理机构北京安博达知识产权代理有

限公司 11271

代理人徐国文(51)Int.Cl.

H04B 17/00(2006.01)

权利要求书 1 页 说明书 3 页

(54)发明名称

一种载波通信测试方法(57)摘要

本发明提供的一种载波通信测试方法，包括以下步骤：1)测试带内频谱时，首先确定频谱仪在当前频段内扫频的周期；2)确定载波电能表与采集终端连续通信时，一次通信所需的时间；3)确定载波电能表与采集终端连续通信时，一次通信中频谱仪扫频得到的波形宽度；4)根据在1)2)3)中得到的扫频周期、通信周期和波形计算相邻两次扫频时所得波形产生的偏移宽度，

量和拼接完整频谱所需的通信次数，判断在当前通信状态下能否得到完整频谱；若得不到完整频谱，则需要调整两次抄表之间的时间间隔，使之满足要求；测试得到完整频谱后，可以改善通信效果，为完善低压集中抄表系统技术标准、加快推进电力用户用电信息采集系统建设提供有力技术支撑。

CN 102355311 ACN 102355311 ACN 102355321 A

权 利 要 求 书

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1.一种载波通信测试方法，其特征在于包括以下步骤：

1)测试带内频谱时，首先确定频谱仪在当前频段内扫频的周期；2)确定载波电能表与采集终端连续通信时，一次通信所需的时间；3)确定载波电能表与采集终端连续通信时，一次通信中频谱仪扫频得到的波形宽度；4)根据在1)2)3)中得到的扫频周期、通信周期和波形宽度，计算相邻两次扫频时所得波形产生的偏移量和拼接完整频谱所需的通信次数，判断在当前通信状态下能否得到完整频谱；若得不到完整频谱，则需要调整两次抄表之间的时间间隔，使之满足要求。

2.根据权利要求1所述的载波通信测试方法，其特征在于所述步骤1)为设置频谱仪参数，确定频段和分辨率后开始扫频，观察至少十个扫频周期并记录扫频周期的长度。

3.根据权利要求1所述的载波通信测试方法，其特征在于步骤2)为分别配置载波电能表和采集终端的参数，使二者建立通信；操作采集终端读取载波电能表的数据，并将其设定为接收数据后立刻再次读取的模式，进行重复抄表；观察十个抄表周期并记录抄表周期的长度。

4.根据权利要求1所述的载波通信测试方法，其特征在于所述步骤3)为在2)的基础上重复抄表并用频谱仪扫频，观察十个抄表周期并记录波形宽度。

5.根据权利要求1所述的载波通信测试方法，其特征在于测试时，使载波电能表和采集终端以满足要求的参数连续通信，将频谱仪调整为最大电平保持模式，测试连续通信的波形。

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CN 102355311 ACN 102355321 A

说 明 书一种载波通信测试方法

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技术领域

[0001]

本发明涉及测试方法，具体地讲，涉及测试采集终端与载波电能表通信性能的方

法。 背景技术

目前，电力企业安装的用于采集低压用户用电信息的设备，广泛采用了低压电力线载波通信方式。低压电力线载波通信可以使用既有的低压电力线作为通信信道，具有通信覆盖面广、方便接入信道、不需要额外信道建设投资、无后续费用等优点。但载波通信信道网络拓扑结构复杂，信道参数时刻变化，各种非线性负载的介入产生的谐波干扰严重，特性阻抗不匹配，通信质量受到地域及时间段的影响，难以保证稳定的通信效果。为满足坚强智能电网建设的需要，电力企业要获得良好的通信效果，对输出信号电平提出了更高要求，在建设电力用户用电信息采集系统时，需要对采集终端和载波电能表的通信性能进行严格测试。

[0003] 电力用户用电信息采集系统建设对通信质量的要求不断提高，需要更严格地按照低压电力线载波通信的各项参数和指标，对采集终端和载波电能表的通信性能进行全面测试。为改善电力线载波通信应用环境，取得稳定的通信效果，更好地服务于电力用户用电信息采集系统建设。

[0002]

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种载波通信测试方法，

用于测试采集终端与载波电能表间的通信性能，通过测试改善通信效果，为进一步完善低压集中抄表系统的技术标准、加快推进电力用户用电信息采集系统建设提供强有力的技术支撑。

[0005] 本发明提供的一种载波通信测试方法，其改进之处在于包括以下步骤： [0006] 1)测试带内频谱时，首先确定频谱仪在当前频段内扫频的周期； [0007] 2)确定载波电能表与采集终端连续通信时，一次通信所需的时间； [0008] 3)确定载波电能表与采集终端连续通信时，一次通信中频谱仪扫频得到的波形宽度；

[0009] 4)根据在1)2)3)中得到的扫频周期、通信周期和波形宽度，计算相邻两次扫频时所得波形产生的偏移量和拼接完整频谱所需的通信次数，判断在当前通信状态下能否得到完整频谱；若得不到完整频谱，则需要调整两次抄表之间的时间间隔，使之满足要求。 [0010] 本发明提供的第一优选的载波通信测试方法，所述步骤1)为设置频谱仪参数，确定频段和分辨率后开始扫频，观察至少十个扫频周期并记录扫频周期的长度。 [0011] 本发明提供的第二优选的载波通信测试方法，步骤2)为分别配置载波电能表和采集终端的参数，使二者建立通信；操作采集终端读取载波电能表的数据，并将其设定为接收数据后立刻再次读取的模式，进行重复抄表；观察十个抄表周期并记录抄表周期的长度。

[0004]

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CN 102355311 ACN 102355321 A[0012]

说 明 书

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本发明提供的第三优选的载波通信测试方法，所述步骤3)为在2)的基础上重复抄表并用频谱仪扫频，观察十个抄表周期并记录波形宽度。 [0013] 本发明提供的第四优选的载波通信测试方法，测试时，使载波电能表和采集终端以满足要求的参数连续通信，将频谱仪调整为最大电平保持模式，测试连续通信的波形。 [0014] 得不到完整频谱的情况：若偏移量相对于扫频宽度在0-3％范围内可以忽略，或者与扫频宽度形成了0-3％范围外的倍数关系，造成所需通信次数过多，此时得不到完整频谱。

[0015] 1.测试原理

[0016] 在载波电能表与采集终端正常通信的前提下，需要通过测试得到电能表载波模块所发送的信号在带内、带外产生的波形，以及波形中的最大电平和最大电平对应的频点。测试时需对载波电能表的发送电平进行频谱分析。由于相关标准按照固定的区间确定了扫频时的分辨率，并且当前的频谱仪按照这种分辨率扫频时，在一次信号发送的时间内得到的波形频带宽度远小于测试时需得到的频带宽度，所以需要在连续通信的情况下重复测试，使测得波形覆盖所测频带，保留波形重叠部分的最大电平值以确定完整的频谱。 [0017] 测试时，使载波电能表和采集终端以满足要求的参数连续通信，将频谱仪调整为最大电平保持模式，测试连续通信的波形。在足够多次通信后，可将得到的波形拼接成为完整的频谱。

[0018] 对于带外高频的频谱，由于频带较宽，不宜用高分辨率测量全部频谱，可以用较低的分辨率粗略找出着重测量的频段，然后再在此频段中用等同于带内的方式测量。 [0019] 本发明提供的一种载波通信测试方法，测试采集终端与载波电能表间的通信性能，在连续通信的状态下统计通信结果并对信道参数进行测量，用以得出当前载波通信的最 大电平，使低压电力线载波通信能力满足规定要求，为加快推进电力用户用电信息采集系统和坚强智能电网建设提供技术支撑。 [0020] 与现有技术相比，本发明提供的一种载波通信测试方法具有以下优点： [0021] 1、设计了合理的具体测试流程，避免在测试时盲目调试； [0022] 2、提出了基于固定时间间隔通信的频谱扫描组合算法； [0023] 2、以标准要求的分辨率测试，得到更准确的测试结果； [0024] 3、通过连续多次测试提高了测试结果的可靠性。 具体实施方式

[0025] 以下通过实施例对本发明提供的一种载波通信测试方法做进一步更详细的说明；

[0026] 实施例1

[0027] 本实施例的载波通信测试方法，其改进之处在于包括以下步骤： [0028] 1)测试带内频谱时，首先确定频谱仪在当前频段内扫频的周期；步骤1)为设置频谱仪参数，确定频段和分辨率后开始扫频，观察至少十个扫频周期并记录扫频周期的长度。 [0029] 2)确定载波电能表与采集终端连续通信时，一次通信所需的时间；步骤2)为分别配置载波电能表和采集终端的参数，使二者建立通信；操作采集终端读取载波电能表的数据，并将其设定为接收数据后立刻再次读取的模式，进行重复抄表；观察十个抄表周期并记

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CN 102355311 ACN 102355321 A

说 明 书

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录抄表周期的长度。

[0030] 3)确定载波电能表与采集终端连续通信时，一次通信中频谱仪扫频得到的波形宽度；步骤3)为在2)的基础上重复抄表并用频谱仪扫频，观察十个抄表周期并记录波形宽度。

[0031] 4)判断在当前通信状态下能否得到完整频谱，若偏移量相对于扫频宽度在0-3％范围内可以忽略，或者与扫频宽度形成了倍数关系，造成所需通信次数过多，得不到完整频谱，则调整两次抄表之间的时间间隔，至得到完整频谱； [0032] 根据在1)2)3)中得到的扫频周期、通信周期和波形宽度，计算相邻两次扫频时所得波形产生的偏移量和拼接完整频谱所需的通信次数。 [0033] 测试时，使载波电能表和采集终端以满足要求的参数连续通信，将频谱仪调整为最大电平保持模式，测试连续通信的波形。 [0034] 实际操作时，如以中心频率270kHz，带宽30kHz的载波通信方式为例： [0035] 1)测试带内频谱时，首先确定频谱仪在当前频段内扫频的周期： [0036] 设置频谱仪的扫频范围为255kHz～285kHz，确定频段和分辨率后开始扫频，观察十个扫频周期并记录扫频周期的长度6.5s；

[0037] 2)确定载波电能表与采集终端连续通信时，一次通信所需的时间： [0038] 分别配置载波电能表和采集终端的通信参数，包括表地址、接线相位，使二者建立通信。操作采集终端读取载波电能表的数据，并将其设定为接收数据后立刻再次读取的模式，进行重复抄表。观察十个抄表周期并记录抄表周期的长度9s； [0039] 3)确定载波电能表与采集终端连续通信时，一次通信中频谱仪扫频得到的波形宽度：

[0040] 在2)的基础上重复抄表并用频谱仪扫频，观察十个抄表周期并记录波形宽度3.8kHz。

[0041] 4)判断在当前通信状态下能否得到完整频谱，若不能，进行调整： [0042] 根据在1)2)3)中得到的扫频周期、通信周期和波形宽度，计算相邻两次扫频时所得波形产生的偏移量和拼接完整频谱所需的通信次数。若偏移量小于扫频宽度的3％，或者扫频宽度是偏移量的5倍，造成所需通信次数过多，则需要调整两次抄表之间的时间间隔，使之满足要求；

[0043] 5)测试时，使载波电能表和采集终端以满足要求的参数连续通信，将频谱仪调整为最大电平保持模式，测试连续通信的波形；在20次通信后，可将得到的波形拼接成为完整的频谱； 6)对于带外高频的频谱，由于频带较宽，不宜用高分辨率测量全部频谱，可以用较低的分辨率粗略找出着重测量的频段，然后再在此频段中用等同于带内的方式测量。 [0045] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管本领域的技术人员阅读本申请后，参照上述实施例对本发明进行种种修改或变更，但这些修改或变更，均在申请待批本发明的权利申请要求保护范围之内。

[0044]

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