PLC电力线通信技术简介

PLC电力线通信技术简介
PLC电力线通信技术简介

什么是PLC?

通常,我们上网的方式一般有:利用电话线的拨号?xdsl方式;利用有线电视线路的cable modem方式,或利用双绞线的以太网方式。

现在,我们又多了一种更方便,更经济的选择:利用电线,这就是plc!plc的英文全称是power line communication,即电力线通信。通过利用传输电流的电力线作为通信载体,使得plc具有极大的便捷性,只要在房间任何有电源插座的地方,不用拨号,就立即可享受4.5~45mbps的高速网络接入,来浏览网页?拨打电话,和观看在线电影,从而实现集数据?语音?视频,以及电力于一体的"四网合一"!另外,可将房屋内的电话、电视、音响、冰箱等家电利用plc连接起来,进行集中控制,实现"智能家庭"的梦想。目前,plc 主要是作为一种接入技术,提供宽带网络"最后一公里"的解决方案,适用于居民小区,学校,酒店,写字楼等领域。

plc的技术原理

plc利用1.6m到30m频带范围传输信号。在发送时,利用gmsk或ofdm调制技术将用户数据进行调制,然后在电力线上进行传输,在接收端,先经过滤波器将调制信号滤出,再经过解调,就可得到原通信信号。目前可达到的通信速率依具体设备不同在4.5m~45m之间。plc设备分局端和调制解调器,局端负责与内部plc调制解调器的通信和与外部网络的连接。在通信时,来自用户的数据进入调制解调器调制后,通过用户的配电线路传输到局端设备,局端将信号解调出来,再转到外部的internet。典型的plc网络如下图:

plc的优点

1.实现成本低由于可以直接利用已有的配电网络作为传输线路,所以不用进行额外布线,从而大大减少了网络的投资,降低了成本。

2.范围广电力线是覆盖范围最广的网络,它的规模是其他任何网络无法比拟的。plc 可以轻松地渗透到每个家庭,

为互联网的发展创造极大的空间。

3.高速率 plc能够提供高速的传输。目前,其传输速率依设备厂家的不同而在

4.5m~45mbps之间。远远高于拨号上网和isdn,比adsl更快!足以支持现有网络上的各种应用。更高速率的plc产品正在研制之中。

4.永远在线 plc属于"即插即用",不用烦琐的拨号过程,接入电源就等于接入网络!

5.便捷不管在家里的哪个角落,只要连接到房间内的任何电源插座上,就可立即拥有plc带来的高速网络享受!

plc的应用

1.可以为用户提供高速internet访问服务、话音服务,从而为用户上网和打电话增加了新的选择。

2.通过与控制技术的结合,为在现有基础上实现"智能家庭"提供有力支持。利用电力线路为物理媒介,可将遍布住宅各角落的信息家电、pc等连为一体,接入internet,实现远程、集中的管理控制。

3.不用额外的布线,就可将家中的多太电脑连接起来,组建家庭局域网。

4.实现远程水、电、气等的自动抄表,一张收费单就可解决用户生活中的所有收费项目。

5.利用plc的"永远在线"特点,构件防火、防盗、防有毒气体泄露等保安监控系统和医疗救护系统。

主要介绍PIC技术在智能家居系统中的运用,给出PLC网络化控制系统的结构.描述智能家居系统控制端设备和局端设备的设计方法.以厦设备的电磁兼容性。该系统实现了家电智能

控制、安防控制和上网功能。

目前,中国的智能家居系统以智能安防为主,正逐渐向家电的网络化控制延伸。如何更有效地解决安防、家电智能控制、上网等问题,逐渐成为研究的热点。电力线通信(Power Line Communication,PLC),是指利用中、低压电力线作为通信介质,实现数据、语音、图像等综合业务传输的通信技术。利用PLC实现智能家居的网络化控制无需架线,不破坏住宅结构,连接方便、快捷,是智能家居网络化控制的理想选择。本系统采用Intcllon公司的INT5200芯片作为电力载波芯片,网络数据由与家电设备相连的电力线传送,并通过HomePlug协议实现交互,采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)正交频分复用技术进行调制解调,从而实现家电控制、PLC上网和家庭安防。

1 网络化控制系统的结构

图l为PLC网络化控制系统的结构示意图。调制解调器为已有的ADSL或有线电视同轴电缆的Modem,PLC主控终端接收到Modem解调出来的网络信号后,将其转换为电力线通信的数据包,并进行加密、OFDM调制、D/A转换、放大等处理,然后通过耦合电路将电力线差分信号耦合到家庭的220V交流电力线的相线和中线上。这样,在家庭的任何一个电源插座处,均可通过耦合电路获得电力线差分信号;接着通过PLC局端通信接口对电力线信号进行滤波、A/D转换、增益调整、OFDM解调等处理;再将数据还原为标准的网络信息送到PC 网卡,或者直接根据接收的信息内容,通过PLC局端的微处理器控制其他家电设备和安防控制设备。同理,PC、其他家电设备或安防控制设备的数据和状态信息,也可以按照相反的过程传到PLC主控终端,经过Modem发送到Internet网上,供远程用户使用。

2 智能家居系统的PLC主控终端

PLC主控终端主要由主控终端接口和电力线耦合两部分组成。PLC主控终端的最主要功能是实现以太网数据包和电力包之间的相互转换,OFDM调制解调和信号与电力线的耦合。其中,主控终端接口由INT5200、以太网PHY芯片RTL8201BL、网络隔离变压器H1102、接收滤波电路和保护电路、发送驱动电路、E2PROM存储设备、LED状态指示部分以及电力线耦合电路等构成。其电路结构如图2所示。

INT5200是一个集成电力线MAC层、PHY层和模拟前端(AFE)的收发器。INT5200采用正交频分多路复用(OFDM)调制解调技术,根据信噪比选择可用的载波频率,解决噪声源干扰和多路衰减等问题,在苛刻的电力线通信环境下实现高达14 Mbps的可靠传输。TNT5200的MAC层采用基于优先级的CSMA/CA机制和自动应答(ARQ)机制,并对以太网数据进行重新打包,实现数据包的可靠传输。INT5200集成的模拟前端(AFE)实现了信号的放大、滤波、A/D转换和D/A转换等功能。

在PLC主控终端电路中,INT5200工作在主机模式。INT5200与RTL8201BL之间通过MII 接口进行通信,收发以太网的数据包。MII接口提供独立的4位数据收发通道,RTL8201BL 为INT5200提供同步时钟信号。MII接口具有两线串行数据管理接口(MII_MDCLK和

MII_MDIO),通过这个管理接口可以访问RTL820lBL的寄存器。当从电力线接收电力信息时,主控终端首先从220V电力线上通过耦合电路提取电力信息,再经过滤波、增益调整等处理,发送给INT5200。

INT5200将接收到的电力信息进行解调等处理后,还原为以太网的数据包,并通过

RTL8201和H1102发送给ADSL或有线电视同轴电缆的Modem。这样PLC主控终端就可以通过

Modem与外部Internet相连。往电力线上发送数据信息的过程与接收过程相反。在向电力线耦合发送数据之前,考虑到信号传输过程中的衰减,要用驱动电路将发送信息放大到一定程度,以增强信号强度。E2PROM存储单元采用AT93C46,用来保存配置信息(包括MAC地址、网络密码、增益调整参数等),并通过SPI接口与INT5200进行通信。LED指示灯用来显示网络的LINK、ACT等状态。

要想通过220 V的家用电力线来传输数据,必须采取合适的耦合方式。在设计电力线的耦合方式时,须考虑到电力线通信环境的特殊性,同时要考虑到电力线的阻抗较低,一般为几十Ω。图3为PLC主控终端的电力线耦合电路,其中TXl+和TXl-用于连接图2中的驱动电路,是INT5200的电力数据信息发送端;RXl+和RX1-用于连接图2中滤波保护电路,是INT5200的电力数据信息接收端。在相线和中线之间并联一个压敏电阻器MOV(07D471),可以防止电力线上的浪涌,避免系统受到损害。电容C和耦合变压器的次级构成高通滤波器,可以让电力数据信息通过,阻止交流电源的低频信号通过。当设备从电力线上脱离时,电阻R可以用来释放电容器中的能量。

3 智能家居系统的PLC局端

PLC局端的作用:家电设备(如空调等)或安防控制没备可以通过PLC局端从电力线接收控制信息和反馈状态信息,实现与PLC主控终端的通信;通过PLC主控终端和借助Modem,就可以实现智能家电的远程监控和安防控制。计算机也可以通过这种方式实现上网。

PLC局端电路包括PLC局端通信接口电路和电力线耦合电路。电力线耦合电路如图3所示,PLC局端通信接口电路的结构如图4所示。图中INT52OO工作在PHY模式,微处理器用S3C2510A。PLC主控终端通过Modem获取Internet远程控制信息后,通过电力线发送给PLC 局端;PLC局端首先对耦合电路接收到的控制信息进行滤波,再经过INT5200进行增益调整、解调等处理后,通过MII接口将信息发送给S3C2510A;S3C2510A分析控制信息码,并根据控制信息码的内容,与智能家电的通信接口进行通信。

这样,就可以实现智能家电的远程控制。同理,智能家电电可以将状态信息反馈给远程用户。由于家电设备的控制系统存在差异性,不同家电设备的PLC局端实现方法略有不同,主要体现在家电设备控制单元与S3C2510A的通信接口和控制协议上。家电设备控制单元可以通过串口或其他总线与S3C2510A进行通信。目前国家还未正式出台这方面的通信标准,采用什么样的具体接口和协议必须与家电设备生产厂商保持一致。同理,安防控制设备也可以通过上述方法,将家里的安防状态信息反馈给远程用户。远程用户也可以控制安防控制设备,进行相关安防控制。

PLC局端中的S3C2510A具有2个独立的10/100Mbps的以太网控制器,这两个接口可以完成。IEEE802.3的MAC层处理。它的MII接口除了挂接INT5200(PHY模式)之外,还可以挂接一个以太网的PHY芯片RTL802lBL(如图4所示)。图中为了表述得更清楚一些,特将MII接口分开来画。在MII上挂接两个物理层芯片时,需要根据物理层的地址选择线来判断控制信息是发给INT5200(PHY模式)的,还是发给RTL820lBL的。图4中,RTL8201BL通过网线与计算机相连。这样,计算机通过PLC局端、电力线、PLC主控终端和Modem就可以实现PLC上网。

4 EMC测试结果

本系统的PLC主控终端和PLC局端,按照GB9254-1998和GB/T17618-1998的测试方法,进行了电源端子骚扰电压,电信端口传导共模骚扰,辐射骚扰,上频磁场,射频电磁场,静电放电,电信端口和电源输入端口的注入电流、浪涌、脉冲群,电源输入端口的电压暂降、电压中断测试。测试结果符合国标要求,以下是PLC主控终端的部分实际测试结果。

图5为电源端子骚扰电压的测试曲线。测试环境为23℃,69%TH,lOl kPa,按照GB9254-1998的测试方法进行测试。由图5可知,符合国标要求。

图6为电磁场辐射骚扰的测试曲线。测试环境为23℃,63%TH,101.5 kPa,按照GB9254-1998测试方法进行测试。由图6可知,符合国标要求。

结语

与其他通信方式相比,电力线网络通信有着明显的优势:电网的电力线覆盖面积最广;不需要另外铺设通信电缆,对已经装修的家庭用户来说,能提供极大的便利。利用高速的电力线网络通信技术,可以为智能家居系统提供良好的网络化通信平台,能推动数字家庭产业的快速发展,对于改善现代人类的生活质量,创造舒适、安全、便利的生活空间有着非常重要的意义,具有非常良好的市场前景。

窄带电力线通信技术-longsy

1.窄带电力线通信技术: 1)中压窄带载波一般采用10-500KHz频段 2)速率150-2400bps,采用OFDM调制可达100kbps以上 3)传输距离较长,架空线路距离大于10km 4)调制技术FSK、PSK,新型技术采用OFDM 近年来,随着低压电力线载波通信技术逐步完善,国内有十余家企业专注于技术开发和应用,采用 的技术主要有扩频加窄带频移键控(FSK)、扩频加窄带相移键控(PSK)、正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)等,在用电信息采集、智能家居能源管理、楼宇监视和路 灯控制等领域均有大规模的应用。 国内比较主流的低压电力线窄带载波通信技术方案及应用如错误!未找到引用源。所示: 表 1国内比较主流的低压电力线窄带载波应用现状 除了以上低压电力线载波通信方案,近两年在国家电网集中招标中也出现过100kHz、175kHz、300kHz 等多种频率方案,由于大部分通信厂家采用各自的企业标准,频率选择、调制方式、传输技术及组网技 术各有特点,难以实现互操作问题。 国内窄带电力载波通信技术发展现状 一、国内现有载波通信技术特点 现有的低压载波通信芯片的技术特点可以从调制方式、传输速率、通信频率、通信功率、EMI标准、

芯片技术等方面来分析。 1.调制方式与传输速率 目前电力线载波通信常用的扩频技术主要有:直接序列扩频、线性调频Chirp和正交频分复用OFDM 等。此外,跳频FH、跳时TH以及上述各种方式的组合扩频技术也较为常用。 国内载波通信产品主要采用直接序列扩频技术。其中 东软为FSK,15 位直序列扩频通信; 福星晓程DPSK 63 位直序扩频; 弥亚微为QPSK扩频调相、过零同步、分时传输; 鼎信为二进制连续相位移频FSK,过零同步、分时传输。 上述各家的扩频技术各有不同特点。对载波通信芯片性能最直接影响在于可靠性和传输速率。 目前这四家中,传输速率分别为: 弥亚微,同时提供200、400、800、1600bps四种可变速率; 东软:330bps; 福星晓程:250/500bps; 鼎信:100bps。 按照现阶段现场实际应用状况来看100至500bps速水平仅能用于普通抄表功能,如果涉及到远程控制(断送电)和管理功能则需要提供更高速率保证。 2.通信频率 关于通信频率,在美国由联邦通信委员会FCC规定了电力线频带宽度为100~450kHZ;在欧洲由欧洲电气标准委员会的EN50065-1规定电力载波频带为3~148.5kHZ。这些标准的建立为电力载波技术的发展做出了显著的贡献,目前全球AMR系统均采用该频段标准。 国内载波通信芯片中符合欧洲标准的为2家,分别是福星晓程120KHz和弥亚微57.6KHz/76.8KHz/115.2KHz三种可选。 3.通信功率及EMI指标 国内东软、福星晓程、鼎信等多数载波通信方案为了针对国内电力信道环境中的衰减,均采取加大通信传输功率等做法。在实际产品化的过程中,基本上做到3W至5W,有的电表厂甚至做到了8W,这种做法是绝对不可取的。 首先,这种做法导致电表产生的功耗损失无疑增加的线损,造成大量的能源浪费,这也有悖于国网公司上集抄系统的初衷; 其次,如此大的功率传输将会严重污染电力线信道环境,我们原来是恶劣的电力线信道环境的受害者,现在却也能成为最大的制造者。 就目前研究了解的情况,国内只有弥亚微的载波芯片Mi200E采取低功耗设计。其发送信号时的功率仅为0.4W,在保证可靠的通信性能的同时该芯片EMI等相关指标满足欧洲标准。 4.芯片技术 严格意义上讲,国内载波通信方案供应商并不完全都是芯片设计研发企业,像东软和鼎信均是采用MOTROLA的MC3361+单片机通过软件完成物理层、MAC层、网络层的模式。其优点是降低了研发难度,但该模式会导致其核心技术(相关软件)容易泄密或被解密,安全性值得探讨。福星晓程和弥亚微均是完全自主开发的载波通信芯片产品。 二、国内载波芯片产品分析

电力线载波通信系统解读

摘要 电力线载波通信是以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信。由于输电线路具备十分牢固的支撑结构,并架设3条以上的导体(一般有三相良导体及一或两根架空地线),所以输电线输送工频电流的同时,用之传送载波信号,既经济又十分可靠。这种综合利用早已成为世界上所有电力部门优先采用的特有通信手段。这次的课程设计通过电力线在波芯片设计一个电力线载波通信系统。 电力线载波通信具有广阔的应用前景但由于电力线的噪声和干扰对信道的污染很大,严重影响了低压电线载波通信的质量。本文就电力线载波通信的优点缺点及发展现状进行了讨论,并分析了电力信道的噪声分类,特性及对我们信号的影响。以及我们对噪声的滤波耦合等。并且详细的介绍了电力线载波通信的具体实现形式方法和步骤最终形成一个系统达到我们的要求。 课程设计选用青岛东软的SSC1641的电力线载波芯片该芯片具有调制解条,a/d,d/a通信的功能,该芯片直接对信号数字信号处理,极大地提高了通信的可靠性。文中包括了他的外围电路,信号放大,耦合,滤波等最终实现功能。 实现了接收电力线的含有噪声的信号,然后对这个信号滤波模数转换等处理后通过串行通信的方式发送到过单片机,单片机经过数据处理后通过LCD1602显示出来,并且也通过串行通信发送到PC机显示出来。PC机或开关电路输入信号经过SSC1641处理后通过电力线发送。这样一个系统阶完成了接收与发送信号,形成了一个通信系统。 关键字:电力线载波通信系统SSC1641 调制解调 1、绪论 1.1设计任务及要求 电力线载波通信系统设计基本要求:下图一个电力线载波通信模块的结构组成,请看懂,并查阅资料了解电力线载波通信的原理和电力线载波芯片的技术资料。根据系统结构,完成载波芯片外的其他器件选型、配套硬件电路设计(包括原理图、PCB图)、软件设计和仿真调试。系统至少具备以下特性: 1)开关量输入和输出各5路; 2)系统24V供电; 3)具有通信状态指示功能; 4)有232、485或USB有线通信接口; 5)断电继续工作能力; 6)其他自己发挥的功能。

通信领域中电力线载波通信的应用及其原理

通信领域中电力线载波通信的应用及其原理 Power Line Carrier 电力线载波Power Line Carrier - PLC通信是利用高压电力线在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级中压电力线指10kV电压等级或低压配电线380/220V用户线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。 近年来高压电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制,已经进入了数字化时代,并且随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面。电力线载波通信这座被国外传媒喻为未被挖掘的金山正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业。在这种形势下,本文旨在通过对电力线载波通信技术的发展及所涉及的一些技术问题的讨论,阐明电力线载波通信的发展历程特点及技术关键。 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行而应运而生的,它同电力系统的安全稳定控制系统,调度自动化系统,被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。目前,它更是电网调度自动化网络运营市场化和管理现代化的基础,是确保电网安全稳定经济运行的重要手段,是电力系统的重要基础设施。由于电力通信网对通信的可靠性保护控制信息传送的快速性和准确性具有及严格的要求,并且电力部门拥有发展通信的特殊资源优势,因此世界上大多数国家的电力公司都以自建为主的方式建立了电力系统专用通信网[1]。长期以来,电力线载波通信网一直是电力通信网的基础网络。目前,在长达670000km的35kV以上电压等级的输电线路上,多数已开通电力线载波通道[1]。形成了庞大的电力线载波通信网,该网络主要用于地市级或以下供电部门构成面向终端变电站及大用户的调度通信远动及综合自动化通道使用。 近年来,随着光纤通信的发展,电力线载波通信已从主导的电力通信方式改变为辅助通信方式,但是由于我国电力通信发展水平的不平衡,由于电力通信规程要求主要变电站必须具有两条

PLC电力线通信技术简介

什么是PLC? 通常,我们上网的方式一般有:利用电话线的拨号?xdsl方式;利用有线电视线路的cable modem方式,或利用双绞线的以太网方式。 现在,我们又多了一种更方便,更经济的选择:利用电线,这就是plc!plc的英文全称是power line communication,即电力线通信。通过利用传输电流的电力线作为通信载体,使得plc具有极大的便捷性,只要在房间任何有电源插座的地方,不用拨号,就立即可享受4.5~45mbps的高速网络接入,来浏览网页?拨打电话,和观看在线电影,从而实现集数据?语音?视频,以及电力于一体的"四网合一"!另外,可将房屋内的电话、电视、音响、冰箱等家电利用plc连接起来,进行集中控制,实现"智能家庭"的梦想。目前,plc 主要是作为一种接入技术,提供宽带网络"最后一公里"的解决方案,适用于居民小区,学校,酒店,写字楼等领域。 plc的技术原理 plc利用1.6m到30m频带范围传输信号。在发送时,利用gmsk或ofdm调制技术将用户数据进行调制,然后在电力线上进行传输,在接收端,先经过滤波器将调制信号滤出,再经过解调,就可得到原通信信号。目前可达到的通信速率依具体设备不同在4.5m~45m之间。plc设备分局端和调制解调器,局端负责与内部plc调制解调器的通信和与外部网络的连接。在通信时,来自用户的数据进入调制解调器调制后,通过用户的配电线路传输到局端设备,局端将信号解调出来,再转到外部的internet。典型的plc网络如下图: plc的优点

1.实现成本低由于可以直接利用已有的配电网络作为传输线路,所以不用进行额外布线,从而大大减少了网络的投资,降低了成本。 2.范围广电力线是覆盖范围最广的网络,它的规模是其他任何网络无法比拟的。plc 可以轻松地渗透到每个家庭, 为互联网的发展创造极大的空间。 3.高速率 plc能够提供高速的传输。目前,其传输速率依设备厂家的不同而在 4.5m~45mbps之间。远远高于拨号上网和isdn,比adsl更快!足以支持现有网络上的各种应用。更高速率的plc产品正在研制之中。 4.永远在线 plc属于"即插即用",不用烦琐的拨号过程,接入电源就等于接入网络! 5.便捷不管在家里的哪个角落,只要连接到房间内的任何电源插座上,就可立即拥有plc带来的高速网络享受! plc的应用 1.可以为用户提供高速internet访问服务、话音服务,从而为用户上网和打电话增加了新的选择。 2.通过与控制技术的结合,为在现有基础上实现"智能家庭"提供有力支持。利用电力线路为物理媒介,可将遍布住宅各角落的信息家电、pc等连为一体,接入internet,实现远程、集中的管理控制。 3.不用额外的布线,就可将家中的多太电脑连接起来,组建家庭局域网。 4.实现远程水、电、气等的自动抄表,一张收费单就可解决用户生活中的所有收费项目。 5.利用plc的"永远在线"特点,构件防火、防盗、防有毒气体泄露等保安监控系统和医疗救护系统。 主要介绍PIC技术在智能家居系统中的运用,给出PLC网络化控制系统的结构.描述智能家居系统控制端设备和局端设备的设计方法.以厦设备的电磁兼容性。该系统实现了家电智能 控制、安防控制和上网功能。 目前,中国的智能家居系统以智能安防为主,正逐渐向家电的网络化控制延伸。如何更有效地解决安防、家电智能控制、上网等问题,逐渐成为研究的热点。电力线通信(Power Line Communication,PLC),是指利用中、低压电力线作为通信介质,实现数据、语音、图像等综合业务传输的通信技术。利用PLC实现智能家居的网络化控制无需架线,不破坏住宅结构,连接方便、快捷,是智能家居网络化控制的理想选择。本系统采用Intcllon公司的INT5200芯片作为电力载波芯片,网络数据由与家电设备相连的电力线传送,并通过HomePlug协议实现交互,采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)正交频分复用技术进行调制解调,从而实现家电控制、PLC上网和家庭安防。

[系统,采用,电力线,其他论文文档]ATC 系统中采用电力线载波通信技术的研究

ATC 系统中采用电力线载波通信技术的研究 摘要介绍了正交频分复用(OFDM) 的基本原理, 并结合城市轨道交通 A TC 系统的特点,提出了利用基于OFDM 的电力线载波通信技术在接触网上实现信息传输的思路。 关键词列车自动控制,电力线载波通信系统,正交频分复用 在城市轨道交通列车自动控制(A TC) 系统中, 通常利用轨道电路传输信息。由于钢轨不是理想的信息传输通道,信息容量、传输速率受到了限制。本文提出了利用正交频分复用(OFDM) 的电力线载波通信技术在接触网上实现信息传输的思路。 1 OFDM 的基本原理 OFDM 是一种多载波调制技术(MCM) ,可以在强干扰环境下高速传输数据。传统的数字通信系统将符号序列调制在一个载波上进行串行传输, 每个符号的频谱占用信道的全部可用带宽。OFDM 则并行传输数据,采用频率上等间隔的N 个子载波构成,它们分别调制一路独立的数据信息,调制之后N 个子载波的信号相加同时发送。因此每个符号的频谱只占用信道全部带宽的一部分。在OFDM 中,通过选择载波间隔,使这些子载波在整个符号周期上保持频谱的正交特性,各子载波上的信号在频谱上互相重叠;接收端利用载波之间的正交特性,可以无失真地将接收到的信号还原成发送信息,从而提高系统的频谱利用率。 图1 正交频分复用OFDM 的基本原理 因此,OFDM 系统的调制和解调过程等效于离散付氏逆变换(IDF T) 和离散付氏变换(DF T) 处理,实际上系统通常采用DSP 技术和FFT 快速算法来实现。 由于OFDM 系统的符号周期延长了N 倍,增强了其消除码间串扰的能力。在数字基带调制部分,可以根据子信道特性采用不同的调制方式(如BPSK,QPSK ,QAM , TCM 等) 。如果某个频段信号衰减严重,发送端还可以关闭该频段的子载波, 实现信道自适应均衡。通过采用信道编码技术, OFDM 还可以进行前向纠错(FCC) 。2 在A TC 系统中采用OFDM 技术 城市轨道交通对列车速度控制提出很高的要求,要达到安全性、可靠性、适用性和经济 性的目标,还要考虑到迅速、准确和价格合理等因素。这需要列车、沿线、车站、控制中心的人员和设备之间的组织协调。采用OFDM 调制技术实现电力线载波高速数据传输,为城市轨道交通信号系统(见图2) 提出了一种新思路。与其它电力通信方式不同的是,它利用给列车供电的接触网(直流1 500 V/ 750 V) 进行通信。 牵引供电回路由牵引变电所、馈电线、接触网、电力机车、钢轨与大地、回流线等构成。牵引变电所两侧的接触网电压相位不同相,分相绝缘。相邻牵引变电所间的接触网电压一般为同相的,其间除用分相绝缘器隔离外,还设置了分区亭。通过分区亭断路器(或负荷开关) 的操作,实行双边(或单边) 供电。接触网一般在线路中心上方,利用接触网上传输的信息可以检测列车占用线路状况。

低压电力线载波通信

PL2102--功能特征 PL2000A/B 是专为电力线通讯网络设计的半双工异步调制解调器,是PL2000 的升级产品。它仅由单一的 +5V 电源供电,以及一个外部的接口电路与电力线耦合。PL2000A/B 除具备原有系统基本的通讯控制功能外,还内置了四种常用的功能电路:32 Bytes SRAM,电压监测,看门狗定时器及复位电路,它们通过标准的 I2C接口与外部的微处理器相联。PL2000B内建高灵敏度放大器及四象限模拟乘法器,进一步提高了集成度(无需外部模拟混频器)。 PL2000A/B 是特别针对中国电力网恶劣的信道环境所研制开发的低压电力线载波通信芯片,低信噪比数据传输性能比 PL2000 有了大幅度的提高,同时将数据传输速率提升一倍。由于采用了直接序列扩频、数字信号处理、直接数字频率合成等新技术,以及大规模数字 /模拟混合 0.5um CMOS 工艺制作,所以在抗干扰、抗衰落性能以及国内外同类产品性能价格比等方面有着更加出众的表现。

■0.35um CMOS 数摸混合集成电路 ■直序扩频半双工异步调制解调器 ■二相相移键控,120KHz载频,带宽15KHz,传输速率500 bps ■接收灵敏度:100μVRMS ■15位伪码长度,可编程同步捕获门限 ■I2C串行通信接口 ■32Bytes SRAM (电池维护) ■可编程实时钟(秒/分/时/日/月/星期/年) (电池维护),支持数字频率校正 ■上电复位/电压监测电路及看门狗定时器 ■单+5V供电,I/O 口带 2500V ESD 保护 ■工业级温度标准: -40oC ~ +85oC ■SOP20 / SOP24 / SOP28 封装 典型应用图: 基于PL2101的单片机低压电力线载波通信接口扩展 发布:2011-09-05 | 作者: | 来源: menglongfei | 查看:328次 | 用户关注: 本文介绍了低压电力线通信接口芯片PL2101与MSP430F149的接口。早期的低压电力线载波通信芯片的接口电路相对复杂、抗干扰能力差,且多为国外产品,性价比低,因此,单片机系统较少采用低压电力线载波通信。随着通信技术的发展,新型低压电力线载波通信接口芯片解决了以上缺点,使得单片机系统采用低压电

电力线通信(LC)技术的应用及未来

电力线通信(PLC)技术的应用及未来 电力线高速数据通信技术,简称PLC或PLT,是一种利用中、低压配电网作为通信介质,实现数据、话音、图像等综合业务传输的通信技术,不仅可以作为解决宽带末端接入瓶颈的有效手段,而且可以为电力负荷监控、远程抄表、配用电自动化、需求侧管理、企业内部网络、智能家庭以及数字化社区提供高速数据传输平台。 PLC按应用的配电网电压等级划分为低压PLC和中压PLC。低压PLC利用低压(220V/380V)电力线作为传输媒介,为用户提供Internet接入、家庭局域网、远程抄表、智能家居等应用。中压PLC利用中压(10KV)电力线作为通信链路,为接入骨干网、配电网自动化、用户需求侧管理及农村电话等应用提供传输通道。 近10年,特别是2000年以来,由于人们对带宽需求的不断增长,包括ADSL、PLC技术在内的宽带接入技术得到了快速发展。特别是PLC技术,由于充分利用最为普及的电力网络资源,建设速度快、投资少、户内不用布线,能够通过遍布各个房间的电源插座进行高速上网,实现“有线移动”,具备了其它接入方式不可比拟的优势,受到国内外的广泛关注。 二、PLC技术的发展现状 (一)国外发展现状 目前国际上专用PLC调制解调芯片主要有:以色列Yitran公司传输速率为2.5Mbps的芯片、美国Intellon公司14Mbps芯片、西班牙DS2公司45Mbps 和200Mbps芯片,其中美国Intellon公司14Mbps芯片应用最为普遍,大部分PLC系统都是基于该芯片开发的。近期,美国Intellon公司推出了芯片速率

为85Mbps的样片,法国Spidcom公司也开发了224Mbps芯片,正在测试之中。 欧盟为促进PLC技术的发展,从2004年1月1日开始启动了一个称之为OPERA(OpenPLCEuropeanResearchAlliance)的计划,旨在联合欧洲的主要PLC研究开发力量致力于制定欧洲的PLC统一技术标准、推动大规模商业化应用,并将PLC作为实现“eEurope”(信息化欧洲)的重要技术手段。美国联邦通信委员会(FCC)一直在鼓励启用新的基于现有设施的宽带平台,促进美国的宽带业务。2004年2月12日,FCC批准对某些技术规则的修改意见,目的是通过促进电力线宽带接入技术的推广应用,把美国电力网的巨大潜力利用起来。美国、欧洲等国许多大的电力企业也积极进行中压及低压PLC的试验,美国的Cinergy等17家电力企业、德国、奥地利、西班牙等15个欧洲国家的32个电力企业建立了PLC试验网络,有的还进行了PLC商业化运营,如德国的MVV等。亚洲开展PLC研究和试验的国家和地区除中国大陆外,还有日本、韩国、新加坡、中国香港、中国台湾等地,日本对PLC的态度,经历了从初期怀疑否定、到开放试验、直至今日的积极推动的三个阶段。目前日本的东京电力、新加坡电力、香港中华电力等建立了一定规模的试验网络。据不完全统计,截止2004年年底,PLC的试验网络遍及欧洲、亚洲、北美洲、南美洲、非洲以及大洋洲的40多个国家和地区。 (二)国内PLC技术的研发及应用 国外在电力线通信技术方面的进展,引起了国家电力公司的高度重视和科研单位的密切关注。国家电力(电网)公司先后八次立项,由中国电力科学研究院、国电通信中心等单位承担电力线高速数据通信技术相关课题的研究工作。由

低压电力线载波通信技术应用情况研究与思考

低压电力线载波通信技术应用情况分析与思考 电力线载波通信技术,英文简称PLC(Power Line Communication>,是指利用己有的配电网作为传输媒介,实现数据传递和信息交换的一种技术。在低压配电网进行PLC通信,已经成功用于远程抄表、家居自动化和智能小区等领域。随着网络技术和信息技术迅猛发展,国内外利用低压电力线传输速率在1Mbps以上信息的高速电力线载波技术研究不断取得重要进展,该技术在现有电力线上可以实现数据、语音和视频等多业务的承载,未来可以传输数据、语音、视频和电力为一线的“四网合一”,是极富诱惑力、也充满了时代挑战的一种新技术。 低压电力线载波通信目前正处于发展的重要时期,随着关键技术问题的逐步解决以及各种标准规范的建立完善,必然会得到大规模的发展和广泛的推广应用,对此,我们必须高度重视。 一、密切关注低压电力线载波通信应用与发展情况 电力线载波通信技术组网简单、成本低、抗毁性强、易于实现,近几年发展很快。可以乐观地预见,低压电力线载波通信技术必将成为未来几年数字通信领域的研究热点,引起IT行业的广泛关注。 <一)技术不断进步 载波通信技术加快发展。低压电力线载波通信的核心问题是载波信号的调制

电力线载波通信技术的发展与特点

电力线载波通信技术的发展及特点 摘要 本文介绍了电力线载波通信的发展及特点,文中主要就高压电力线载波通信、中压配电网电力线载波数据通信和低压用户配电网电力线载波通信,以及与其相关的关键技术问题进行了讨论。 0 引言 电力线载波(Power Line Carrier - PLC)通信是利用高压电力线(在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级)、中压电力线(指10kV电压等级)或低压配电线(380/220V用户线)作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。近年来,高压电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制,已经进入了数字化时代。并且,随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要,中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面,电力线载波通信这座被国外传媒喻为“未被挖掘的金山”正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业。在这种形势下,本文旨在通过对电力线载波通信技术的发展及所涉及的一些技术问题的讨论,阐明电力线载波通信的发展历程、特点及技术关键。 2 电力线载波通信的特点

2.1 高压载波路由合理,通道建设投资相对较低高压电力线路的路由走向沿着终端站到枢纽站,再到调度所,正是电力调度通信所要求的合理路由,并且载波通道建设只需结合加工设备的投入而无须考虑线路投资,因此当之无愧成为电力通信的基本通信方式,尤其在边远地区更是这样。电力线载波通道往往先于变电站完成建设,对于新建电站的通信开通十分有利。为此,只要妥善解决电力线载波信道的容量问题,载波通信的优势就会显现出来。在中压配电网载波和低压用户电网载波中,节省线路建设费用,无须考虑破坏家庭已装修环境,也仍然是载波通信的优势。 2.2 传输频带受限,传输容量相对较小 在高压电网中,一般考虑到工频谐波及无线电发射干扰电力线载波的通信频带限制于40~500kHz之内,按照单方向占用4kHz带宽计算,理想情况下一条线路可安排115条高频载波通道。但由于电力线路各相之间及变电站之间的跨越衰减有限(13~43dB),不可能理想地按照频谱紧邻的方式安排载波通道,因此,真正组成电力线载波通信网所实现的载波通道是有限的,在当今通信业务已大大开拓的情况下,载波通道的信道容量已成为其进一步应用的“瓶颈”问题。尽管我们在载波频谱的分配上研究了随机插空法、分小区法、分组分段法、频率阻塞法及地图色法和计算机频率分配软件,并且规定不同电压等级的电力线路之间不得搭建高频桥路,使载波频率尽量得以重复使用,但还是不能满足需要。近来随着光纤通信的发展和全数字电力线载波机的出现,稍微缓解了载波频谱的紧张程度。在10kV中压配电

窄带电力线通信技术-longsy

1. 窄带电力线通信技术: 1) 中压窄带载波一般采用10-500KHz 频段 2) 速率150-2400bps ,采用OFDM 调制可达100kbps 以上 3) 传输距离较长,架空线路距离大于10km 4) 调制技术FSK、PSK,新型技术采用OFDM 近年来,随着低压电力线载波通信技术逐步完善,国内有十余家企业专注于技术开发和应用,采用的技术主要有扩频加窄带频移键控( FSK)、扩频加窄带相移键控( PSK)、正交频分复用( Orthogonal Frequency Division Multiplexing ,OFDM )等,在用电信息采集、智能家居能源管理、楼宇监视和路 灯控制等领域均有大规模的应用。 国内比较主流的低压电力线窄带载波通信技术方案及应用如错误!未找到引用源。所示: 除了以上低压电力线载波通信方案,近两年在国家电网集中招标中也出现过、、 300kHz 等多种频率方案,由于大部分通信厂家采用各自的企业标准,频率选择、调制方式、传输技术 及组网技术各有特点,难以实现互操作问题。 国内窄带电力载波通信技术发展现状 、国内现有载波通信技术特点

现有的低压载波通信芯片的技术特点可以从调制方式、传输速率、通信频率、通信功率、EMI 标准、芯片技术等方面来分析。 1.调制方式与传输速率目前电力线载波通信常用的扩频技术主要有:直接序列扩频、线性调频Chirp 和正交频分复用OFDM 等。此外,跳频FH、跳时TH 以及上述各种方式的组合扩频技术也较为常用。 国内载波通信产品主要采用直接序列扩频技术。其中东软为FSK,15 位直序列扩频通信;福星晓程DPSK 63 位直序扩频;弥亚微为QPSK 扩频调相、过零同步、分时传输;鼎信为二进制连续相位移频FSK,过零同步、分时传输。 上述各家的扩频技术各有不同特点。对载波通信芯片性能最直接影响在于可靠性和传输速率。目前这四家中,传输速率分别为: 弥亚微,同时提供200 、400 、800 、1600bps 四种可变速率;东软:330bps ; 福星晓程:250/500bps ;鼎信:100bps 。 按照现阶段现场实际应用状况来看100 至500bps 速水平仅能用于普通抄表功能,如果涉及到远程控制(断送电)和管理功能则需要提供更高速率保证。 2. 通信频率 关于通信频率,在美国由联邦通信委员会FCC 规定了电力线频带宽度为100~450kHZ ;在欧洲由欧洲电气标准委员会的EN50065-1 规定电力载波频带为3~148.5kHZ 。这些标准的建立为电力载波技术的发展做出了显著的贡献,目前全球AMR 系统均采用该频段标准。 国内载波通信芯片中符合欧洲标准的为2 家,分别是福星晓程120KHz 和弥亚微57.6KHz/76.8KHz/115.2KHz 三种可选。 3. 通信功率及EMI 指标国内东软、福星晓程、鼎信等多数载波通信方案为了针对国内电力信道环境中的衰减,均采取加大通信传输功率等做法。在实际产品化的过程中,基本上做到3W 至5W ,有的电表厂甚至做到了8W ,这种做法是绝对不可取的。 首先,这种做法导致电表产生的功耗损失无疑增加的线损,造成大量的能源浪费,这也有悖于国网公司上集抄系统的初衷; 其次,如此大的功率传输将会严重污染电力线信道环境,我们原来是恶劣的电力线信道环境的受害者,现在却也能成为最大的制造者。 就目前研究了解的情况,国内只有弥亚微的载波芯片Mi200E 采取低功耗设计。其发送信号时的功率仅为0.4W ,在保证可靠的通信性能的同时该芯片EMI 等相关指标满足欧洲标准。 4. 芯片技术严格意义上讲,国内载波通信方案供应商并不完全都是芯片设计研发企业,像东软和鼎信均是采用MOTROLA 的MC3361 +单片机通过软件完成物理层、MAC 层、网络层的模式。其优点是降低了研发难度,但该模式会导致其核心技术(相关软件)容易泄密或被解密,安全性值得探讨。福星晓程和弥亚微均 是完全自主开发的载波通信芯片产品。 二、国内载波芯片产品分析 青岛东软该公司是国内较早对低压载波进行投入的厂家,目前市场分额较大。 主要产品主要特点是:采用FSK调制方式,信号频率为270K ;软件相关器和匹配滤波器,63 位码序列,码速率 20.8k 波特;自适应数字信号处理和模糊处理技术,具备前向纠错功能;帧中继转发机制,支持3 级中继深度。 但东软的载波方案不满足相关国际标准,通信模块的EMI 特性难以满足,会对电网带来比较大的谐波干扰。同时,由

电力线通信技术及其应用

?电网技术? 电力线通信技术及其应用 甘 武,孙云莲,邓宏伟 (武汉大学,武汉市,430072) [摘 要] 电力线通信(PLC ),是指利用电力线传输高频数据和话音信号的一种通信方式。PLC 以其广阔的资源、与 家庭的紧密结合等优势得到快速发展。利用PLC 技术可将电脑、电话、音响、电冰箱等家用电器连成一体,实现集中控制,也可以连接多台电脑,组建、实现家庭局域网,还可以实现高速上网。目前电力线上网在我国还在试验阶段,它的潜在市场是巨大的。 [关键词] 电力线通信 网络体系结构 电磁兼容 管制 中图分类号:TN915.853 文献标识码:B 文章编号:1000-7229(2004)11-0028-03 Power Line Communication Technology and Its Application G an W u ,Sun Yunlian ,Deng Hongwei (W uhan University ,W uhan City ,430072) [Abstract]The power line communication (PLC )means a kind of communication m ode which uses the power line to transmit the HF data and acoustic signals.The PLC network expands quickly because of its abundant network res ources and strong link with family life.Application of PLC technology can unite the computer ,telephone ,acoustic device ,refrigerator and other household applicants together for central control ,als o link with many comput 2ers to establish home local network.The PLC network is under test stage in China at present and it has a great latent market.[K eyw ords]power line communication ;network system structure ;electromagnetic compatibility ;control 电力线通信(PLC ),是指利用电力线传输高频 数据和话音信号的一种通信方式。它在不需要重新布线的基础上实现上网、打电话和有线电视等多种应用,用户可以通过房间里面的任意一个电源插座上网,实现家庭的移动办公。利用PLC 技术可将电脑、电话、音响、电冰箱等家用电器连成一体,实现集中控制,也可以连接多台电脑,组建、实现家庭局域网。作为一种新的家庭联网和宽带接入技术,PLC 引起了人们极大的关注。 入户的线路,除了电话线和有线电视电缆,就是电力线。其中电力线是普及最广的线路,进入家家户户,几乎每间房间都有电源插座。因此,电力线网就是一个现成的局域网,整个低压配电网的网络结构(包括户外电缆)非常适合互联网接入,能够提供最后1km 的解决方案,从而与电话网进行竞争。在一些不发达国家,许多家庭还没有敷设电话线和有线电视电缆,电力线则成了唯一可选的通信载体。 对于家庭联网来说,连接信息家电的基础设施必须易于安置、安装维护费便宜并且性能良好。典型的高性能网络对日常生活用途来讲过于复杂。尽管目前已有多种技术可用于家庭联网,如以太网通过在住家内敷设5类通信线联网。但安装复杂,且需要新建网络。用电话线也可以建网,但因受电话线插口的限制,建起的网络会失去移动性。直接使用住家内的电力线与电源插座作为数据通信的载体,便可以克服这些缺陷。 用电力线作为网络基础设施相对于其他技术有其优点。首先,由于信息家电可以通过电力线进行通信,故不需另外布线。其次,在住家内通常有多个接入点(电源插座),PLC 技术可以为用户建一个家庭局域网,把PC 机、打印机、扫描器以及他们想连接的任何设备连接起来。按HomePlug 1.0标准的规定,电力线通信可以提供14Mb/s 的数据速率,足够信息家电日常使用。将来的PLC 还可能 收稿日期:2004-05-30 作者简介:甘武(1978-),男,硕士研究生。 孙云莲(1962-),女,博士生导师,从事电力系统通信研究。 ? 82?第25卷 第11期 2004年11月 电 力 建 设 Electric Power Construction Vol.25 No.11 Nov ,2004

PLC电力线通信技术优点及弊端

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/1817612573.html, PLC电力线通信技术优点及弊端 作者:王显亮 来源:《科学与技术》2018年第15期 摘要:电力线通信技术(PowerLineCommunication,PLC)是近来被广泛研究的一项技术,运用此技术我们可以将传输电流的电力线作为通信载体,把载有信息的高频信号加载到电力线上,通过电线进行数据输出,最后用专用解调器将信号分离并发送给终端设备,极大提高了信息传输的效率。事实上广义电力线通信技术早在六十多年前就已经应用在了输电线路上,用于发电厂及变电站的调度指挥通信。而现在所说的PLC通常是指利用低压配电线路传输高速数据、语音、图像等多媒体业务信号的一种通信方式,主要应用于家庭互联网接入和家电智能化联网控制。本文通过介绍PLC技术的发展,并对PLC技术的优缺点及未来的应用前景进行分析阐述。 关键词:电力线通信;调制解调器;数字信号处理 一、电力线通信 电力线通信技术(Power Line Communication)简称PLC,是利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。该技术是把载有信息的高频信号加载于电流,然后用电线传输,接受信息的调制解调器再把高频从电流中分离出来,并传送到计算机或电话,以实现信息传递。目前在多种场合使用的低速(1200bps以下)电力载波已很普遍。利用输电线路作为信号的传输媒介,人们利用电力线可以传输电话、电报、远动、数据和远方保护信号等。由于电力线机械强度高,可靠性好,不需要线路的基础建设投资和日常的维护费用,因此PLC具有较高的经济性和可靠性,在电力系统的调度通信、生产指挥、行政业务通信以及各种信息传输方面发挥了重要作用。 我们上网的方式一般有:利用电话线的拨号﹑XDSL方式;利用有线电视线路的CABLE MODEM方式,或利用双绞线的以太网方式。现在,我们又多了一种更方便,更经济的选择:利用电线,这就是PLC!PLC的英文全称是Power Line Communication,即电力线通信。通过利用传输电流的电力线作为通信载体,使得PLC具有极大的便捷性,只要在房间任何有电源插座的地方,不用拨号,就立即可享受4.5~45Mbps的高速网络接入,来浏览网页、拨打电话和观看在线电影,从而实现集数据、语音、视频,以及电力于一体的四网合一!另外,可将房屋内的电话、电视、音响、冰箱等家电利用PLC连接起来,进行集中控制,实现“智能家庭” 的梦想。目前,PLC主要是作为一种接入技术,提供宽带网络“最后一公里”的解决方案,适用于居民小区,学校,酒店,写字楼等领域。四网融合,就是电力线,网线,电话线,有线电视线路融合,用到的主要技术就是电力线通信。广义电力线通信(Power Line Communication,简称PLC)技术早在六十多年前就应用在输电线路上,用于发电厂及变电站的调度指挥通信。 二、PLC发展过程

电力线载波通信的特点

电力线载波通信的特点 一、高压载波路由合理,通道建设投资相对较低 高压电力线路的路由走向沿着终端站到枢纽站,再到调度所,正是电力调度通信所要求的合理路由,并且载波通道建设只需结合加工设备的投入而无须考虑线路投资,因此当之无愧成为电力通信的基本通信方式,尤其在边远地区更是这样。电力线载波通道往往先于变电站完成建设,对于新建电站的通信开通十分有利。为此,只要妥善解决电力线载波信道的容量问题,载波通信的优势就会显现出来。在中压配电网载波和低压用户电网载波中,节省线路建设费用,无须考虑破坏家庭已装修环境,也仍然是载波通信的优势。 二、传输频带受限,传输容量相对较小 在高压电网中,一般考虑到工频谐波及无线电发射干扰电力线载波的通信频带限制于40~500kHz之内,按照单方向占用4kHz带宽计算,理想情况下一条线路可安排115条高频载波通道。但由于电力线路各相之间及变电站之间的跨越衰减有限(13~43dB),不可能理想地按照频谱紧邻的方式安排载波通道,因此,真正组成电力线载波通信网所实现的载波通道是有限的,在当今通信业务已大大开拓的情况下,载波通道的信道容量已成为其进一步应用的“瓶颈”问题。尽管我们在载波频谱的分配上研究了随机插空法、分小区法、分组分段法、频率阻塞法及地图色法和计算机频率分配软件,并且规定不同电压等级的电力线路之间不得搭建高频桥路,使载波频率尽量得以重复使用,但还是不能满足需要。近来随着光纤通信的发展和全数字电力线载波机的出现,稍微缓解了载波频谱的紧张程度。 在10kV中压配电网和低压用户配电网中,除了新上的载波信号之外,不存在其它高频信号,并且一般为多址传输,因此通道容量问题并不突出。 三、可靠性要求高 有两个原因要求电力线载波机具有较高的可靠性,一是在电力系统中传输重要调度信息的需要;另一是电压隔离的人身安全需要。为此,电力线载波机在出厂前必须进行高温老化处理,最终检验必须包含安全性检验项目。为此,国家质检总局从八十年代开始即对电力线载波机(类)产品实行了强制性生产许可证管理[4]。随着时代的进步,目前管理的范围已包括各种电压等级的载波机、继电保护收发信机、载波数据传输装置(如配网自动化和抄表系统的载波部分)和电线上网调制解调器。目前大多数高压及中压电力线载波机生产企业已按照生产许可证的要求建立了较为完善的质量体系。 四、线路噪声大 电力线路作为通信媒介带来的噪声干扰远比电信线路大得多(见图1),在高压电力线路上,游离放电电晕、绝缘子污闪放电、开关操作等产生的噪声比较大,尤其是突发噪声具有较高的电平(见图1)。根据国外资料描述,电力线的噪声特性可分为四种类型: 1、具有平滑功率谱的背景噪声,这种类型噪声的功率谱密度是频率的减函数,如电晕噪声。这种噪声特性可以用带干扰的时变线性滤波模型来描述。 2、脉冲噪声,由开关操作引起,这种噪声与电站操作活动的关系较大。 3、电网频率同步的噪声,主要由整流设备产生。 4、与电网频率无关的窄带干扰,主要由其它电力设备的电磁辐射引起。 一般电晕噪声电平大致为:220kV -25dB;110kV -35dB(带宽为5kHz),在工业区、沿海地区、高海拔地区、新线路、升压线路和绝缘设备存在微小放电的线路上噪声电平还将增

电力线载波通信

第一章绪论 ●架空明线实用传输频带最高频率可达300 kHz ●对称电缆可达600 kHz ●同轴电缆可达60MHz ●电力线高频通道可达500kHz ●频带平移:上边带话音三角形与调制器输入调制信号的话音三角形方向一致 频带倒置:下边带的话音三角形的方向与输入调制信号话音三角形的方向相反 载波通信的基本过程:一变二分三还原 变,就是用调制器把话音频带变换到高频频带; 分,就是频率分割,即在收信端用滤波器把各路信号从群信号中分割出来; 还原,就是利用解调器把高频频带还原成话音频带。 载波机中必须包括以下几种基本部件: ●(1)调制器(或解调器):实现频率变换。 ●(2)载波振荡器:产生载频信号。 ●(3)滤波器:完成选频与频率分割作用。 ●(4)放大器:提高信号电平。 两种现象: 解决收后重发添加差接系统: 差接系统能把用户方向的二线电路与载波机的收、发信支路的四线电路连接起来,同时能使收信支路与发信支路彼此隔离,切断“收后重发”通路。这是因为差接系统具有信号在邻端方向传输衰减小,对端衰减大的性能。 解决自发自收用以下两个方案: 1、双频带二线制双向通信 所谓双带二线制,指的是在一对通信线路的两个方向上,采用两个不同的线路传输频带,利用方向滤波器把收、发两个方向的线路传输频带分开,切断“自发自收”通路,从而实现双向通信。这种方法主要用在线路传输线对较少的载波通信系统中。如架空明线、电力线载波通信系统中都采用这种通信方式。 2、单边带四线制双向通信 所谓单边带四线制,指的是在线路上收、发信两个传输方向上采用相同的传输频带,而用两对导线(四根导线)来各自传输一个方向的信号,从而切断了“自发自收”通路。这种方法主要用于对称电缆和同轴电缆载波通信系统。 载波机特点与技术要求 ?发信功率较大 ?有较快调节速度和较大调节范围的自动电平调节系统 ?大多是单路机 ?能适应不同电压等级的电力线通信需要 ?具有自动交换系统,并提供优先权配置

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