低压电力线载波通信结合滤波器设计

低压电力线作为载波通信信道时,其通信特性并不理想,各种负载、用电设备及外界都将引起大量的噪声,给电力线载波通信带来了严重的干扰问题,从而影响电力线通信系统的性能。为了保证载波通信信号和数据的有效传输,通过电路分析并设计一种低压电力线载波通信结合滤波器,经仿真与实验该滤波器能有效过滤低压电力线载波通信信道中的各种干扰信号,从而达到了保证载波通信信号和数据的有效传输的作用。

低压电力线信道阻抗测量与匹配

为了测量电力线的阻抗,设计一个电力线载波通信信号发射系统,分析了电力线信道的阻抗特性,根据LC谐振原理,设计低压电力线阻抗测量方案并制作了实际电路在学校各个地方进行实际测量。根据实际测量结果,得出电力线电抗呈感性,包含电阻和感抗两部分,并且阻抗变化的主要因素是感抗的变化。对于实验室、宿舍、办公室这类用电器较多的环境,电力线的电感值较小;而对于教室、走廊、活动室这类用电器较少的环境,电力线的电感值较大。这一结论对电压电力线的阻抗匹配是非常有用的,最后提出一种简单实用的匹配电路设计。

中压配电网载波通信卡式电感耦合器耦合模型

为满足载波信号在中压配网电缆线路的耦合通信要求,需要高耦合效率的卡式电感耦合器。提出一种中压配网载波通信卡式电感耦合器耦合模型,并对其耦合效率进行了分析。首先在卡式电感耦合器结构型式及电缆线路结构特征基础上,分析卡式电感耦合器的耦合机理。然后结合罗氏线圈与松耦合变压器模型,推导卡式电感耦合器的耦合数学模型,修正卡式电感耦合器互感系数。并利用ansoft电磁软件搭建仿真模型,验证所推导的卡式电感耦合器耦合数学模型的正确性。最后利用耦合器数学模型及仿真模型,分析卡式电感耦合器不同影响因子:耦合器磁环气隙、磁环相对磁导率、绕组匝数以及耦合器骨架尺寸对电缆侧电压耦合效率的影响。仿真结果与计算结果均表明,所提耦合器数学模型能够准确地反映耦合器的耦合情况,为电力线载波技术在智能配电网中的实用化提供了较好的分析方法和理论依据。

10kV电力线载波通信集成耦合器设计

通过对10 kV高速电力载波通信设备取电方式以及需求进行分析,设计了一种集成了滤波技术和高压电容变压器取电技术的高速电力线载波信号耦合器。分别对集成耦合器中的耦合电路和电容变压器取电电路的电压输出特性进行分析,并对传统耦合器和集成耦合器的信噪比和传输速率进行对比。结果证明集成的信号耦合器可以在取电的同时将1MHz^42 MHz的载波信号传递到中压电力线上,解决了设备的通信问题,且测试的电压输出稳定、信噪比高、传输速率快。

光电耦合器的提速应用研究

从光电耦合器的基本工作原理出发,研究限制其工作速度的瓶颈,提出一种通过快速消散发光管存储电荷、从光电耦合器输入端入手提高其工作速度的电路设计方案,并对该方案的有效性进行了理论探讨。实验结果表明,该方案较光电耦合器之常规用法,速度提高明显。

电力线宽带载波通信在智能配网中的应用

随着智能配电网的建设发展,电力线宽带载波可以成为现有的电力通信光纤骨干网络的延伸或补充。文章论述了基于正交频分复用技术的电力线宽带载波通信在配网中的应用,在10 kV配网中压系统中,传输带宽可达到10 M以上,满足配网中各种业务的需求,提供了更高的频谱利用率、更快的通信传输速率、更好的抗信道衰弱性能以及更高的可靠性。

光脉冲在半导体中非线性传输特性的时域和频域分析

本文从理论上研究了半导体非共振透明区光脉冲非线性传输的时域和频域行为，并对应用自由载流子非线性折射效应来构造非线性方向耦合器的可能性进行了分析。

?-OTDR系统中的相位解调方法研究进展

随着相位敏感光时域反射计(?-OTDR)技术的发展与应用,传统的幅度解调方法已经很难满足人们对高质量传感的需求,而相位解调方法凭借其对相位信息解调的高灵敏性和高精确度的优势,近年来引起了国内外的广泛关注。综述了?-OTDR系统中相位解调方法的研究进展,介绍了相位生成载波解调法、基于3×3耦合器的解调法和数字相干IQ解调法3种?-OTDR系统中的相位解调方法,并简单分析了这几种方法的优缺点。对未来基于?-OTDR的传感系统中解调方法的优化及新方法的提出具有重要的意义。

用于UHF RFID的自动调节泄漏载波抵消电路

用于UHF RFID的自动调节泄漏载波抵消电路采用功率反射相消技术和近似最速下降法的自动调节算法,主要解决UHF RFID读写器收发机载波泄漏问题。调节过程由FPGA控制,采用近似最速下降法,能够在100ms左右完成调节过程。通过本电路的泄漏载波抵消,UHF RFID收发机的隔离度可以在较宽的频带内达到60dB以上,峰值可以达到70dB。

10kV典型线路电力线载波耦合性能分析

文章介绍了常用的中压耦合设备,包括耦合设备应用环境及衰减特性。并根据文献参考总结了适用于架空线路、地埋电缆线路及混合线路的中压电力线载波衰减预估计算方法。在某配网自动化中压载波组网现场测试,验证了衰减预估计算方法的可行性。文章总结的中压电力线载波衰减预估计算方式对载波工程设计、组网规划有一定的参考意义。

10 kV油浸纸电缆载波信道测试与分析

利用电力电缆屏蔽层进行载波信号传输,已成为配电自动化一种重要的通信方式,然而一些特种电缆是否可以实现载波通信也成为配电自动化通信建设的一个研究重点。文章介绍了一条典型的10 kV油浸纸电缆线路,并对其电缆阻抗、噪声、传输衰耗特性进行了全面的测试。测试结果和试验统计数据显示,采用卡接式电感耦合方式的油浸纸电缆满足载波组网通信可靠性要求,可以作为载波通信的信道,为城市小区配电自动化系统的通信系统提供了一种廉价且方便的解决方案。

矿用带式输送机托辊运行状态监测系统

以人工巡检和振动信号诊断为主的带式输送机托辊故障监测无法保证高可靠性和实时性,因此采用电力线载波通信方式传输带式输送机托辊运行数据;传统的电力线载波通信是侵入式的,且需要定期更换电池。针对上述问题,提出了一种基于自供电和非侵入式电力线载波通信的矿用带式输送机托辊运行状态监测系统。该系统由发送端、接收端和127 V照明电力线组成。发送端安装于带式输送机托辊处,采用FPGA作为核心控制器,对托辊运行时产生的音频信号进行采集并调制成高频信号,通过电感耦合器将高频信号耦合入照明电力线中,实现非侵入式电力线载波通信;接收端安装于地面控制室,实现照明电力线中信号的解耦、解调、还原;对采集的原始音频信号和还原的音频信号进行皮尔逊相关系数分析,确认还原的音频信号的准确性后进行倒谱分析,从而判断托辊故障。实验结果表明,该系统能准确诊断带式输送机托辊故障。

配电自动化系统载波组网通信方式研究

在介绍中压配电线路载波通信技术应用状况的基础上,分析了PLC-075型电力线数据传输装置在配电网自动化系统载波组网通信中的具体应用,并提出深圳配电网利用电力电缆屏蔽层载波通信传输配电自动化数据的典型设计方案、存在的技术难题、将来的研究目标。

基于滑动载波方式的电梯轿厢信息传输装置

研制的基于滑动载波方式的电梯轿厢信息传输装置,采用磁耦合原理实现了电梯控制信息的非接触式传输,避免了传统方式中轿厢的随行电缆易疲劳破损的弊病。滑动载波装置的调制解调环节采用高集成度载波通信芯片ST7540完成载波信息的收发,装置的总线接口采用集成模块实现CAN-bus网络和UART设备之间的数据通信,磁耦合器的设计考虑了最佳功率传输。该装置具有零误码率的传输可靠性,对外无电波干扰的电磁兼容性,既能满足新装电梯的设计要求又方便对已安装的传统随行电缆通信方式进行升级改造等优点。

中压环网结构的电缆屏蔽层传输特性的测试与分析

利用电力电缆屏蔽层进行载波信号传输,已成为国内外相关机构的研究热点。文章介绍了一个典型的由8段电力电缆通过线路开关连接成的环网结构,并对其供电电缆屏蔽层信道的传输特性(阻抗、噪声、传输特性)进行了全面的测试。测试结果和试验统计数据显示,采用高频桥接的多级电缆屏蔽层信道的传输特性基本满足载波组网通信可靠性要求,可以作为载波通信的信道,为城市小区配电自动化系统的通信系统提供了一种廉价且方便的解决方案。

电力载波通信技术在海底电缆上的应用

海底电缆内嵌的海底光缆作为海洋平台间进行通信的重要手段,对海洋平台间进行信号传输及平台间人员相互沟通起着至关重要的作用。由于海洋环境复杂,维护保养工作极为困难,一旦发现其损坏,往往很难维修,导致通信中断,造成巨大的安全隐患。本文所述海光电缆载波通信装置首次实现了利用海底光缆外护套作为载波传输媒介,通过在光缆两端分别安装耦合器、电抗补偿器、滤波器和载波机实现两平台间的信号传输,解决了平台间ESD关断和电网优先脱扣及语音传输问题,恢复了ODP设计原有功能,确保了ESD系统及电站运行安全。

一种出口型紧凑式车钩托梁装置研制

车钩托梁安装于铁路客车车辆车端部,用于承载客车车钩,使车钩保持一定高度并可满足车钩水平及垂向摆动要求。目前,常用的车钩托梁装置结构复杂、重量大、外形笨重。针对一种出口型铁路客车,本文提出了一种紧凑式车钩托梁装置,根据该出口型铁路客车的技术要求,对新型车钩托梁进行了轻量化结构设计,通过强度有限元分析,对车钩结构进行了验证及优化。样机试制完成后,对样机进行了型式试验,试验结果表明,车钩托梁达到了设计要求。该新型车钩托梁结构紧凑、重量轻、强度高,能够满足出口客车的运用要求。

基于中压载波的10kV线路特性研究方法

利用中压载波通信实现用电信息采集全覆盖、配网自动化建设已成为国内电力行业一大热点,10 kV线路特性很大程度上会影响中压载波通信的可靠性,但受电压等级等因素的影响,10 kV线路特性的研究并不成熟。文中提出了一种基于中压载波的10 kV线路特性研究方法,利用改进的中压载波通信机和耦合器可以实现10 kV线路阻抗、衰减、噪声的采集,为10 kV线路特性长期研究积累有用数据,有助于提高中压载波通信可靠性,辅助10 kV线路故障监测。

铁路货车车钩托梁动载荷测试与故障分析

应用铁路货车车钩托梁动载荷的实测数据和载荷谱对车钩托梁的疲劳寿命进行仿真分析,改进了车钩托梁结构,并验证了改进结构车钩托梁的疲劳寿命满足设计要求。

基于麦克纳姆轮的公铁两用客车密接式车钩运载平台设计

文中针对铁路客车车辆密接式车钩拆、装、运一体化设备缺乏及辅助器具落后的现状,设计了一种基于麦克纳姆轮的公铁两用专用运载设备,通过设计麦克纳姆轮减振浮动、公铁转换、纵向顶升、车架等装置实现运载平台的全方位移动及公铁间切换等功能,采用Ansys有限元分析软件对平台车架进行满载情况的受力分析。经样机制作并实际应用可知,该平台具备设计功能,功能稳定可靠,结构设计合理,能进一步减轻劳动力。