低压电力线载波通信技术及应用探讨

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鼎信低压窄带载波通信技术在用电信息采集中的应用及分析

鼎信低压窄带载波通信技术在用电信息采集中的应用及分析

鼎信低压窄带载波通信技术在用电信息采集中的应用及分析结合西吉县供电局用电信息采集建设及不同采集模式实际应用情况,提出低压线路窄带载波通信模式在用电信息采集建设中的重要性,重点分析了青岛鼎信窄带采集通信技术特点和技术优势,通过对比,阐述和分析鼎信模块在该单位成功应用情况,并对用电信息采集建设水平的提升提出建议。

标签:用电信息采集;窄带;载波;通信;应用用电信息采集建设是智能电网建设的一项重要环节,是面向客户服务最直接的技术手段。

国家电网公司近几年大面积开展用电信息采集工程建设,要求要实现“全覆盖、全采集、全费控”的建设目标。

以宁夏电力公司西吉县供电局为例,自2009年开展用电信息采集工程试点以来,已经历了四年建设期,完成10万余用户的采集建设任务,通过四年的采集建设和应用,积累了一定的采集运维技术和经验,对不同采集模式的优缺点、不同采集设备技术的应用情况具有一定的研究。

本文重点对西吉县供电局低压采集建设中应用青岛鼎信低压窄带通信模块情况进行分析,为用电信息采集建设及应用提供参考。

1 不同采集模式应用情况西吉县供电局自2009年即开展用电信息采集建设,首先实现了县城用户全覆盖建设目标。

在县城采集建设中,远程通信方式全部采用GPRS通信,本地通信先后采用低压宽带载波、低压窄带载波、微功率无线和RS485总线四种采集模式。

经过几年运行,发现低压宽带载波采集模式由于采集距离短、维护工作量大及采集信号衰减快等原因,不适合大部分县城及所有农村用户的采集,目前已经中止应用;微功率无线由于在县城受到建筑物干扰,采集效果非常不稳定,所以在县城采集建设中也未应用,重点在农村大面积应用。

目前县城重点采用低压窄带采集模式和RS485采集模式,从应用效果来看,RS485采集模式采集数据较稳定,但要在每个表箱安装一块GPRS采集器,投资很大,每块表通过485线同采集器连接,接线麻烦,维护工作量大,不适合大面积采用,目前西吉县城有30%用户采用此种采集模式。

低压电力线路通讯网络技术发展的研究

低压电力线路通讯网络技术发展的研究

低压电力线路通讯网络技术发展的研究摘要:随着电子信息工程在各种行业中的广泛应用,通信技术也呈现出日新月异的发展态势,技术的更新是通信系统安全平稳运行的重要保障,因此要不断加大通讯网络技术的改进,提高其可操作性和平稳性。

电力线路通信技术是目前发展较快的新型通信技术,具有不宜损坏、与电网同步建设、通讯质量高等优点,对于数据、视频多项任务的承载以及远程监控、远程抄表等具有重要的现实意义。

关键词:通讯网络技术;低压电力线;载波中图分类号:tm73现代社会的发展迫切要求通信网络的大范围覆盖和高质量运行,科学技术的发展以及相关理论建设水平的提升为这种要求提供了强大的技术支持,使通信行业成为近些年发展最快、对人们生产生活影响最为深远的领域之一。

本文基于对通讯网络的深入研究探讨了低压电力线路通信技术的相关问题,以期为我国的通信工程建设以及关联领域的发展提供借鉴。

1 电力线路通讯网络技术概述通信技术是目前衡量国家信息技术发展程度的重要标志,也是各个国家竭力发展的内容。

通信技术可以有效克服空间上的阻隔,实现一定时间内大规模信息的传输。

由于现今电子技术的日益精进,集成度越来越高,功能也越来越强大,使通信设备的开发效率大幅度提升,很多具有现实意义的通信技术已经形成了规模化生产和应用。

通信网络技术与电力系统相结合是通信领域内的一次大的飞跃,在实现形式上,低压载波、超窄带载波、扩频技术等均在电力载波通信中得到了广泛的应用。

所谓低压线路通讯网络技术既是指通过目前已经架设完成的低压输电线作为传输通道实现信息的交换和数据的有效传送。

其技术原理是将电力工频电流和高频的通信信号在同一电力网络中实现不同频段的传播。

通信方式共有两种,即有线通信和无线通信,虽然目前无线通信技术已经发展的相当成熟,但是从基础设施建设以及商业运营来看,无线通信仍属于一种相对宝贵的资源,远不能满足大众的通信需求。

有线通信是最传统同时也是普及率最高的通信方式,在现今的技术环境下,光纤、双绞线、同轴电缆等是有线通信常用的介质,能够最大程度地保证信道的稳定和高质量的信息传输。

低压电力线宽带载波通讯

低压电力线宽带载波通讯
低压电力线宽带载波通讯
利用低压电力配电线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的通信方式
目录
01 通信技术简介
03 特点介绍
02 基本原理 04 噪声
目录
05 组成及结构
07 通讯的发展
06 载波技术 08 应用及
低压电力线宽带载波(Low voltage broadband power line carrier communication--LVPLC)通信是利 用低压电力配电线(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。
(4)理论研究成果卓著。如在频谱管理上,采用了图论、地图色理论和计算机技术,提出了分段设计、频谱 分组、电分段或分区、频率重复使用等,并开发出了软件包,可实现用计算机进行设备管理、频率管理、新通道 设计和旧通道改造、插空安排设备等。为适应现代通信技术的发展,数字式电力线载波机的开发研制也取得了实 质性的进展。此外,传输理论、组技术等方面的研究也不断有新的进展。
基本原理
低压电力线宽带载波(Low voltage broadband power line carrier communication--LVPLC)通信是利 用低压电力配电线(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。
低压电力载波是电力系统特有的通信方式,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点 是不需要重新架设络,只要有电线,就能进行数据传递。该技术是把载有信息的高频信号加载于电流,然后利用 各种等级的电力线传输,接受信息的调制解调器再把高频信号从电流中分离出来,并传送到电力线宽带用户终端 (计算机、电视或机和智能电表、开关、变台)。低压电力线从来就不是一种理想的通信介质,但随着技术的不 断进步,特别是调制技术及微电子技术的发展,使得低压PLC的实用化成为可能。

低压电力载波通信系统信道传输特性及干扰抑制技术

低压电力载波通信系统信道传输特性及干扰抑制技术
熟, 发展速 度较 缓慢 。直 至 2 世 纪 , 1 随着 P C芯 片技 L 术 有所 突破 , 电力载 波技术 才进 入 突飞猛 进 的发展 阶
段 。他们 的研究 工 作主要 包括 : 电力 线载 波 的信道 特 性 分析及 建模 、 通信 原理 、 调制技 术 、 通信 协议 的研究
或 电脑显 示 屏 的辐 射 等 与工 频异 步 的周 期性 噪声 等
等。 但这 其 中对 通信 影响最 大 的是 背景 噪声 和脉 冲干
和创新 、 通信芯片的研制 、 现场试验和测试 、 电力载波 通信技术的推广和商业化 以及相关组织和标准的建 立等。 我 国电力载 波通 信技 术与 国外相 比起 步较 晚 , 但 是 发展迅 猛 。最早 展开研 究 的是 19 9 7年 由中国 电力
。 t 通 遇
状。 而后重点论述了电力载波在发展过程中存在的 问题及其解决方法 , 并在最后对文中介绍 的两种方法作 了对 比, 使我
们能 够 在 不 同 的情 况 采 取 不 同的 方 式 。 关键词 : 电力 载 波 噪声 衰减
1 引 言
电力 线 载 波 (o e ieC re,L 通 信 技 术 P w rLn ar rP C) i 是指利 用现有 的应 用广 泛 的电力 网线 , 通过 载波 的方
通信技术及应用
有 线 电视 技 术
器¨ 耩辩 嚣瑶 辨 ●

载 : ●- r 1
波 芟
姬 小 夸 于会 山 聊城大学物理科学与信息工程学院
摘 要 :低压 电力 载 波 通信 系统 在 我 国属 于 方 兴 未艾 的领 域 ,本 文 首 先 介 绍 了 电力 载 波 通信 的概 念 及 国 内外 发 展 现

低压电力线载波通信调制解调技术研究

低压电力线载波通信调制解调技术研究

【 y w r s l ot ep w rl e cr e o u i tn mo u t n a dd m d lt n aee c as Ke od 】 o vl g o e i ; ar rcmm nc i ; d l i n e o ua o;w vlt h o w a n i ao ao i ;
【 中图分 类号 】T 9 36T 7 N 1 .; N 6
【 文献标识码 】B
Re e r h o o u a i n Te h o o y o w l g o r Li e Ca re m mu i a i n s a c n M d l to c n l g f Lo Vo t e P we n r i r Co a nc t o
l e ar r o i c ri c mmu ia in s e e r h d n e n c t i o r s a c e . T e lme t a d h c a a tr o t e u r n man e h iu s u h s p e d h ee n s n t e h r ce s f h c re t i t c n q e s c a s r a s e tu p c r m c mmu i ai n OF o nc t , o DM a d h wa ee mo u ai n n t e h o mo u a in n t e v lt d l t a d h c a s o d l t wh c a e n t d a e n lz d n o ih r o su y r a ay e a d c mp r d Th ia v n a e n h r b e f al te e mo u ai n r n lz d T e p e e tr s a c i ai n a d d v l p n o a e . e d s d a tg s a d t e p o l ms o l h s d l t s ae a ay e . h r s n e e r h st t n e e o me t o u o o t e a e e a d h c a s f h w v l t n t e h o mo u a in a e n r d c d n t e e s i t s f h n w tc n l ge a p id n h l w d lt s r i to u e a d h f a i l i o t e e o b ie e h oo is p l o t e o e v h g o r i e c ri r c mmu ia in r d s u s d o a e p we l a re o n n c t a e ic s e . o

载波通信在电力系统中的应用前景

载波通信在电力系统中的应用前景

载波通信在电力系统中的应用前景摘要:载波通信具有无需布线,覆盖范围广泛,链接方便等显著的特点,在目前有很大的应用前景。

基于此,本文笔者将简述低压载波通信技术,并进一步探讨其在社会生活中的应用,最后笔者将浅谈低压载波通信技术的未来发展和应用方向。

关键词:载波通信;电力系统;应用;前景Abstract: The carrier communication without wiring covers a wide range of links and convenient features, has a great application prospects in the current. Based on this, this article author will be brief introduct the low-voltage carrier communication technology, and to further explore its application in social life, at the last the author will be talking about the future development and direction of the low-voltage carrier communication technology.Key Words: carrier communication; power system; application; prospects低压电力线载波通信是指通过低压配电线作为信息传输的媒介,对数据或者语音等进行传输的一种特殊的通信方式。

由于这种低压载波通信方式能够沿着电力线将数据和信息传输给电力系统的各个环节,但又不需要设立专门的线路,因而目前已经被有效的应用到电力系统中。

1、低压载波通信的优缺点低压载波通信具有线路覆盖范围广泛,便捷经济,利用电力载波就能够实现数据的传递和信息的交换,在目前得到广泛的青睐。

电力线载波通信技术在电能表上的应用

电力线载波通信技术在电能表上的应用
用 电。
电 力线 载 波 抄 表 系 统 则 是 利 用 现 有 的 电 力 线 为 媒 介 进 行 数 据 收 集 。 但有 效 降低 系 统 的 成 本 同 时 可 以 方 便 快 捷 地 实 现 自动 化 抄 收 。 不 利 用 汁算 机 的 抄 收 的 数 据 可 以 立 即 形 成 报 表 。
引 言


பைடு நூலகம்
随 着 供 电 管 理 自动 化 的 发 展 ,低 压 电 力 线 载 波 通 信 的 重 要 性 和 优 势 日益 体现 出来, 远程 集 中抄 表 系统( amR】 已经 获得 越来越 广泛 的应
用 , 中抄 表系统 的推广使用过程 中 , 存集 利用低压 电力线作 为通信信道 的技术已经 日 益体 现出其优势 ,电力 线载波通信技 术在 电能表上 已经
科技信息
专题 论 述
电 力 线 载 波 通 信 技 术 在 电 链 表 上 的 应 用
衢 州 市质量 技 术监 督检 测 中心 叶 青
[ 摘 要 ] 们 在 发 现 、 用和 推 广 电 能 的 过 程 中 , 立 了庞 大 的 、 及 全球 的 物 理 连 接 网络 。世 界 范 围 内人 们 都 期 望 能将 现 有 的庞 人 使 建 遍 大 的 电力 网作 为 信 息 通 讯 的 物 理 网络 , 电 力 输 送 网 和 通 讯 网合 二 为 一 , 济地 实现 智 能 大厦 、 能 小 区 。 将 经 智 [ 键 词 ] 压 电力 线 载 波 通 信 阻抗 衰减 干扰 关 低
能。
与否 , 关键是看它能否进行实时通讯 , 因此建设居民电表集抄系统要 重 视性能价格 比, 视实用性和先进性的关系。 重 2 集中抄表系统数据传输的准确性与通信信道的关 系 、 现代通讯 技术 发展很 快 , 抗干扰技术 十分成熟 , 数据在信道上传输 是经过编码 加校验 , 电力线通信信道 和专线 一样 , 均可以保证数据正确 传输 , 二者的通信成功率是不一样的。 但 3 对低压 电力 线载波抄表系统通讯距离的认识 、 目前 , 电力线 载波集 中抄表 系统 以台区为单元 , 低压 在一个 台区内 采用 电力线 , 据集中后再借助其它信道往 上传 , 数 因此通信距离主要指 台 变 压器 供 电 范 围 内 数 据 在 没 有 集 中前 的 传 送 距 离 。 它 是 衡 量 系统 优 劣 的 一个 重 要指 标 , 系 到 系 统 的 实 用 性 。 关 4、 电力 线 载波 居 民 电 表 集 中 抄 表 系 统 的价 格 定位 影响和决定居民电表集 中抄表 系统 全面推广使用的关键 因素之一 是系统的建设 资金 , 最终是产 品的价格 。因此要全面实现 , 抄表 自动 化 不大 可能一 下子在 基表的基础上增加几 百元。这就要求抄表系统安装 在电表内的模 块采 用低成本高性 能价格 比的设计 方案。 5 电力线载波居民电表集中系统已经具备实用化 应用的条件 、 衡 量 一 个 产 品 是 否 具 备 实 用 化 条件 , 准 有 两 个 , 一 是 技 术 是 否 标 第 成熟 , 二 足产 品 价格 是 否适 合 批 量 使 用 。电 力 线载 波集 中抄 表 系统 在 第 我国 已有 四 、 五年 的历 史 , 品技 术水平不 断提高 , 产 新器 件的出现和许 多企业开始 大量使用 , 促使元器件 价格大 幅度 下降 , 品成 本降低 , 产 并 逐 步 被 市 场所 接受 。 六、 自动 抄 表 系 统 简 介 自动抄 表系统是电力线数字通讯技 术, 用微电脑集成技术 , 利 将低 压配 电网中的用户终端 数据 的采 集 、 控制 、 储 、 存 传输 和处理一体化 和 自动化的产 品。是 采用先进 的T控技术 而设计的新一代智能型数据采 集和数据控 制设备。即使 国外 的技 术也不 能到达本系统的传输效果 和 “ ” 码 率 。 产 品 具 有 功 能 完 善 、 输 精 度 高 、 靠 性 高 、 量 大 、 放 零 误 传 可 容 开 性好 、 性能价格 比高等特点 , 是建立 电力市场各类计量 汁费系统 以及 在 低压电力网上提供 增值服务的理想配套产品。 系统组成 系统 主要 由载波 电能 表( 采集模块1数据采集计算 机( 载波 、 含双 工 通讯模块 )掌上电脑 、 、 抄控器 、 中器组成 。 集

对低压电力线载波通信技术的探讨

对低压电力线载波通信技术的探讨

Vol.28No.2Feb.2012第28卷第2期(下)2012年2月赤峰学院学报(自然科学版)Journal of Chifeng University (Natural Science Edition )1这种技术特性的分析1.1低压电力线载波中的信号特性分析由于从上世纪六、七十年代以来,利用10kV 以上中、高压电力线作为信号传输通道的电力线载波电话已经获得广泛使用,对高压电力线进行高频信号传输的研究也已非常深入和成熟.但是,在220/380V 低压电力线上进行信号传输,与高压电力线载波通信有较大的区别,突出表现在工作环境恶劣、线路阻抗小、信号衰减强、干扰大且时变性大等特点.我们知道,低压电力线上的信号衰减特性和干扰特性非常复杂,而且随机性、时变性大,难以找到一个较为准确的解析式或数学模型加以描述,这也是为什么长期以来对低压电力线高频信号传输特性的分析多以定性分析和实验数据测试分析为主的原因.即使有些学者提出了一些模型,但是这些模型也往往是附加了许多假设和限制,因而也是不精确的或适用面很窄.这种精确数学模型的缺乏,对低压电力线载波通信设备的设计提出了很高的要求,即要求其有很好的自适应能力.但同时,出于实用角度的考虑,为了获得合理的性价比,又要求其成本要限制在一定的范围内.这些对系统设计而言是一项挑战.1.2扩频通信技术的应用目前常用的扩频技术包括直接序列调制、调频扩频和利用扫描频率进行载波三种,虽然现在运用载波通信技术还很困难,但是可以利用特殊的技术运用低压电力线来改善通信的信道,当下,低压的电力线载波通信正在向着扩频通信方向开展,扩频通信技术的使用,不仅可以有效的降低电力线上的衰减效果,还可以克服强大的干扰,从而提升了通信系统的可靠性.2载波通信技术应用系统的设计介绍由于低压电力线的载波通信技术在实际应用通信的质量受到很多因素的影响,这些因素中扮演重要角色的就是通讯信道的衰减性和阻抗性和噪声的干扰,而阻抗性主要会对通讯信号的传输距离造成影响,噪声的干扰却会对通讯的质量造成严重的影响.因而这两个重要的因素会对通讯的质量造成直接的影响,只有有效的研究和分析了这两个因素,才可以对低压电力载波通信技术进行相对周全或者完善的设计,因而设计方面需要注意下面几个方面;2.1由于电力线在设计的过程中采用的材料和对抗阻的设计使得其阻抗通常较小,因而使得通信系统的发送和接收端必须要严格的进行控制,避免因抗阻不匹配出现传输过程中能量的损失.2.2由于在室内的电力线上传输高频信号时会发生一定程度的衰减,而且当信号在电力线上传输时会受到一定的干扰和噪声影响,因而在设计室内的电力线为通信信道时必须要提升其抗干扰的能力,方能达成较小信噪比的通信系统,在载波通信中经常采用正交频复用和扩频的技术,扩频的技术主要具有的优点就是当信噪比小的时候可以较高和较好的对信噪比进行接收,而正交频复用的技术不仅具有扩频技术所具有的优点,还拥有多径干扰以及抗频率选择性衰落的优势.2.3在进行通信的时候要合理的对宽带和波频率进行选择,并要做到具体情况具体分析信号在频域上衰减的状况和噪声频谱的密度.如果按此优先考虑的话当然选取较低的频段,而如果优先考虑的是噪声的因素的话那么就会选取高的频段,所以在实际的生活中需要综合的考虑两方面的因素,看哪个因素占到主导地位就优先考虑那个因素,综合比较分析之后再进行频段的选取.2.4通常情况下家庭的电网分支较多,而且由于存在驻波和反射、抗阻不相匹配等现象,信号在经过不同的分支到达最终的接收端时会产生很强的多径干扰,此时如果采用rake 接收机的话不仅仅可以起到抑制多径衰弱的效果,而且还能降低错误码的概率、有效的分集信号能量.2.5由于通信质量的好坏很大程度上受到了噪声的影响,对低压电力线载波通信技术的探讨张玉山(安徽科技学院,安徽滁州233100)摘要:低压的电力线载波通信就是利用低压配电线这种传输信息的媒介来传输语音或者数据的特殊的通信方式,由于电力线有广泛的网络覆盖范围,因而使得这种特殊的通信方式具有很大的市场潜力和利用价值.这项技术在国外的研究已经非常悠久,有接近百年历史,其无论在技术上还是在理论上都取得了非常大的成绩,也相对我国来说有很大的优势,因而我国很早就开始对国外的技术和理论进行研究,同时到目前也取得了很大的成绩,而由于我国拥有较为独特的电力网,而研究这项技术的工作也是近年来才开展起来,因而我们需要积极的对这项技术进行研究,本文介绍了低压电力线载波通信技术的原理、信道的特征和建模、网络组网以及分析比较了各类载波芯片和关键技术、模块等.关键词:低压电力;载波通信技术;相关探讨中图分类号:TN916.52文献标识码:A 文章编号:1673-260X (2012)02-0054-0254--因而噪声源与通信之间距离的远近是影响强弱的关键,如果实在无法更改二者之间的距离,那么可以在通信接收的位置多安装一个具有很好隔离作用的阻波器.2.6在降低误码率的方面可以采用适当码长的卷积码.2.7除了上面提到的噪声和误码率等需要考虑之外,还有一个需要考虑的方面就是通讯信号在传输过程中的衰减,而在降低这种衰减的起到非常重要作用的就是时变性,所以需要在整体系统的设计过程中考虑刀自适应的能力,必须使得其能够依据信号衰减的具体情况来自动的调节发射机的功率和接收机方面灵敏度,从而保障通信的质量.2.8在具体的设计过程中要可能的降低较长数据分组的出现,如果一定需要使用的话可以通过重新分组打包的方式来将其长度缩短,而由于存在脉波的干扰,数据组的长度的缩短有利于降低脉冲的干扰,从而可以有效的使得数据传输速度得到保证.3低压电力线载波通信技术在国内的应用探讨由于供电网络的发达使得这种通信技术有了广阔的发展平台,这种技术具有很多的优点,例如:有效的节约布线、不会占用无线频道的相关资源,降低工程的作业量、后期的维护也相对传统的来说简单很多.而随着科技水平的不断进步和发展,以及我国电网的开放,这种技术在我国的应用范围将会越来越大,具体的例子就是家具的智能化发展和变化,智能化小区的建立和自动抄表等等.3.1家具在智能化的过程中对这种技术的应用探讨所谓家具网络的智能化就是将家庭中各类微型的控制器和PC连起来,从而形成一个家庭网络,从而使网络内的设备得到智能化的管理,同时还可以实现只要有插座就可以连入网络.而由于这种技术无需架设信号线,组网的工程可以在不破坏原先家具环境的情况下完成,而且工程的造价也相对容易控制,还能保证系统工作的稳定性.通常情况下,电力宽带的上网系统主要是由PC机、PLC设备、电力的modem以及路由和交换机等组成,在利用低压的电力线进行组建网络时,是先经过电力modem,将PC机的信号处理为特别电力信号,然后这经过特殊处理的电力信号通过电力线路传输至PLC设备,在这个设备中会将这个电力信号还原为原先的信号,然后经过交换机和路由等进入网络中,从而实现电力线路进入互联网的目的.3.2自动抄表的系统应用该技术的探讨自动抄表这个系统在我国盛行于1980年左右,只不过虽然很早兴起但是发展却缓慢.直到03年左右才逐渐推广开来,而真正迅猛发展的时期是06年左右,那几年才是电力载波自动化抄表的黄金发展期.当下由于低压电力线载波通信的相关技术正在不断研究和完善,而由于应用这种技术之后,抄表的工作将不会受限于空间和时间,居民也可以随时的查询到自家用电的多少,电力管理的政府部门也能够准确而及时的获得电能相关的数据资料,因而这种自动化的抄表技术已然进入应用的阶段.3.3电力线载波通信系统网络组网的相关探讨低压的的配电线路有时变性和物理拓扑,而信道的质量很大程度上可以影响到逻辑拓扑变化,这样会影响整体系统的通信可靠性,经过研究有的研究者认为可以从网络模型和高速电力线通信方式的角度进行分析,从而发掘出更为恰当的算法来优化电力线通信的网络,从而有效的提升整体电网的可靠性.已经有研究对低压配电网窄带电力线通信数据逻辑链路的选择、建立和自动路由等做了研究和探讨,并提出了一种基于非交叠分簇的动态路由算法和网络重构算法,来保证通信网络的有效性.有些学者提出在低压配电网电力线载波通信中采用网络自组与重构技术,可以自动侦测可通信逻辑节点和最佳中继节点、动态调整路由和配置中继信息以及自动识别节点的投入或切除,从而实现低压配电网中点到点、点到多点的可靠通信.4总结低压电力线的载波通信技术现在正在成为整个通信领域研究的重点内容,由于其具有很多的优势和市场潜力和实际应用价值,已经在国外的很多国家得到实际的应用,而我国由于低压电力网存在一定的特殊性,使得在分析通信信道和建模方面存在很大的难度,不可以直接将国外成功的案例或者成熟的技术直接进行搬用,同时相关的产品也无法使用.但是随着我国近几年来对相关领域研究的高度重视,已然取得了不错的成果,使得我姑的低压电力线载波通讯技术得到了一定的发展,其中电力载波芯片(自主研制开发)的出现标志着我国在这一领域的突破,但是同国外的成熟技术和专业的研究机构来比较还存在不小的差距,因而我们应该不断的加强对此项技术的投入和应用,他的应用方向除了上面提到的那些之外,还有很多其他的地方,例如:农业灌溉中的节水监控等,正是由于其具有广阔的应用空间和前景,我们才要不断的进行相应的研究和开发.综上所述,低压PLC技术将会给企业、社会带来巨大的效益,对于打破电信行业的垄断,引入竞争机制,发挥市场效应都有着不可估量的作用.对于电力企业来说,如何利用该项技术的优势,以期在未来的激烈市场竞争中获得一席之地,是值得我们进一步研究的.———————————————————参考文献:〔1〕王思彤,袁瑞铭,孙志杰.低压电力载波技术及其在抄表系统中的应用[J].电测与仪表,2008(3).〔2〕刘晓胜,胡永军,张胜友.低压配电网电力线载波通信与新技术[J].电气应用,2006(2).〔3〕刘晓胜,熊四军,戚佳金.基于混沌跳频的电力线交织编码技术[J].电力系统自动化,2008(14).〔4〕周亚,王学玲.低压远程集中抄表系统的组成及其应用前景[J].农村电气化,2008(5).〔5〕高峰,董亚波.低压电力线载波通信中信号传输特性分析[J].电力系统自动化,2007.55--。

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低压电力线载波通信技术及应用探讨
摘要 低压电力线载波通信是以低压配电线作为信息传输媒介
进行数据或语音等传输的一种特殊通信方式,电力线网络覆盖范围
的广泛决定了其具有相当大的潜在利用价值。国外对此研究已有近
百年的历史,在理论和技术上有着绝对的优势。我国外对其进行的
研究起步很早,到目前为止也取得了相当大的成绩,而我国电力网
络比较独特,同时对这项技术的研究也直到近些年才开始,这些都
决定了我们积极进行这项技术研究的迫切性。本文将重点讨论低压
电力载波通信的基本原理、通信信道特性和建模、低压电力载波通
信系统的网络组网,对各种关键技术和各类载波芯片及模块进行比
对分析。
关键词 低压电力线;载波通信;技术应用
中图分类号tn91 文献标识码a 文章编号 1674-6708
(2011)46-0203-02
1 低压电力线通信系统设计策略
低压电力线载波通讯的质量在实际操作中受到很多方面因素的
影响,其中最重要的两个方面包括通讯信道的阻抗特性和衰减性,
以及噪声干扰,抗阻性将直接制约信号的传输距离,而噪声干扰则
严重影响通讯的质量。可以说这两个因素直接决定通信系统的成
败。只有将这两方面进行有针对性的分析和研究才能对低压电力通
讯系统进行较为周全的设计,而针对这些特征,对通信系统的设计
要对如下方面充分考虑:
1)由于电力线的抗阻的设计和材料的应用决定了其抗阻一般比
较小,所以通信系统发送端和接收端抗阻要尽可能的控制,不能因
抗阻的不匹配导致能量在传输过程中有过大的损失;
2)高频信号在室内电力线上进行传输时会有较大程度的衰减。
并且具有时变性的干扰和噪声在信号通过电力线进行传输的时候
普遍存在。因此要求室内电力线作为通信信道的时候必须具备较强
的抗干扰能力,才能实现通信系统的小信噪比,在电力线载波通信
系统中较为常用的技术有扩频技术和正交频复用技术,扩频技术能
够在小信噪比的情况下获得较高的接收信噪比,而正交频复用技术
除了具备上述优点,还具备抗频率选择性衰落以及多径干扰的优
势;
3)进行通信在波频率和带宽的选择时要有足够的合理性,要依
据现实情况根据信号在频域上的衰减状况以及噪声频谱密度进行
分析。以此来进行考虑的话应该选择较低的频段,相反如果首先考
虑噪声因素的话则应该选择较高的频段,因此在现实中要对两方面
进行比对考虑,进行综合性比较;
4) 一般家庭电网都有较多的分支,同时由于抗阻的不匹配,
驻波,反射等现象普遍存在,信号经由不同的枯井最终到达接收端
时可能会产生较强的多径干扰,而rake接收机的采用不仅可以有
效抵制多径衰落,还能起到分集信号能量,降低误码率的作用。
5)因为噪声源的远近对通信质量的影响最大,在无法改变距离
的情况下要在通信接收处加装隔离作用较好的阻波器;
6)采用码长适当的卷积码能够进一步降低误码率;
7)因为时变性在低压电力线通信信号衰减方面表现的非常强,
因此自适应能力在通信系统的设计工作中要给予足够的强调,使其
能够根据衰减的实际情况对发射机功率以及接收机的灵敏度进行
自动调节,从而使通信质量得到保证;
8)在进行低压电力线载波通信系统的设计时要尽量避免较长的
数据分组,如需使用可将其进行重新分组打包,缩短数据分组的长
度,因脉冲干扰的存在,数据分组越短越有优势这样被脉冲干扰的
数据量就能得到相应降低,保障了数据的传输速度。
2 在国内的具体应用
发达的供电网络线路为低压电力线载波通信技术的发展提供了
广阔的平台,这种技术具有不占用无线频道资源、节约布线、减少
工程量、维护简单等无可比拟的优势。同时伴随科技的发展和我国
电力网络的逐步开放,低压电力载波通信技术在国内的应用范围越
来越广。较为典型的包括家居智能化和自动抄表以及新型智能化小
区领域等。
2.1 家居智能化
智能化家居网络,是指把分布在住宅各中各种微控制器与pc 连
接成一个家庭网络,通过这种方式来实现对设备的智能化管理,同
时还可以达到只要有插座的地方就可以无限制的接入因特网。由于
无需进行布设信号线的工作,组网工程具有不破换原有家具环境的
优势。同时还能保障系统的稳定性,其工程造价也比较容易控制。
通常电力宽带上网系统由电力调制解调器、plc 设备、pc 机、
交换机及路由等设备等组成,使用低压电力线进行网络连接时,先
通过电力调制解调器,将pc 机信号转换为特殊的电力信号,再将
电力信号经由电力线路传送到plc 设备中,同时该设备将电力信号
转换为原来的数据信号,之后通过交换机以及路由器等设备进入互
联网,从而达到电力线路入网的目的。
2.2 自动抄表系统
我国的自动抄表行业兴起于上世纪80年代,只是发展相对缓慢。
直到2003年后才逐渐进入推广,从2006年开始进入迅速增长期,
当下正处于电力载波抄表发展的黄金阶段。低压电力线载波通信的
自动抄表技术正逐步走向实际应用阶段,使得抄表工作不受时间和
空间的限制,居民用户也将随时可以查询自己的用电情况,电力管
理部门也可以随时准确的得到电能数据。
3 电力载波通信网络组网研究
低压配电线路具有物理拓扑和一定的时变性,同时逻辑拓扑的
变化与信道质量有很大联系,这就使低压电力线载波通信的可靠性
受到严重影响。已经有学者提出以高速电力线通信的组网方式、网
络模型等角度进行探索和研究,从而找到合适的算法对电力线通信
网络路由进行优化,以此提高电力通信的可靠性。已经有研究对低
压配电网窄带电力线通信数据逻辑链路的选择、建立和自动路由等
做了研究和探讨,并提出了一种基于非交叠分簇的动态路由算法和
网络重构算法,来保证通信网络的有效性。有些学者提出在低压配
电网电力线载波通信中采用网络自组与重构技术,可以自动侦测可
通信逻辑节点和最佳中继节点、动态调整路由和配置中继信息以及
自动识别节点的投入或切除,从而实现低压配电网中点到点、点到
多点的可靠通信。
4 结论
低压电力载波通信技术由于其特有的优势逐渐成为通信领域技
术研究的热点,可以说低压电力载波通信技术具有很广阔的应用前
景和可利用价值。但我国低压电力网的特殊性,决定了通信信道的
分析和建模的困难较大,无法直接利用国外成熟的技术与产品。但
随着国内研究机构和相关公司的重视,我国低压电力载波通信也正
在逐步发展。具有自主知识产权的电力载波芯片的研制标志着我国
在这一技术领域有了实质性的突破。但与国外重量级研究机构和公
司仍存在较大的差距。我们应当逐步加强对这项技术的研究和应用
推广,低压电力载波通信技术应用的具体方向除了远程自动抄表领
域、家居智能化和新型智能化小区外,还可以在农业节水灌溉监测
与控制与农产品流通过程信息化等方面获得广阔的发展空间。
参考文献
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统中的应用[j].电测与仪表,2008(3).
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技术[j].电气应用,2006(2).
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技术[j].电力系统自动化,2008(14).
[4]周亚,王学玲.低压远程集中抄表系统的组成及其应用前景
[j].农村电气化, 2008(5).
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以pdf格式
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