基于電力載波技術如何設計

　　大多數(shù)路燈控制系統(tǒng)仍然是手動和手動的，增加了管理和使用該裝置的經(jīng)濟負擔。在此基礎上，設計了一種基于電力載波通信的智能路燈監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了路燈的遠程智能監(jiān)控，具有成本低，節(jié)能，易于管理和維護的優(yōu)點，接下來小編簡單介紹一篇優(yōu)秀電力技術論文。

　　0引言

　　隨著城市建設的快速發(fā)展，特別是道路照明及景觀照明等城市亮化工程的廣泛實施，城市照明系統(tǒng)規(guī)模越來越大，各類照明設施、設備數(shù)量也越來越多，提高路燈系統(tǒng)的統(tǒng)一化管理是迫切需要的[1]。

　　本文詳細介紹了智能路燈系統(tǒng)總體設計，可以實現(xiàn)路燈的智能控制，從而更好地達到“網(wǎng)絡化、智能化、節(jié)能化”的目的，本設計以物聯(lián)網(wǎng)為中心，以低壓電力載波為主要信道，實現(xiàn)了單燈的控制監(jiān)測與電纜被盜監(jiān)測。

　　1電力載波通信技術

　　電力載波通信技術是通過電力線網(wǎng)絡進行信號傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g[2]。電力線載波通信速率受到多種因素的影響，如具體設備和調(diào)制方法等[3]。通過采用擴頻、選頻、自適應調(diào)制和中繼等技術，基本解決了電力載波在傳輸過程中的噪聲干擾和信號衰減嚴重等問題。

　　低壓電力載波通信技術與其他的通信方式相比有以下幾個優(yōu)勢：1)價格上的優(yōu)勢。電力線載波通信采用電力線作為載體，無需再鋪設額外的寬帶和光纜線路，成本低，建設周期短。2)使用上的優(yōu)勢。當設備接通電源的時候，設備就接入到了電力載波通信網(wǎng)絡。3)電力網(wǎng)絡覆蓋度極高，可不受布線的困擾和無線環(huán)境的影響。此外，將電力線載波通信應用于路燈監(jiān)控系統(tǒng)中，抗干擾能力和通信速率也能滿足路燈監(jiān)控的需求。

　　2系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設計

　　系統(tǒng)主要由三個部分構(gòu)成，即單燈控制器與電纜被盜監(jiān)測終端、控制箱和上位機。單燈控制器通過微處理器控制各傳感器模塊，實時監(jiān)測環(huán)境中的光照強度和聲音大小，然后將這些數(shù)據(jù)通過電力載波網(wǎng)絡發(fā)送給路燈集中控制器;電纜被盜報警監(jiān)測終端可實現(xiàn)全天候電纜被盜報警，線路在工作狀態(tài)下或非工作狀態(tài)下均可進行24小時不間斷監(jiān)測。控制箱包括集中控制器和電纜被盜監(jiān)測主機，路燈集中控制器由載波通信模塊和以太網(wǎng)接口組成，一方面負責電力載波網(wǎng)絡的構(gòu)建;另一方面負責數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā);電纜被盜監(jiān)測主機有電防盜、無電防盜、停電防盜三種防盜功能。遠程監(jiān)控中心的上位機通過以太網(wǎng)接口將接收到的數(shù)據(jù)進行處理、存儲和分析等操作，并最終制定出合理的路燈調(diào)度方案[4]。

　　上位機是指在計算機操作系統(tǒng)平臺下運行的路燈照明智能軟件，主要用于進行組件的配置和管理，配置主要表現(xiàn)為系統(tǒng)平臺及數(shù)據(jù)庫的初始化、設備列表的導入等;管理主要表現(xiàn)為用戶對路燈執(zhí)行操作，查看路燈狀態(tài)及執(zhí)行生成列表和報警等功能，在整個系統(tǒng)中屬于應用層面[5]。為保證上位機軟件穩(wěn)定可靠運行，在設計時對軟件進行自動測試，同時模擬十萬盞以上路燈運行環(huán)境，充分測試系統(tǒng)的負載能力，長期運行不會導致監(jiān)控計算機效能降低或系統(tǒng)運行崩潰。可根據(jù)需要對設備進行分區(qū)管理，用戶界面上需要顯示相應的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)樹形圖;需要具有制定分區(qū)或全部分區(qū)進行分組或全局遙控功能;可對設備單個節(jié)點控制器的輸出電壓、輸出電流、開關工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)或狀態(tài)進行檢測;具有系統(tǒng)檔案管理功能，既能進行終端設備的添加、刪除、編輯和參數(shù)設置等，同時也可以多用戶同時進行操作。

　　集中控制器是指路燈照明監(jiān)控系統(tǒng)中電量信息采集和遠程控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P鍵設備，安裝在路燈箱變中低壓配電變壓器的低壓側(cè)，屬于系統(tǒng)的網(wǎng)絡層面。集中控制器帶有獨立操作系統(tǒng)，可脫離監(jiān)控中心獨立執(zhí)行命令以及數(shù)據(jù)保存。在監(jiān)控中心發(fā)生停電或者其他系統(tǒng)故障以及移動網(wǎng)絡臨時故障時，集中器可獨立執(zhí)行預設各種定時任務，系統(tǒng)設備設計兼容TCP/IP、GPRS、EIA-709.1、EIA-709.2、EN50065-1國際標準，并且提供與其它工控標準(如Modbus等)通信的接口，可為二次開發(fā)、產(chǎn)品升級開放接口;系統(tǒng)采用Lonworks總線式結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡內(nèi)任一節(jié)點發(fā)生故障不會影響系統(tǒng)運行;電力線通訊帶有自動路由以及載波監(jiān)聽協(xié)議，有效的保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低了誤報率。

　　電纜被盜監(jiān)測主機接收來自終端的載波信號，在規(guī)定的時間內(nèi)沒有收到信號，主機判定為某路電纜斷線，并發(fā)出報警指示，也屬于系統(tǒng)的網(wǎng)絡層面。電纜被盜監(jiān)測主機有電防盜、無電防盜、停電防盜三種防盜功能。有電防盜采用的是電力載波的通信方式，由于電波干擾大，有電防盜的距離也相對較短能達到300m-1000m;無電防盜采用的是無源技術，干擾相對較小，防盜距離能達到10km，準確率達100%;在停電狀態(tài)下進入停電防盜模式，如出現(xiàn)斷線或被盜割，由于中途電線已斷，電力線載波通信信道不通，收不到載波信號，從而發(fā)出報警信號[6]。

　　閱讀期刊：電力技術

　　《電力技術》是由國家電力監(jiān)管委員會主管，中國電力企業(yè)聯(lián)合會科技開發(fā)服務中心主辦，國內(nèi)外公開發(fā)行的綜合性專業(yè)刊物，也是中國電力企業(yè)聯(lián)合會技術會刊。本刊曾用名為《電力標準化與計量》、《電力標準化與技術經(jīng)濟》，先后由水利電力部、能源部、電力部、國家電力公司、中國電力企業(yè)聯(lián)合會主管并主辦，長期行使機關技術刊物、行業(yè)刊物的職能。