低压载波通信中继装置的制作方法

本技术涉及载波通信，具体涉及一种用于低压电力线通信环境下的可插拔式中继装置，尤其涉及一种能够通过卡槽式接口与外部设备连接、并在紧凑结构中集成电源处理、信号采集、信号隔离与信号增强功能的低压载波通信中继装置。

背景技术：

1、低压载波通信技术是一种利用现有低压电力线路传输数据信号的通信方式，具有无需额外布线、部署成本低、覆盖范围广等优点，已广泛应用于智慧照明、智能抄表、楼宇自动化以及配电监测等领域。然而，在实际应用中，由于低压电力线自身的复杂性及其随负载变化而产生的不稳定特性，载波信号在传输过程中常会受到衰减、干扰和阻塞，从而影响通信的可靠性和覆盖距离。

2、为了提升载波信号在电力线网络中的传输质量，通常需要在关键位置增加中继设备，以实现信号放大、隔离和再传输。但现有的中继设备普遍存在以下问题：

3、结构固定、安装不便

4、现有载波通信中继设备大多为独立外置式结构，需要额外布线才能接入系统，安装空间受限、施工复杂，不利于在紧凑型设备或模块化系统中部署。

5、不可插拔，更换维护困难

6、传统中继设备多为固定安装式结构，若出现故障需要整体拆解线路或拆开设备外壳，维护成本高且影响系统连续运行。

7、功能模块分散、整体集成度低

8、部分中继器将电源处理、信号采集、隔离和增强等功能分散在不同电路板或外部设备中，导致结构复杂、体积较大，不利于在空间有限的设备中使用。

9、接口形式不统一，不利于系统化管理

10、不同应用环境下的中继装置接口形式不一致，缺乏统一的模块化插接方式，无法实现快速替换和即插即用。

11、因此，现有低压载波通信系统迫切需要一种 体积小、结构紧凑、可插拔、易安装、易维护 的中继装置，使其能够通过简单的插接方式与设备集成，并在内部集成载波中继所需的各种功能模块，从而提升低压载波通信系统的可用性和运行可靠性。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有低压载波通信中继设备安装方式固定、不便替换维护、结构体积较大以及难以与模块化设备集成等问题，提供一种结构紧凑、可插拔式、能够方便接入外部设备卡槽并完成载波信号中继处理的低压载波通信中继装置。该装置通过在模块本体内部集成电源处理、信号采集、信号隔离和信号增强等功能模块，使其在插入外部设备卡槽后即可获取工作电源与载波信号，并对载波信号进行处理后输出，从而实现即插即用的通信中继功能，提升低压载波通信系统的部署便利性与维护效率。

2、本实用新型的技术方案是这样的：一种低压载波通信中继装置，其特征在于，包括：

3、— 中继模块本体；

4、— 设置于所述中继模块本体一端的 模块插接部，用于与外部设备的卡槽式接口插接；

5、— 设置于所述中继模块本体另一端的 线路连接部，用于与外部电源线路或载波通信线路连接；

6、— 设置于所述中继模块本体内部的 功能模块组，所述功能模块组包括依次设置的电源处理模块、信号采集模块、信号隔离模块以及信号增强输出模块；

7、其中，当所述中继模块本体插入外部设备的卡槽后，通过所述模块插接部获取工作电源及载波信号，并经内部的功能模块组处理后由所述线路连接部输出目标通信信号。

8、优选的，所述模块插接部包括金手指插接件、金属触点组、插针座或卡扣式插接件。

9、优选的，所述线路连接部为插座式端口、螺丝端子座、压接式端子或导电插头中的一种。

10、优选的，所述电源处理模块用于对通过所述模块插接部输入的电源进行电压转换与稳压处理，以为信号采集模块、信号隔离模块和信号增强输出模块提供工作电压。

11、优选的，所述信号采集模块用于从所述模块插接部输入的电源线路中提取载波信号并对载波信号进行解调与整形处理。

12、优选的，所述信号隔离模块包括隔离芯片或隔离电路结构，用于在结构上实现隔离前后侧的参考地分离并避免信号耦合。

13、优选的，所述信号增强输出模块包括输出驱动电路或信号放大单元，用于对隔离后的信号进行放大并输出到外部线路。

14、优选的，所述功能模块组设置在同一电路板上，或分别设置于多个电路板上，多个电路板以堆叠结构、并排结构或层叠结构固定于中继模块本体内。

15、优选的，所述电源处理模块、信号采集模块、信号隔离模块和信号增强输出模块沿所述中继模块本体的长度方向依次布置。

16、优选的，所述中继模块本体为可替换结构，可在外部设备的通电状态或断电状态下实现插拔式更换。

17、本实用新型具有以下技术效果：

18、实现载波信号的稳定中继传输：通过在中继模块本体内部设置电源处理模块、信号采集模块、信号隔离模块与信号增强输出模块，使得装置能够对来自低压电力线的载波信号进行采集、隔离与再放大处理，从而有效提升载波通信的传输距离与信号质量。

19、结构紧凑、便于系统集成：各功能模块集成于中继模块本体内，使装置整体占用空间明显减少，适用于空间受限的终端设备、分布式接入节点以及模块化电子设备中，有利于提升系统整体的集成度。

20、即插即用，提高安装效率：所述中继模块通过模块插接部直接插入外部设备的卡槽即可获取工作电源与通信信号，无需额外布线或复杂的安装过程，显著降低施工与布置成本。

21、支持快速更换与维护，降低系统停机时间：中继模块本体为可插拔结构，在外部设备通电或断电状态下均可实现快速更换，当模块出现故障时无需拆解设备外壳或破坏原有布线，从而缩短维护时间，提高系统可靠性。

22、通过“卡槽式接口 + 内部集成功能模块”的组合获得意想不到的系统兼容性提升

23、传统载波中继器需要并联或串联安装于电力线中，而本实用新型的中继模块借助卡槽式接口同时获取电源与载波信号，使得该模块能够被用于任何具有相同卡槽接口的设备中，实现通用化部署。

24、该特性不仅简化布线，还使中继模块具备“功能插件化”的能力，为载波通信系统带来意想不到的兼容扩展性。

25、隔离模块位于模块本体内部，使中继模块在不同供电环境中均能保持稳定工作

26、内置的信号隔离模块可屏蔽设备主电路的干扰，使中继模块能够在不同的电源系统、不同的接地参考下稳定运行，避免传统中继器中常出现的地干扰耦合问题。这种“在插卡模块内部完成隔离—增强链路”的结构在现有技术中少见，属于非显而易见组合。

27、通过单模块实现“插接获取供电 + 信号处理 + 线路输出”，具备超出传统中继器的功能集中性。

28、本实用新型在极小的模块体积内同时完成：供电、采集、隔离、放大，多功能在单一可插拔结构中实现，使模块可被视为“低压载波通信功能插件”。

29、这种结构带来了传统设备中难以获得的高度集成效果，使得整个系统更接近“通信能力可拔插式扩展”的架构，实际效果超出常规中继器逻辑。

30、支持设备级快速升级能力

31、用户可通过替换不同规格的中继模块实现通信覆盖、信号强度或协议版本的快速升级，而无需更换整机。

32、传统中继器不具备这种“设备级模块可升级”能力，因此本实用新型带来的可维护性与可扩展性属于意想不到的提升。

33、通过采用可插拔式模块化结构，并在紧凑模块内集成功能完整的信号处理链路，本实用新型不仅解决了现有低压载波通信中继器安装复杂、维护困难、体积较大的问题，还实现了系统化可扩展、隔离稳定性增强以及设备级快速升级等意想不到的技术效果，极大提高了低压载波通信系统的灵活性与可靠性。