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電力線通信范文1

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于PLC的應(yīng)用中，主要分為兩種不同的模式。一種是以美國(guó)為代表的一些國(guó)家所使用的戶內(nèi)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這種方式是利用室內(nèi)電源線，來(lái)實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)以及各電器之間的智能聯(lián)網(wǎng)，戶外的訪問(wèn)則使用較為傳統(tǒng)的通信模式。另一種應(yīng)用模式則廣泛應(yīng)用于歐洲以及亞太地區(qū)的用戶，主要是戶外的接入模式，利用220伏或是380伏的線路來(lái)實(shí)現(xiàn)從樓內(nèi)的總配電室接到每個(gè)用戶的接入方式，從而使配電變壓器能夠高速地傳入到用戶家庭。這兩種通信技術(shù)的使用環(huán)境不盡相同，且戶外接入模式相對(duì)而言有較高的難度，因此目前能夠提供出這種方案的公司數(shù)量不多，PLC技術(shù)應(yīng)用大致分為以下幾種：

1.1家庭用上網(wǎng)

家庭用上網(wǎng)是目前電力線通信技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域之一，我國(guó)的電力線光纖已經(jīng)覆蓋了各大城市，在不久的將來(lái)更將會(huì)覆蓋到全國(guó)城市。2001年5月，國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)部也正是批準(zhǔn)了國(guó)家電力通信中心的ISP申請(qǐng)，允許電力通信中心在全國(guó)的范圍內(nèi)經(jīng)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)用戶接入以及電信增值的業(yè)務(wù)。

1.2家庭自動(dòng)化

家庭自動(dòng)化是PLC技術(shù)在未來(lái)發(fā)展中最具有潛力以及開(kāi)發(fā)空間的應(yīng)用領(lǐng)域之一。人們可以將冰箱、電視、電腦、空調(diào)等家用電器通過(guò)電力線來(lái)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制，伴隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，極具想象力的家庭自動(dòng)化電氣設(shè)備必然能夠?yàn)槿藗儗?lái)的生活帶來(lái)極大的便捷。

1.3自動(dòng)化抄表

電力線通信技術(shù)在局部范圍內(nèi)的覆蓋面極廣，所以利用電力線通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電表、水表以及煤氣表的自動(dòng)抄表已經(jīng)成為了人們正在著力研究的課題之一。

二、電力線通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

人們的工作和生活居住的房間都會(huì)有電線的插座，即使在偏遠(yuǎn)的山村地區(qū)，也會(huì)優(yōu)先發(fā)展電力產(chǎn)業(yè)，這一切都使得民用電力線路能夠成為最為方便且普及的聯(lián)網(wǎng)方式。對(duì)于每一個(gè)家庭來(lái)說(shuō)，電力網(wǎng)絡(luò)都是不需要重新搭建而是現(xiàn)成就有的，所以在應(yīng)用PLC技術(shù)的過(guò)程中投資相對(duì)較少。家庭組網(wǎng)的最終目的就是為了能夠控制家電設(shè)備，在家電電子設(shè)備上加裝一根網(wǎng)絡(luò)線是非常困難的，所以目前人們正在著力研究解決方案，而PLC技術(shù)幾乎成為了人們的必然選擇。與其他幾種網(wǎng)絡(luò)接入方式相比，PLC技術(shù)具有以下明顯的優(yōu)勢(shì)：

2.1投資較少

PLC是利用已有的室內(nèi)移機(jī)樓內(nèi)的配電線路來(lái)進(jìn)行通信的，樓內(nèi)任何一個(gè)插座都可以成為通信的節(jié)點(diǎn)。這樣一方面能夠有效地避免大規(guī)模綜合布線所造成的投資，另一方面還可以避免因開(kāi)通率低以及信息點(diǎn)布設(shè)不合理所造成的浪費(fèi)。

2.2工程實(shí)施過(guò)程簡(jiǎn)單

在工程實(shí)施的過(guò)程中，電信商可以充分利用室內(nèi)現(xiàn)有的低壓配電網(wǎng)基礎(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入，從而避免了室內(nèi)布線、挖溝、穿墻以及打洞等過(guò)程，不需要對(duì)建筑物或工程設(shè)施進(jìn)行破壞，從而大大增加了施工的進(jìn)度。

2.3使用方便

與通常意義上的只有一個(gè)接口的以太網(wǎng)或是ADSL網(wǎng)絡(luò)相比，安裝了高速PLC通信技術(shù)的用戶可以在家庭中任意一個(gè)電源插座上進(jìn)行寬帶連接實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)，操作使用更加方便。6M的寬帶足夠人們使用語(yǔ)音、數(shù)據(jù)以及圖像等業(yè)務(wù)。

2.4支持多種應(yīng)用同時(shí)使用

PLC技術(shù)能夠?yàn)橛脩籼峁┮环N價(jià)格低廉但卻高速的因特網(wǎng)訪問(wèn)、電話寬帶業(yè)務(wù)，使用戶的上網(wǎng)以及通話都有了新的使用方式，大大提高了運(yùn)營(yíng)商的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

2.5為用戶提供新業(yè)務(wù)平臺(tái)

電力線通信范文2

1 概述

對(duì)于電力線載波通信而言，組網(wǎng)方式是比較多樣的。為了提高電力線載波的通信質(zhì)量，在組網(wǎng)方式選擇上也要有所側(cè)重。結(jié)合當(dāng)前電力線載波通信組網(wǎng)實(shí)際，自動(dòng)組網(wǎng)是一種新的組網(wǎng)方式，其中自動(dòng)組網(wǎng)的結(jié)構(gòu)主要采取了邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為主要結(jié)構(gòu)形式，在整體通信質(zhì)量和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面都具有突出的優(yōu)勢(shì)。因此我們應(yīng)立足電力線載波通信實(shí)際，認(rèn)真分析電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的算法以及算法案例，并對(duì)電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行分析，把握電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)要點(diǎn)。

電力線載波網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，具有未知性與時(shí)變性的一些特點(diǎn)，有一種基于“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”組網(wǎng)的電力線載波通信組網(wǎng)方法，描述了建立該結(jié)構(gòu)的算法分析以及案例分析，結(jié)果表明，該算法能可靠地實(shí)現(xiàn)電力線載波的組網(wǎng)，雖需消耗一定的時(shí)間，但能滿足目前電力線載波通信的實(shí)時(shí)性要求。

而“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”不是反映實(shí)際的物理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流向建立起來(lái)的邏輯關(guān)系。

2 電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的算法分析

電力線載波組網(wǎng)過(guò)程就是通過(guò)一定的算法，找出“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”的過(guò)程。在這一過(guò)程中，要注意載波通信中的“孤點(diǎn)”問(wèn)題，所謂“孤點(diǎn)”是指無(wú)論通過(guò)何種中繼手段都無(wú)法與主載波節(jié)點(diǎn)建立通信關(guān)系的子載波節(jié)點(diǎn)，與網(wǎng)絡(luò)中的其他任意節(jié)點(diǎn)都沒(méi)有數(shù)據(jù)流關(guān)系，這一類節(jié)點(diǎn)應(yīng)該被排除在整個(gè)“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”之外。

基于對(duì)電力線載波通信的了解，在電力線載波通信組網(wǎng)過(guò)程中，算法對(duì)組網(wǎng)質(zhì)量和組網(wǎng)之后的網(wǎng)絡(luò)通信效果有著直接的影響。為了達(dá)到快速有效的組網(wǎng)目的，電力線載波通信在自動(dòng)組網(wǎng)過(guò)程中就要對(duì)算法引起足夠的重視，并根據(jù)組網(wǎng)的實(shí)際需要合理選擇算法，提高算法的有效性，更好地滿足電力線載波通信的實(shí)際需要，滿足電力線載波通信的快速性、安全性需求。在這一目標(biāo)的指導(dǎo)下，電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)應(yīng)對(duì)算法引起足夠的重視，并對(duì)算法進(jìn)行一定的推敲，做到合理選擇

算法。

電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的算法分為多個(gè)層級(jí)，在具體的運(yùn)算過(guò)程中，需要注意運(yùn)算的節(jié)點(diǎn)選擇，并做好節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的歸類和計(jì)算。經(jīng)過(guò)完善的計(jì)算之后，得出了電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的算法流程，并且利用結(jié)構(gòu)框圖的方式對(duì)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的建立流程進(jìn)行了概括，提高了研究質(zhì)量。由此可見(jiàn)，電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的算法是關(guān)系到組網(wǎng)質(zhì)量和組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的重要方式，對(duì)電力線載波通信組網(wǎng)而言具有重要意義。

根據(jù)電力線載波通信的實(shí)際需要，在算法的選擇中，應(yīng)對(duì)算法的計(jì)算過(guò)程和層級(jí)有較深的了解，做到根據(jù)算法的特點(diǎn)和組網(wǎng)的實(shí)際需要選擇算法，確保算法在整體準(zhǔn)確性和有效性方面達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，提高電力線載波通信網(wǎng)的通信質(zhì)量和有效性。因此做好算法的選擇，加深對(duì)算法的了解，并根據(jù)組網(wǎng)的實(shí)際需要做好算法選擇，是電力線載波通信組網(wǎng)過(guò)程中所必須遵循的規(guī)律，也是提高電力線載波通信組網(wǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵，對(duì)電力線載波通信組網(wǎng)有著非常現(xiàn)實(shí)的影響。

3 電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的算法案例分析

第一，“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”雖然也采用樹(shù)結(jié)構(gòu)的描述方法，但它不同于物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中1、2節(jié)點(diǎn)，4、5節(jié)點(diǎn)，6、8節(jié)點(diǎn)在物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中屬于不同層，但在“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”屬于同一層。

在電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)過(guò)程中，邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)被證明是一種有效的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，根據(jù)這一結(jié)構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng)，不但在整體通信網(wǎng)絡(luò)的通信能力上能有所提升，同時(shí)還能在通信質(zhì)量上獲得有效的幫助。因此，選擇邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的主要結(jié)構(gòu)，對(duì)電力線載波通信組網(wǎng)而言具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。只有重視這一結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，并根據(jù)電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的實(shí)際需要，進(jìn)行合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)布置，才能提高電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的整體質(zhì)量，滿足電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的實(shí)際需要。

第二，“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”是在未知物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)通過(guò)算法搜索得出的，它不代表唯一的載波通信路徑，例如3號(hào)節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)“3-1-0”的路徑與主載波節(jié)點(diǎn)通信，也應(yīng)該可以通過(guò)“3-2-0”的路徑與主載波節(jié)點(diǎn)通信，但載波通信路徑（即“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”）一旦建立，所選路徑即被認(rèn)為是最優(yōu)路徑。

在具體的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立過(guò)程中，除了要滿足邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建需要，同時(shí)還要根據(jù)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)際，在具體的節(jié)點(diǎn)選擇和功能設(shè)定上入手，提高邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的整體構(gòu)建質(zhì)量，使邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)在整體質(zhì)量和功能上能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，我們要根據(jù)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建實(shí)際，合理設(shè)定通信路徑，并根據(jù)通信的實(shí)際情況，優(yōu)化邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，保證邏輯拓?fù)淠軌蛟诮Y(jié)構(gòu)的合理性和有效性上達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，提高邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的有效性，為自動(dòng)組網(wǎng)提供有力支持。

4 電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)

“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”的構(gòu)建時(shí)間是影響算法性能的最重要因素。在信號(hào)調(diào)制方式確定后，載波通信物理層的通信速率已確定，因此構(gòu)建時(shí)間由建立“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”所需要進(jìn)行的輪詢次數(shù)決定。輪詢次數(shù)與節(jié)點(diǎn)總數(shù)、網(wǎng)絡(luò)層數(shù)、中繼節(jié)點(diǎn)數(shù)有很大關(guān)系，同時(shí)又受到需要中繼的子節(jié)點(diǎn)位置影響。一般而言，節(jié)點(diǎn)總數(shù)、網(wǎng)絡(luò)層數(shù)、中繼節(jié)點(diǎn)數(shù)越大，建立“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”所需時(shí)間越長(zhǎng)，但在相同的節(jié)點(diǎn)總數(shù)、網(wǎng)絡(luò)層數(shù)、中繼節(jié)點(diǎn)數(shù)情況下，需要中繼的子節(jié)點(diǎn)在不同的位置，建立“邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”所需時(shí)間也會(huì)不同。

基于對(duì)電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的了解，在具體的組網(wǎng)過(guò)程中，選擇了邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之后，應(yīng)對(duì)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中所有節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)、節(jié)點(diǎn)構(gòu)成形式、網(wǎng)絡(luò)層數(shù)等都進(jìn)行必要的設(shè)定，使電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)能夠在整體準(zhǔn)確性上達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，提高邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的合理性，使邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠在數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量上有較大提高，有效滿足電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的需要。因此做好邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)定，是提高電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵，對(duì)電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)有著重要影響。

由此可見(jiàn)，在電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)的過(guò)程中，邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇與電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)質(zhì)量有著直接的關(guān)系。要想提高電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)質(zhì)量，除了要對(duì)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化之外，還要對(duì)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的各種功能和網(wǎng)絡(luò)層級(jí)進(jìn)行合理設(shè)定，充分發(fā)揮邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，保證邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)中能夠起到良好的支撐作用，為電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)服務(wù)，提高電力線載波通信質(zhì)量，促進(jìn)電力線載波通信發(fā)展。

電力線通信范文3

目前，船舶內(nèi)通常利用雙絞線電纜通信，一般是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，或通過(guò)以太網(wǎng)組建的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，也有少數(shù)采用工控現(xiàn)場(chǎng)總線（如CAN總線）。雖然效率高，網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力強(qiáng)，但通信線路位置固定，不便更新改造。若使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，由于船艙大多是鋼結(jié)構(gòu)件，會(huì)遇到信號(hào)屏蔽的問(wèn)題，影響通信效果，甚至可能存在通信盲點(diǎn)。

互聯(lián)網(wǎng)寬帶網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代通信技術(shù)最重要的組成部分，通過(guò)寬帶網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信號(hào)的傳輸，特別是船舶視頻監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)時(shí)獲取船舶外部環(huán)境和內(nèi)部艙室各重要部位的信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)器故障。因此，使用船舶的配電網(wǎng)絡(luò)組成PLC寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不僅可避免鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)線路的麻煩，還能充分利用現(xiàn)有的電力線資源，對(duì)船舶的安全和海事管理的信息化都有重大的意義。本文對(duì)船舶低壓電力線載波通信進(jìn)行研究，測(cè)試船舶內(nèi)各個(gè)點(diǎn)的實(shí)際通信能力，為電力線載波通信在船舶上的應(yīng)用及推廣提供參考。

1測(cè)試環(huán)境

1．1硬件

采用85Mb／s電力橋集器和50Mb／s電力調(diào)制解調(diào)器組成電力寬帶局域網(wǎng)。電力橋集器是局端設(shè)備，用于將外部網(wǎng)絡(luò)接入電力線；電力調(diào)制解調(diào)器是終端設(shè)備?；贖omePlug1．0標(biāo)準(zhǔn)，支持IEEE802．3協(xié)議。試驗(yàn)設(shè)備見(jiàn)表1。

1．2軟件

在Windows平臺(tái)運(yùn)行chariotnetiq測(cè)試軟件。chariotnetiq基本組成包括chariot控制臺(tái)與end－point?？刂婆_(tái)可按不同的測(cè)試需求，選擇不同的script進(jìn)行測(cè)試。

1．3現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試環(huán)境

拖輪長(zhǎng)約35m，寬約10m，上下共3層。其中，底層為機(jī)械艙（配電房所在地）跟船員艙，中層為船長(zhǎng)艙與生活艙，上層為駕駛艙。

1．4配電環(huán)境

采用兩種供電方式：拖輪工作時(shí)，由船上設(shè)備供電；靠岸時(shí)，由陸地電源供電。機(jī)械艙配電房?jī)?nèi)開(kāi)關(guān)柜負(fù)責(zé)控制船上電網(wǎng)。

2測(cè)試內(nèi)容

（1）在船艙內(nèi)，采用兩臺(tái)50Mb／s的電力調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信測(cè)試。其中，一臺(tái)接在公共活動(dòng)區(qū)內(nèi)的插座上，另一臺(tái)接在船長(zhǎng)艙、船員艙或駕駛艙內(nèi)的插座上，分別測(cè)試其網(wǎng)絡(luò)的通信能力。

（2）在陸地供電開(kāi)關(guān)處，采用85Mb／s電力橋集器在主干線纜傳輸信號(hào)，然后分別在船長(zhǎng)艙、船員艙內(nèi)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信號(hào)通信能力測(cè)試。

3測(cè)試結(jié)果

3．1采用50Mb／s電力調(diào)制解調(diào)器點(diǎn)對(duì)點(diǎn)測(cè)試

采用50Mb／s電力調(diào)制解調(diào)器點(diǎn)對(duì)點(diǎn)測(cè)試的數(shù)據(jù)見(jiàn)表2，網(wǎng)絡(luò)通信曲線如圖1—3。

3．2采用85Mb／s電力橋集器在主干線路注入信號(hào)

在陸地電源開(kāi)關(guān)處，用85Mb／s的電力橋集器連接主干電纜線，將以太網(wǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電力載波信號(hào)，分別采用電力適配器FPA－10M（電容耦合，原理如圖4）及磁環(huán)耦合器LB－02（電感耦合，原理如圖5），將電力載波信號(hào)加載到電網(wǎng)。分別在船長(zhǎng)艙、船員艙進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信號(hào)通信能力的測(cè)試。用磁環(huán)耦合器進(jìn)行主干線路的三相電耦合，船長(zhǎng)艙、船員艙內(nèi)無(wú)信號(hào)。用適配器進(jìn)行三相電注入時(shí)，船員艙內(nèi)無(wú)法通信，而船長(zhǎng)艙內(nèi)有信號(hào)，但Ping1300包的延時(shí)超過(guò)40ms，速度較慢。說(shuō)明采用電力適配器的電容耦合通信效果相對(duì)電感耦合方式好。

4測(cè)試數(shù)據(jù)分析及結(jié)論

電力線通信范文4

電力線高速數(shù)據(jù)通信技術(shù)是一個(gè)正在發(fā)展中的嶄新學(xué)科。電力線一般用來(lái)傳輸220V/50Hz電能，為了提供從數(shù)Mbit/s到數(shù)十Mbit/s 以上的數(shù)據(jù)傳輸，就必須采用數(shù)MHz以上的頻段。但在當(dāng)前的技術(shù)條件下，這會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的EMI（電磁干擾）。例如，NOR.WEB公司的PLC系統(tǒng)運(yùn)行后，發(fā)現(xiàn)路燈變成了發(fā)射天線，干擾了包括英國(guó)廣播公司4臺(tái)在內(nèi)的多家廣播電臺(tái)的無(wú)線電信號(hào)接收。本文將就PLC系統(tǒng)的電磁兼容特性進(jìn)行分析，并對(duì)于其頻譜管理提出一些建議。

一、電磁兼容分析模型

對(duì)于寬帶PLC系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，干擾源要整體考慮，不僅包括PLC設(shè)備，而且要考慮當(dāng)信號(hào)加到電力線上時(shí)，由于電力線是一種非屏蔽的線路，有可能作為發(fā)射天線對(duì)無(wú)線通信和廣播產(chǎn)生的不利影響。此外還要考慮多種PLC設(shè)備間的相互影響。PLC的耦合途徑是非常復(fù)雜的，是不同的途徑相互作用的結(jié)果，總體上分為兩種，一種是空間的輻射，對(duì)應(yīng)的擾設(shè)備是無(wú)線通信和廣播信號(hào)；另一種是沿電力線的傳導(dǎo)騷擾，主要造成對(duì)電能質(zhì)量的影響。因此寬帶PLC系統(tǒng)的電磁兼容問(wèn)題涉及多個(gè)PLC系統(tǒng)的共存，以及與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的共存。

二、寬帶PLC系統(tǒng)電磁干擾產(chǎn)生的機(jī)理

電力線最主要是用來(lái)傳輸電能的，其特性和結(jié)構(gòu)也是按照輸送電能的損失最小并保證安全可靠地傳輸?shù)皖l（50Hz）電流來(lái)設(shè)計(jì)的，不具備電信網(wǎng)的對(duì)稱性（構(gòu)成回路的兩根絕緣芯線對(duì)地是對(duì)稱的）、均勻性（在線路的全部長(zhǎng)度上傳輸導(dǎo)線橫截面形狀及大小、使用材料、導(dǎo)體間的間隔和導(dǎo)體周圍的介質(zhì)都保持均勻不變），因而基本上不具備通信網(wǎng)所必須具備的通信線路電氣特性。而寬帶PLC系統(tǒng)所產(chǎn)生的電磁干擾問(wèn)題正是由于電力線的這種對(duì)地不對(duì)稱性產(chǎn)生的。

寬帶PLC系統(tǒng)產(chǎn)生兩種電磁場(chǎng)，傳導(dǎo)波和輻射波。它們都是由共模電流引起的。根據(jù)這個(gè)模型，一般認(rèn)為EMI是由兩種電流注入網(wǎng)絡(luò)引起的，一種是共模電流（Ic），一種是差模電流（Id）。差模電流信號(hào)流入的上行方向（設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)）產(chǎn)生了一個(gè)磁場(chǎng)，而另一個(gè)差模電流以同樣的強(qiáng)度和領(lǐng)域與第一個(gè)在相反的方向上（網(wǎng)絡(luò)到設(shè)備）上產(chǎn)生第二個(gè)電磁場(chǎng)。由于兩個(gè)電磁場(chǎng)對(duì)稱且方向相反，彼此產(chǎn)生的電磁干擾相互抵消。與差模方式相反，共模電流在同一個(gè)方向上，所以產(chǎn)生的電磁場(chǎng)是不對(duì)稱的，因此總的電磁輻射是兩個(gè)電磁場(chǎng)的疊加。所以 PLC 網(wǎng)絡(luò)的干擾主要是由共模電流引起的。

理論證明，在原有的幾百kHz頻帶內(nèi)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)Mbit/s級(jí)的高數(shù)據(jù)傳輸速率的，因此高速PLC技術(shù)所采用頻帶遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了低速PLC所規(guī)定的頻帶范圍。

目前高速PLC技術(shù)所采用的頻帶也沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際上的實(shí)際應(yīng)用一般集中在1 MHz～30 MHz。從高速PLC技術(shù)的應(yīng)用模式來(lái)看，國(guó)際上主要分為兩種不同的應(yīng)用，歐洲的PLC技術(shù)主要應(yīng)用于Internet接入，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì) ETSI（the European Tele—communications Standards Institute）在其技術(shù)規(guī)范“TS101 867”中將1.6 MHz～9.4 MHz規(guī)定為接入應(yīng)用頻帶，將11 MHz～30 MHz規(guī)定為室內(nèi)應(yīng)用頻帶。另一種應(yīng)用方式主要集中在北美，北美的高速PLC技術(shù)主要應(yīng)用在室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)。

與低速PLC所占的專用頻帶不同，高速PLC所采用的l MHz～30 MHz頻帶已被分配給其他無(wú)線電應(yīng)用了，如固定業(yè)務(wù)、移動(dòng)業(yè)務(wù)（水上移動(dòng)、陸地移動(dòng)、航空移動(dòng)）、無(wú)線電定位、無(wú)線電導(dǎo)航、標(biāo)準(zhǔn)頻率和時(shí)間信號(hào)、短波無(wú)線 電廣播、業(yè)余無(wú)線電業(yè)務(wù)、衛(wèi)星業(yè)余業(yè)務(wù)、射電天文和氣象輔助等業(yè)務(wù)。

對(duì)PLC而言，首先要考慮是否存在尚沒(méi)有分配給其他應(yīng)用的頻帶。在德國(guó)，l MHz～30 MHz頻帶范圍內(nèi)沒(méi)有分配的頻帶大約有7.5 MHz，但頻帶不連續(xù)，因此對(duì)信號(hào)的調(diào)制技術(shù)就會(huì)有選擇性。OFDM 采用多載波技術(shù)，因此OFDM可以適應(yīng)這種頻帶不連續(xù)的情況。對(duì)于已經(jīng)分配的頻帶，如果PLC系統(tǒng)需要使用，就必須考慮在這些頻帶范圍內(nèi)的電磁輻射問(wèn)題，這是因?yàn)镻LC系統(tǒng)的載波信號(hào)能量可能輻射到周圍空間，對(duì)該頻帶內(nèi)的無(wú)線電業(yè)務(wù)造成影響。由于這種干擾來(lái)自PLC系統(tǒng)的有用信號(hào)，因此PLC干擾源的性質(zhì)可以定位為有意干擾源。在這種情況下，只能考慮在這個(gè)頻帶內(nèi)對(duì)PLC系統(tǒng)的電磁騷擾進(jìn)行限制，以保護(hù)在這個(gè)頻帶內(nèi)的無(wú)線電業(yè)務(wù)。就電力分布線和發(fā)送線產(chǎn)生的磁場(chǎng)而言，會(huì)隨著時(shí)間變化而改變，與電流大小成正比。PLC在應(yīng)用頻帶內(nèi)的電磁輻射對(duì)無(wú)線電業(yè)務(wù)的潛在影響也是目前對(duì)PLC應(yīng)用的主要爭(zhēng)議。

通過(guò)測(cè)試不同頻率、不同距離時(shí)電力線的輻射場(chǎng)強(qiáng)，研究是否存在干擾合法短波無(wú)線電用戶使用的可能性。測(cè)試結(jié)果如下：

（1） 輻射場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)隨距離的增加而快速衰減。測(cè)試結(jié)果表明，衰減的幅度為距離每增加10倍衰減為31 dB～36 dB。

（2） 在城市內(nèi)，滿足CISPR22的PLC系統(tǒng)產(chǎn)生的輻射場(chǎng)強(qiáng)低于典型的大氣和宇宙噪聲，不會(huì)對(duì)其他無(wú)線業(yè)務(wù)產(chǎn)生干擾。但在人煙稀少的農(nóng)村，在12 m～14 m的范圍內(nèi)有可能對(duì)無(wú)線電接收機(jī)產(chǎn)生影響。

（3） 12m～14m之外，在任何地區(qū)，滿足CISPR22的PLC系統(tǒng)產(chǎn)生的輻射電平低于典型的大氣和宇宙噪聲，不會(huì)干擾無(wú)線電接收機(jī)的工作。

也有許多專家對(duì)大量PLC系統(tǒng)同時(shí)使用時(shí)的電磁輻射累積效應(yīng)進(jìn)行了研究和測(cè)試，其目的在于分析大量PLC系統(tǒng)同時(shí)使用時(shí)對(duì)無(wú)線GSM 網(wǎng)絡(luò)，特別是具有高接收靈敏度的GSM中心站的影響。在所測(cè)試區(qū)域，有一個(gè)GSM 中心管理站，1433個(gè)基站（每個(gè)基站的容量為200個(gè)用戶），終端用戶容量為28600個(gè)。在該網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)共安裝了19個(gè)PLC 網(wǎng)絡(luò)。測(cè)試結(jié)果表明多用戶同時(shí)使用時(shí)，如每個(gè)PLC終端注入到低壓配電網(wǎng)的信號(hào)功率譜密度達(dá)10 mW/Hz（遠(yuǎn)高于PLC 系統(tǒng)實(shí)際注入的功率譜密度），在離PLC 網(wǎng)絡(luò)1500 m處，即使是在沒(méi)有建筑物阻擋的開(kāi)闊地帶，多個(gè)PLC系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁輻射值也低于大氣及宇宙噪聲，對(duì)環(huán)境噪聲的增值遠(yuǎn)小于0.1 dB。

如何加強(qiáng)對(duì)輻射無(wú)線電波的非無(wú)線電發(fā)射設(shè)備的管理，特別是像寬帶電力線通信這類輻射無(wú)線電波的非無(wú)線電發(fā)射設(shè)備的管理，是無(wú)線電管理部門需要考慮的問(wèn)題。在信息化社會(huì)里，無(wú)線電頻譜作為一種重要的資源，它的作用日益重要。無(wú)線電業(yè)務(wù)已經(jīng)普及到社會(huì)生活的方方面面，各行各業(yè)對(duì)無(wú)線頻譜的依賴性越來(lái)越強(qiáng)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，各類電子設(shè)備等非無(wú)線電通信設(shè)備廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活當(dāng)中，其產(chǎn)生的電磁輻射是無(wú)線電通信業(yè)務(wù)的潛在干擾源。由于這類干擾日益增多，對(duì)管理提出了新的挑戰(zhàn)。

對(duì)于這些問(wèn)題，建議在制度方面出臺(tái)一些具體的規(guī)章制度，以便處理問(wèn)題時(shí)有章可循，有法可依。在技術(shù)方面應(yīng)逐步加強(qiáng)對(duì)該類設(shè)備檢測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究，在管理方面須加強(qiáng)與不同部門的溝通和協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)這類產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售使用的有效監(jiān)管。

電力線通信范文5

廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司云浮供電局 廣東云浮 527300

[摘要]因?yàn)殡娋W(wǎng)具有復(fù)雜性，電力通信網(wǎng)絡(luò)具有特殊性，所以當(dāng)二者在運(yùn)行的過(guò)程中，電力線載波通信復(fù)用繼電保護(hù)對(duì)電網(wǎng)的保護(hù)顯得尤其的重要。為了保證電網(wǎng)在運(yùn)行的過(guò)程中能夠安全穩(wěn)定，本文將對(duì)電力線載波通信復(fù)用繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行研究與探討。

[

關(guān)鍵詞 ]電力線載波通信；復(fù)用；繼電保護(hù)

每一項(xiàng)工程都會(huì)存在些許缺陷，近幾年電力線載波通信不斷地發(fā)生事故，如果電網(wǎng)發(fā)生故障，一點(diǎn)不及時(shí)的進(jìn)行解決，那么電網(wǎng)的運(yùn)行就會(huì)不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致電網(wǎng)瓦解，造成停電事故的發(fā)生，這樣以來(lái)就會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，所以電網(wǎng)是否安全直接影響著國(guó)家經(jīng)濟(jì)命脈的發(fā)展。

一、電力線載波通信的概述

所謂的電力線載波通信就是把輸電線路作為一種媒介，從而對(duì)傳送載波信號(hào)的一種電力系統(tǒng)通信。電力線載波通信的載波機(jī)在收發(fā)信端的時(shí)候，通過(guò)利用高頻電纜與濾波器相結(jié)合，然后和耦合電容器進(jìn)行連接，這樣就把電流輸送到輸電線上了，通過(guò)這樣，阻波器就可以防止載波電流的流向，從而可以減少分流的損失。

二、繼電保護(hù)

繼電保護(hù)對(duì)電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是非常的重要的保護(hù)措施，因?yàn)槿绻娏ο到y(tǒng)出現(xiàn)什么問(wèn)題，繼電保護(hù)就會(huì)檢測(cè)出來(lái)，而且能夠自動(dòng)的發(fā)出警報(bào)，把出現(xiàn)故障的部分與好的部分進(jìn)行分離。下面將從幾個(gè)方面對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行闡述。

1、繼電保護(hù)的基本原理

繼電保護(hù)可以區(qū)分電力系統(tǒng)是否處于一個(gè)正常的運(yùn)行狀態(tài)，這也是一種特征，而這個(gè)特征主要表現(xiàn)在六個(gè)方面。第一，對(duì)于序分量來(lái)說(shuō)，電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行的時(shí)候，負(fù)序和零序分量是不會(huì)存在的，如果發(fā)生什么問(wèn)題，序分量就會(huì)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)；第二，電流差，它主要是兩邊的電源線路是否正常運(yùn)行；第三，可以測(cè)量阻抗降低，電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行的時(shí)候，Z和負(fù)荷阻抗基本上是相等的，而這個(gè)數(shù)值是比較的大，如果發(fā)生故障，它的值就會(huì)變小，從而對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)；第四，相位變化，電力系統(tǒng)可分為正常和短路兩種情況，正常狀態(tài)是它的負(fù)荷功率的因素角會(huì)在20攝氏度左右，而短路則會(huì)在60攝氏度到85攝氏度之間；第五，I會(huì)增加，電力系統(tǒng)的正常電流和短路電流相比較，如果出現(xiàn)故障，那么電流就會(huì)增加，從而對(duì)電流進(jìn)行保護(hù)；第六，U會(huì)降低，它主要是正常的電壓和短路的電壓相比較，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，電壓就會(huì)降低，有的時(shí)候電壓直接降到零，從而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。

2、繼電保護(hù)的組成

繼電保護(hù)的組成部分主要是測(cè)量部分和邏輯部分以及執(zhí)行部分三部分組成。原理結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：

3、繼電保護(hù)的任務(wù)

對(duì)于電力系統(tǒng)的運(yùn)行來(lái)說(shuō)，繼電保護(hù)主要有兩個(gè)任務(wù)，首先是在在發(fā)生事故的時(shí)候，繼電保護(hù)要自動(dòng)并且迅速的切除電力系統(tǒng)運(yùn)行中的故障，與其它正常的設(shè)備進(jìn)行隔離，并且讓沒(méi)有出現(xiàn)故障的設(shè)備能夠正常的運(yùn)行；其次就是能夠?qū)τ谶\(yùn)行狀態(tài)不正常的電器元件進(jìn)行反映，在沒(méi)有工作人員看護(hù)的時(shí)候，它要發(fā)出警報(bào)信號(hào)，同時(shí)要降低負(fù)荷或者跳閘。

三、電力通信繼電保護(hù)的應(yīng)用和分析

1、保護(hù)通道的指標(biāo)

保護(hù)通道的指標(biāo)主要有三個(gè)，即傳輸時(shí)間和可靠性以及安全性。所謂的傳輸時(shí)間就是從一側(cè)倒另一側(cè)保護(hù)命令輸送所占用的時(shí)間，在正常的情況下，傳輸?shù)臅r(shí)間越短，對(duì)于系統(tǒng)來(lái)說(shuō)越好；可靠性就是不小心丟失的信號(hào)的概率越低，它的安全性越好，可靠性就越高；安全性就是傳輸時(shí)間越短，可靠性越高，安全性就越好。

2、電力通信網(wǎng)繼電保護(hù)的模式

隨著社會(huì)的發(fā)展，繼電保護(hù)也在不斷地改進(jìn)。繼電保護(hù)通道主要經(jīng)歷了三個(gè)階段，首先，對(duì)于模擬的保護(hù)通道，可以用模擬的4線通道對(duì)于繼電保護(hù)信號(hào)進(jìn)行傳輸；其次，在64k的數(shù)據(jù)接口的前提下，繼電保護(hù)信號(hào)可以用光傳輸設(shè)備進(jìn)行傳輸；最后，利用專用通道傳輸信號(hào)。電力系統(tǒng)最常用的模式就是把光傳輸和復(fù)用電力線載波相互結(jié)合進(jìn)行運(yùn)用。由于電力線載波通信自身所具備的優(yōu)勢(shì)，其對(duì)于信號(hào)傳輸來(lái)說(shuō)，非常的重要。

3、電力線載波復(fù)用繼電保護(hù)重要指標(biāo)的分析

3.1電力線載波通道衰減的計(jì)算 對(duì)于電力線載波通道來(lái)說(shuō)，它的衰減主要有線路衰減和耦合損失以及橋路損失。對(duì)于電力線載波通道的總衰減來(lái)說(shuō)，它的計(jì)算公式是：總衰減=線路衰減+7倍的通道中高頻橋路數(shù)+3.5倍的載波機(jī)和無(wú)阻波器支線的和+0.9倍的載波機(jī)和阻波器分支的和+A倍的高頻電纜的衰減+A倍的終端衰減；線路衰減=衰減系數(shù)*線路長(zhǎng)度+2倍的模式轉(zhuǎn)換損失+耦合電路、換位等的損失。

3.2傳輸時(shí)間的測(cè)量 它是一個(gè)綜合性能指標(biāo)，在設(shè)備工作時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，還要作好記錄，為以后的保護(hù)通道的指標(biāo)進(jìn)行衡量，在測(cè)試的時(shí)候，測(cè)量到的數(shù)據(jù)與原數(shù)據(jù)如果存在差異，那么在波高頻道就存在異常。

3.3展寬時(shí)間的測(cè)量 當(dāng)系統(tǒng)線路出現(xiàn)故障的時(shí)候，就會(huì)啟動(dòng)閉鎖是保護(hù)，它的投入使用以后，就會(huì)暫時(shí)的停止本線路的閉鎖保護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，系統(tǒng)的狀態(tài)、線路就會(huì)發(fā)生變化，這個(gè)時(shí)候就要暫停封鎖信號(hào)。所以，時(shí)間展寬就可以不必進(jìn)行。

四、某地區(qū)光纖自愈網(wǎng)傳輸繼電保護(hù)信號(hào)應(yīng)用案例

在兩個(gè)站點(diǎn)間使用相同的電纜不同的光纖的方式，使用一加一的線性復(fù)用的方式進(jìn)行保護(hù)，在11、1槽位配置光群路板。對(duì)于其通道測(cè)試，是為了保證通信傳輸系統(tǒng)要符合繼電保護(hù)工作的要求，對(duì)運(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，這個(gè)測(cè)試主要從五個(gè)方面進(jìn)行，第一，誤碼特性測(cè)試，它是對(duì)于傳輸網(wǎng)的業(yè)務(wù)是不是穩(wěn)定進(jìn)行測(cè)試；第二，抖動(dòng)測(cè)試，它主要是在最短的時(shí)間里，對(duì)于數(shù)字脈沖信號(hào)的理想位置的偏離進(jìn)行測(cè)試；第三，平均發(fā)送光功率測(cè)試；第四，光接收靈敏度測(cè)試，接收到的光功率如果降低，那么系統(tǒng)的誤碼率就會(huì)升高，接受光靈敏度一般情況下，被定義在誤碼率是10-10的條件下，接收機(jī)所接收的功率。第五，傳輸時(shí)延測(cè)試，它主要是傳輸系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障，切換保護(hù)路所用的時(shí)間就會(huì)延長(zhǎng)。

結(jié)束語(yǔ)

電網(wǎng)運(yùn)行是否穩(wěn)定，繼電保護(hù)是其關(guān)鍵，如果繼電保護(hù)工作出現(xiàn)誤差，那么，電網(wǎng)的運(yùn)行將會(huì)受到很大的威脅，所以說(shuō)，繼電保護(hù)技術(shù)對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，是必不可少的。隨著科技的發(fā)展，需求的變化，電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越復(fù)雜，所以，為了保護(hù)電網(wǎng)的運(yùn)行，機(jī)電保護(hù)技術(shù)也在不斷地改進(jìn)，這樣以來(lái)，對(duì)保護(hù)通道的要求就變得越來(lái)越嚴(yán)格了，所以，我們就要不斷地研究，為電網(wǎng)的穩(wěn)定提共更好的技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]張劍飛.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展[J].電源技術(shù)應(yīng)用,2012(12).

[2]張健康.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].裝備制造技術(shù),2011(2).

電力線通信范文6

關(guān)鍵詞：電力線通信，載波，可靠性

Abstract: according to the characteristics of low voltage power lines in China based on the design of the electric RISE3201 communication system, in the low voltage power line carrier-current communication module function design of the software and on the basis of the research based on low voltage electric network communication channel coding technology were discussed and analyzed, and through the agreement in order to realize the compilation of communication.

Keywords: electric communication, carrier, reliability

中圖分類號(hào)：TN91文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

引言：

電力線通信技術(shù)（Power Line Communication）簡(jiǎn)稱PLC,是利用電力線傳輸數(shù)據(jù)和話音信號(hào)的一種通信方式。在實(shí)際信道傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)，由于信道的傳輸特性不理想及加性噪聲的影響，接收的信號(hào)不可避免地會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。通過(guò)對(duì)目前比較常用的載波通信方法進(jìn)行比較，進(jìn)而為通信信道編碼提供研究基礎(chǔ)，根據(jù)電力線系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體環(huán)境情況進(jìn)行選取，并對(duì)低壓電力線設(shè)計(jì)方法加以改進(jìn)，以達(dá)到對(duì)低壓電力線上數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行差錯(cuò)控制的目的。在編碼方法的基礎(chǔ)上搭建基于RISE3201低壓電力線數(shù)據(jù)通信硬件和軟件部分。

1.編碼方法

在低壓電力線數(shù)字信號(hào)傳輸中，由于信道不理想以及加性噪聲的影響，傳輸信號(hào)碼元波形會(huì)變壞，造成接收端錯(cuò)誤判決。為了盡量減小數(shù)字通信中信息碼元差錯(cuò)概率，應(yīng)合理設(shè)計(jì)基帶信號(hào)并采用均衡技術(shù)以減小信道線性畸變引起碼間干擾（乘性干擾）。對(duì)于由信道噪聲引起的加性干擾，應(yīng)考慮采取加大發(fā)送功率、適當(dāng)選擇調(diào)制解調(diào)方式等措施。但是，隨著現(xiàn)在數(shù)字通信技術(shù)的不斷發(fā)展以及傳輸速率的不斷提高，對(duì)信息碼元差錯(cuò)概率的要求也越來(lái)越高，并且信道帶寬和發(fā)送功率受到限制，此時(shí)就需要采用信道編碼，又稱差錯(cuò)控制技術(shù)。

2 .低壓電力線載波通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

低壓電力線載波通信系統(tǒng)的總體框圖如圖1所示，電力載波模塊使用PLC調(diào)制解調(diào)器連接到電力線，進(jìn)行信息交換。

3 .硬件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的核心是RISE3201,該芯片是一種智能控制網(wǎng)絡(luò)的單片系統(tǒng)芯片（SoC），它利用分布最廣的低壓電力線作為通信媒介，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸及網(wǎng)絡(luò)控制等功能。可廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程抄表和負(fù)荷管理、工業(yè)自動(dòng)化控制、安防系統(tǒng)、交通運(yùn)輸自動(dòng)化、家庭智能化等領(lǐng)域。RISE3201的設(shè)計(jì)符合EIA-709.1、EIA-709.2等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。但要實(shí)現(xiàn)通信還需增加電路，如耦合電路、實(shí)現(xiàn)濾波、功率放大功能的發(fā)送電路、實(shí)現(xiàn)濾波作用的接收電路等。如圖2所示。

3.1 發(fā)送電路

發(fā)送電路的功能是把經(jīng)調(diào)制并按一定協(xié)議打包的信號(hào)發(fā)射到電力線上。由于芯片輸出的載波信號(hào)達(dá)不到功率要求，所以需先經(jīng)過(guò)功率驅(qū)動(dòng)。系統(tǒng)處于發(fā)射狀態(tài)時(shí)，COMM MCU根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇合適的頻點(diǎn)以使發(fā)送的信號(hào)衰減最小。發(fā)送電路如圖3所示。發(fā)送部分的作用是對(duì)RISE3201輸出的載波調(diào)制信號(hào)進(jìn)行濾波、功率放大，從而將處理后的信號(hào)以較高的效率傳輸?shù)降蛪弘娏€上。

3.2 接收電路

載波信號(hào)經(jīng)過(guò)耦合電路、載波接收電路進(jìn)入RISE3201.接收電路配合RISE3201內(nèi)嵌的BPSK及DSP模塊，檢測(cè)并在接收鏈上消除脈沖噪音，高級(jí)的信道獲取算法保證信號(hào)低于噪音的情況下也能夠獲取信號(hào)。而芯片內(nèi)嵌的自動(dòng)增益控制劃分成模擬域和數(shù)字域，使RISE3201芯片能夠在很寬的范圍調(diào)整接收信號(hào)電平，如圖4所示。

3.3 耦合電路

耦合是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的電路元件或電網(wǎng)絡(luò)的輸入與輸出之間存在緊密配合與相互影響，并通過(guò)相互作用從一側(cè)向另一側(cè)傳輸能量的現(xiàn)象。耦合電路就是指參與耦合過(guò)程的電路。從電路來(lái)說(shuō)，總是可以區(qū)分為驅(qū)動(dòng)的源和被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載。如果負(fù)載電 容比較大，驅(qū)動(dòng)電路要把電容充電、放電，才能完成信號(hào)的跳變，在上升沿比較陡峭的時(shí)候，電流比較大，這樣驅(qū)動(dòng)的電流就會(huì)吸收很大的電源電流，由于電路中的電感，電阻（特別是芯片管腳上的電感，會(huì)產(chǎn)生反彈），這種電流相對(duì)于正常情況來(lái)說(shuō)實(shí)際上就是一種噪聲，會(huì)影響前級(jí)的正常工作，這就是耦合。

耦合單元是載波信號(hào)的輸出和輸入通道，當(dāng)RISE3201處于發(fā)送狀態(tài)時(shí)，耦合單元將RISE3201產(chǎn)生的高頻載波信號(hào)送入低壓電力線上進(jìn)行傳輸；當(dāng)RISE3201處于接收狀態(tài)時(shí)，耦合單元在電力線上提取高頻載波信號(hào)以便進(jìn)行解調(diào)，同時(shí)阻止電力線的工頻電流進(jìn)入通信終端。

4.軟件設(shè)計(jì)

PC機(jī)通過(guò)串口發(fā)送數(shù)據(jù)到Modem,Modem將數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，經(jīng)數(shù)據(jù)輸出口發(fā)射出去，再經(jīng)的發(fā)送電路功率放大后，經(jīng)耦合電路發(fā)送到電力線上；接收端則是有耦合電路提取載波信號(hào)，輸入到Modem的數(shù)據(jù)輸入口，由Modem完成解調(diào)解擴(kuò)后，通過(guò)串口上傳至PC機(jī)。軟件設(shè)計(jì)流程如圖5所示。

5.結(jié)語(yǔ)：

總之在多種場(chǎng)合使用的低速（1200bps以下）電力載波已很普遍。利用輸電線路作為信號(hào)的傳輸媒介，人們利用電力線可以傳輸電話、電報(bào)、遠(yuǎn)動(dòng)、數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)方保護(hù)信號(hào)等。由于電力線機(jī)械強(qiáng)度高，可靠性好，不需要線路的基礎(chǔ)建設(shè)投資和日常的維護(hù)費(fèi)用，因此PLC具有較高的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，在電力系統(tǒng)的調(diào)度通信、生產(chǎn)指揮、行政業(yè)務(wù)通信以及各種信息傳輸方面發(fā)揮了重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]李玉清,盧志忠,魏晶玉．電量計(jì)量計(jì)費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)方案[J]．黑龍江電力,2001,(2):78-81．