Устройство приема-передачи информации по сети электроснабжения

Устройство приема-передачи информации по сети электроснабжения относится к технике электрической связи, а именно устройствам контроля и передачи информации использующим в качестве линии связи провода электросети, в частности может быть использовано в системах контроля и учета, для передачи данных с датчиков энергоресурсов (энергия, вода тепло и т.д.). Задачей заявляемой полезной модели является создание устройства обладающего улучшенными эксплуатационными характеристиками за счет упрощения конструкции и повышения помехозащищенности. Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство содержащее генератор тактовой и несущей частоты, передающую сторону, состоящую из кодера, модулятора, усилителя мощности, формирователя синусоидального сигнала, блока согласования с электросетью, приемную сторону содержащую блок согласования с электросетью, фильтр, усилитель, преобразователь синусоидального сигнала, цифровой фильтр, демодулятор, декодер, на приемной стороне снабжено блоком автоматической регулировки усиления (АРУ) на вход которого подается сигнал с выхода усилителя, выход которого соединен со вторым входом усилителя, а так же блоком исправления ошибок, вход которого соединен с выходом модулятора, а выход подключен к внешнему устройству. 1 н.п.ф., 1 ил.

Полезная модель относится к технике электрической связи, а именно устройствам контроля и передачи информации использующим в качестве линии связи провода электросети, в частности может быть использовано в системах контроля и учета, для передачи данных с датчиков энергоресурсов (энергия, вода тепло и т.д.)

Известно устройство широкополосной передачи и приема информации по электросетям (патент RU 2216853, Н 04 В 3/54, 20.11.2003 г.), содержащее приемник, передатчик, модулятор, демодулятор, кодер и декодер, генератор хаотического сигнала, генерирующий в диапазоне 0,009-30 мГц, а так же фильтр, имеющий полосу пропускания 0,001-30 МГц. Генератор хаотического сигнала, кодер канала, модулятор, усилитель и интегратор выполнены в виде платформы с цифровым сигнальным процессором, цифроаналоговым и аналого-цифровым преобразователями.

Описанное устройство обладает следующими недостатками: 1) Сложный алгоритм обработки широкополосного сигнала 2) Сложная конструкция, в которой используются сигнальный процессор, ЦАП и АЦП, и как следствие высокая стоимость.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для приема и передачи информации по силовым проводам (заявка №2004133308 от 16.11.2004 г.), содержащее генератор, интерфейс ввода вывода, блок согласования с электросетью, на передающей стороне кодер, модулятор, формирователь, усилитель мощности, на принимающей стороне фильтр, усилитель, преобразователь синусоидального сигнала, цифровой фильтр, декодер.

Недостатком описанного устройства является низкая помехозащищенность и более сложная конструкция.

Задачей заявляемой полезной модели является создание устройства обладающего улучшенными эксплуатационными характеристиками за счет упрощения конструкции и повышения помехозащищенности.

Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство содержащее генератор тактовой и несущей частоты, передающую сторону, состоящую из кодера, модулятора, усилителя мощности, формирователя синусоидального сигнала, блока согласования с электросетью, приемную сторону содержащую блок согласования с электросетью, фильтр, усилитель, преобразователь синусоидального сигнала, цифровой фильтр, демодулятор, декодер, на приемной стороне снабжено блоком автоматической регулировки усиления (АРУ) на вход которого подается сигнал с выхода усилителя, выход которого соединен со вторым входом усилителя, а так же блоком исправления ошибок, вход которого соединен с выходом модулятора, а выход подключен к внешнему устройству.

Кроме того, генератор тактовой и несущей частоты, преобразователь синусоидального сигнала, цифровой фильтр, демодулятор, блок АРУ, блок исправления ошибок, декодер, кодер и модулятор выполнены в виде микроконтроллера.

На фиг.1 изображена блок схема предлагаемого устройства приема и передачи информации по сети электроснабжения.

Предлагаемая на фиг.1 блок-схема устройства приема передачи информации по сети электроснабжения состоит на передающей стороне из кодера 2, соединенного с входом модулятора 3, выход которого соединен с входом усилителя мощности 4 подсоединенного к входу формирователя синусоидального сигнала 5, подключенного к входу блока согласования с электросетью 6, а на приемной стороне блок согласования с электросетью 6 соединен с входом фильтра 7, соединенного с первым входом усилителя 8, выход которого подключен к входам блока АРУ 9 и преобразователя синусоидального сигнала 10, а выход блока АРУ 9 подключен к второму входу усилителя 8, выход преобразователя синусоидального сигнала 10 соединен с входом цифрового фильтра 11, который соединен с демодулятором 12 выход которого соединен с декодером 13 подключенным к блоку исправления ошибок 14. Генератор тактовой и несущей частоты 1 соединен

параллельно с кодером 2, модулятором 3, цифровым фильтром 11, демодулятором 12, декодером 13, блоком исправления ошибок 14, преобразователем синусоидального сигнала 10, и блоком АРУ 9.

Устройство работает следующим образом.

При передаче информация с внешнего устройства ввода вывода информации поступает пакет в виде цифровой последовательности на вход кодера 2, в котором информация кодируется, т.е. к полученному пакету добавляются проверочные, стартовый и стоповый биты, далее закодированная информация поступает в модулятор 3, где модулируется несущей частотой и передается на вход усилителя мощности 4, где сигнал усиливается и передается на вход формирователя синусоидального сигнала 5, в котором усиленный сигнал преобразуется в синусоидальную форму и через блок согласования с электросетью 6 поступает в сеть электроснабжения.

При приеме сигнал из сети электроснабжения поступает в устройство через блок согласования с электросетью 6 и проходит через фильтр 7, который отфильтровывает сигнал, находящийся вне рабочей полосы частот и передает его на первый вход усилителя 8. Усилитель 8 усиливает входной сигнал до величины, необходимой для надежной работы приемника, и передает его на вход блока АРУ 9 и преобразователя синусоидального сигнала 10. Блок АРУ 9 получив сигнал с усилителя 8 сравнивает усиленный сигнал с заданным диапазоном уровня сигнала и при выходе полученного сигнала из заданного диапазона блок АРУ 9 подает управляющий сигнал на усилитель 8, и скорректированный сигнал поступает на вход делителя 9, который передает его на вход преобразователя синусоидального сигнала 10. Преобразователь синусоидального сигнала 10 преобразует усиленный сигнал в прямоугольную форму, преобразованный сигнал проходит через цифровой фильтр 11, в котором происходит сравнение длительность поступившего импульса с эталонным в случае совпадения сигнал поступает на демодулятор 12, где сигнал демодулируется, т.е. сигналу с заданной частотой ставится в соответствие логическая единица, а отсутствию - ноль, полученная битовая последовательность поступает в декодер 13, где по заданному алгоритму выделяется информация с проверочными битами и передается в блок исправления ошибок 14. В блоке исправления ошибок 14 анализируются проверочные биты и, при наличии ошибки, исправляются ошибочные биты в информационных битах и выделенная информация

с выхода блока исправления ошибок, являющего выходом устройства, поступает на внешнее устройство ввода-вывода информации.

Один из вариантов реализации - предлагаемая полезная модель была реализована на базе микроконтроллера Atmega8, фирмы Atmel, а, формирователь синусоидального сигнала, блок согласования с электросетью, фильтр, и делитель выполнены на пассивных элементах.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет упростить конструкцию за счет исполнения генератора тактовой и несущей частоты, кодера, модулятора, декодера, блока исправления ошибок, демодулятора, блока АРУ, цифрового фильтра, и преобразователя на базе микроконтроллера. И повысить помехозащищенность введением блока исправления ошибок и блока АРУ.

1. Устройство для приема-передачи информации по сети электроснабжения, содержащее генератор тактовой и несущей частоты, на передающей стороне последовательно соединенные кодер, модулятор, усилитель мощности, формирователь синусоидального сигнала, блок согласования с электросетью, на приемной стороне последовательно соединенные блок согласования с электросетью, фильтр, усилитель, преобразователь синусоидального сигнала, цифровой фильтр, демодулятор, декодер, отличающееся тем, что на приемной стороне выход усилителя соединен с входом блока автоматической регулировки усиления (АРУ), причем выход блока АРУ соединен со вторым входом усилителя, а выход декодера соединен с блоком исправления ошибок.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что генератор тактовой и несущей частоты, преобразователь синусоидального сигнала, цифровой фильтр, демодулятор, блок АРУ, блок исправления ошибок, декодер, кодер, модулятор реализованы в микроконтроллере.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что формирователь синусоидального сигнала, блок согласования с электросетью и фильтр выполнены на пассивных элементах.