电力线载波通信技术

浅谈电力线载波通信技术

摘要：当今世界，作为输送能源的电力线是一个近乎天然、入户率绝对第一的物理网络。而电力线现在的功能仅仅是传送电能，如何利用网络资源潜力，在不影响传输电能的基础上实现窄带通信或宽带通信，使之成为继电信、电话、无线通信和卫星通信之后的又一通信网，是多年来国内外科技人员的又一目标。要使电力网成为一个新的通信网，技术手段只有载波通信。电力线载波通信就是以电力网作为信道，实现数据传递和信息交换。因为电源线路是每个家庭最为普通也是覆盖最为宽广的一种物理媒介，其覆盖面超过有线电视网络甚至电话线路，同时由于利用现有的电力网实现数字通信，可以大大减少通信网建设的费用，因而利用电源线路实现数据通信的技术有着可观的经济效益和应用前景。

关键词：电力线通信载波

一、概述

电力线载波通信是利用电力线作为传输通道的载波通信，是电力系统特有的一种通信方式。它根据频率搬移、频率分割原理，将原始信号对载波进行调制，搬移到不同的线路传输频带，送到电力线上进行传输。由于通信所使用的频率一般在几百khz以上，因此可以避开50hz工频电流的干扰。和其他通信方式相比，具有投资少、施工期短、设备简单、通信安全、实时性好、无中继和通信距离长等一系列优点。

从六七十年代以来，利用10kv以上中高压电力线作为信号传输

PLC电力载波通信技术优势介绍V

P L C电力载波通信技术优势介绍非原创 PLC电力载波通信原理介绍 电力线通信（Power Line Communication，简称PLC）技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。该技术是通过调制把原有信号变成高频信号加载到电力线进行传输，在接收端通过滤波器将调制信号取出解调，得到原有信号，实现信息传递。目标标准主要有： ?Home-Plug（家庭插电联盟），美国发起，已逐步成为国际标准。 ?OPERA—开放式PLC欧州研究联盟（The?Open?PLC?European?Research?Alliance） 电力线是一个极其不稳定的高躁声、强衰减的传输通道，要实现可靠的电力线高速数据通信，必须解决低压配电网上各种因素如：噪声、阻抗波动、配电网结构、电磁兼容性以及线路阻抗和容性负载引起的信号衰减等主要因素对数据传输的影响。为了解决以上低压配电网中各因素对数据传输的影响，在电力线上传输高速数据信号一般采用两种技术： ?电力线数字扩频(Spread Spectrum Communication ，SSC)，窄带PLC技术 ?正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)，即宽带PLC 技术 窄带PLC和宽带PLC比较 电力线数字扩频技术(Spread Spectrum Communication ，SSC)： 用伪随机编码将待传送的信息数据进行调制，实现频谱扩展后再传输，在接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理。香农公式 C＝Wlog2（1＋S／N）（其中：C为信道容量，W为频带宽度，S／N为信噪比） 主要优点如下： 1)抗干扰能力强，适合在低压电力线这样的恶劣通信环境下实现可靠的数据信息。 2)可以实现码分多址技术，在低压配电网上实现不同用户的同时通信。 3)信号的功率谱密度很低，具有良好的隐蔽性，不易被截获。 缺点： 扩频通信虽然抗干扰能力较强，但受其原理制约，传输速率最高只能达到1?Mbit ／s左右。采用SSC技术的PLC通常称为窄带PLC。 正交频分复用技术(OFDM)： OFDM技术把所传输的高速数据流分解成若干个子比特流。每个子比特流具有低得多的传输速率，并且用这些低速数据流调制若干个子载波。 相比SSC技术，OFDM具有以下的优点：?

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。

载波技术

电力线通信全称是电力线载波（Power Line Carrier – PLC）通信，是指利用高压电力线（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。高压电力线载波技术已经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。 电力线通信（Power Line Communication，英文简称PLC）技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式该技术是把载有信息的高频加载于电流然后用电线传输接受信息的适配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。该技术最大的优势是不需要重新布线在现有电线上实现数据语音和视频等多业务的承载实现四网合一终端用户只需要插上电源插头就可以实现因特网接入电视频道接收节目打电话或者是可视电话。 越来越多的电子数字设备专为家庭或客厅设计，而且消费者喜欢将音视频节目从电脑复制到家庭数字娱乐系统中。这些习惯的改变，加速了电脑与电视的整合。在中国，三网已经开始进行融合，这对电力线通讯（Power Line Communication--PLC）需求也就越来越强烈。电力猫的出现，则是PLC技术的最新发展。什么是电力猫？即“电力线通讯调制解调器”，是通过电力线进行宽带上网的Modem的俗称。使用家庭或办公室现有电力线和插座组建成网络，来连接PC，ADSL modem，机顶盒，音频设备，监控设备以及其他的智能电气设备，来传输数据，语音和视频。它具有即插即用的特点，能通过普通家庭电力线传输网络IP数字信号。 ZINWELL兆赫ZPL-210电力猫[1]

电力线载波通信技术的发展及特点

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。 2.5 线路阻抗变化大此主题相关图片如下：

电力线载波通信---有线通信

抄表系统及其方法 本发明公开了一种抄表系统包括电力线宽带载波通信单元、无线通信单元、时钟单元、控制单元以及存储单元；所述电力线宽带载波通信单元用于收发通过电力线载波方式传送的抄表信号；所述无线通信单元用于收发通过无线通信方式传送的抄表信号；控制单元用于信道状况的侦测，根据侦测结果控制抄表系统在电力线宽带载波通信以及无线通信之间的信道自动切换，切换信道后进行自动组网，并将从电力线宽带载波通信单元以及无线通信单元接收到的抄表信号进行格式转换生成电表数据。本抄表系统利用宽带载波通信可靠性高、数据传输率高、数据容量大、双向传输等特点，将无线通信方式以及电力线通信方式相互结合，使抄表布线等现场施工工作变得简便灵活。 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 PLC = Power Line Carrier,电力线载波 电力线载波(PLC)是电力系统特有的通信方式，电力线载波通讯是指利用现有电力线，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网络，只要有电线，就能进行数据传递。 近年来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。 但是电力线载波通讯因为有以下缺点，导致PLC主要应用－－“电力上网”未能大规模应用： 1、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送； 2、三相电力线间有很大信号损失（10 dB -30dB）。通讯距离很近时，不同相间可能会收到信号。一般电力载波信号只能在单相电力线上传输； 3、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同，藕合方式有线-地藕合和线-中线藕合。线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比，电力载波信号少损失十几dB，但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用； 4、电力线存在本身因有的脉冲干扰。目前使用的交流电有50HZ和 60HZ，则周期为20ms和16.7ms，在每一交流周期中，出现两次峰值，两次峰值会带来两次脉冲干扰，即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰，

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

电力线载波通信---有线通信

电力线载波通信---有线通信

电力线载波通信---有线通信

抄表系统及其方法 本发明公开了一种抄表系统包括电力线宽带载 波通信单元、无线通信单元、时钟单元、控制单元以及存储单元；所述电力线宽带载波通信单元用于收发通过电力线载波方式传送的抄表信号；所述无线通信单元用于收发通过无线通信方式 传送的抄表信号；控制单元用于信道状况的侦测，根据侦测结果控制抄表系统在电力线宽带载波通信以及无线通信之间的信道自动切换，切换信道后进行自动组网，并将从电力线宽带载波通信单元以及无线通信单元接收到的抄表信号进 行格式转换生成电表数据。本抄表系统利用宽带载波通信可靠性高、数据传输率高、数据容量大、双向传输等特点，将无线通信方式以及电力线通信方式相互结合，使抄表布线等现场施工工作变得简便灵活。 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 PLC = Power Line Carrier,电力线载波 电力线载波(PLC)是电力系统特有的通信方式，电力线载波通讯是指利用现有电力线，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网络，只要有电线，就能进行数据传递。 近年来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。 但是电力线载波通讯因为有以下缺点，导致PLC主要应用－－“电力上网”未能大规模应用： 1、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送； 2、三相电力线间有很大信号损失（10 dB -30dB）。通讯距离很近时，不同相间可能会收到信号。一般电力载波信号只能在单相电力线上传输； 3、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同，藕合方式有线-地藕合和线-中线藕合。线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比，电力载波信号少损失十几dB，但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用； 4、电力线存在本身因有的脉冲干扰。目前使用的交流电有50HZ和 60HZ，则周期为20ms和16.7ms，在每一交流周期中，出现两次峰值，两次峰值会带来两次脉冲干扰，即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰，干扰时间约2ms，因定干扰必须加以处理。有一种利用波形过0点的短时间内进行数据传输的方法，但由于过0点时间短，实际应用与交流波形同步不好控制，现代通讯数据帧又比较长，所以难以应用； 5、电力线对载波信号造成高削减。当电力线上负荷很重时，线路阻抗可达1欧姆以下，造成对载波信号的高削减。实际应用中，当电力线空载时，点对点载波信号可传输到几公里。但当电力线上负荷很重时，只能传输几十米。

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

PL电力载波通信技术优势介绍V完整版

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P L C电力载波通信技术优势介绍非原创 PLC电力载波通信原理介绍 电力线通信（Power Line Communication，简称PLC）技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。该技术是通过调制把原有信号变成高频信号加载到电力线进行传输，在接收端通过滤波器将调制信号取出解调，得到原有信号，实现信息传递。目标标准主要有： Home-Plug（家庭插电联盟），美国发起，已逐步成为国际标准。 OPERA—开放式PLC欧州研究联盟 （The?Open?PLC?European?Research?Alliance） 电力线是一个极其不稳定的高躁声、强衰减的传输通道，要实现可靠的电力线高速数据通信，必须解决低压配电网上各种因素如：噪声、阻抗波动、配电网结构、电磁兼容性以及线路阻抗和容性负载引起的信号衰减等主要因素对数据传输的影响。为了解决以上低压配电网中各因素对数据传输的影响，在电力线上传输高速数据信号一般采用两种技术： 电力线数字扩频(Spread Spectrum Communication ，SSC)，窄带PLC技术 正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)，即宽 带PLC技术 窄带PLC和宽带PLC比较 电力线数字扩频技术(Spread Spectrum Communication ，SSC)： 用伪随机编码将待传送的信息数据进行调制，实现频谱扩展后再传输，在接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理。香农公式 C＝Wlog2（1＋S／N）（其中：C为信道容量，W为频带宽度，S／N为信噪比）主要优点如下： 1)抗干扰能力强，适合在低压电力线这样的恶劣通信环境下实现可靠的数据信 息。 2)可以实现码分多址技术，在低压配电网上实现不同用户的同时通信。 3)信号的功率谱密度很低，具有良好的隐蔽性，不易被截获。 缺点： 扩频通信虽然抗干扰能力较强，但受其原理制约，传输速率最高只能达到 1?Mbit／s左右。采用SSC技术的PLC通常称为窄带PLC。 正交频分复用技术(OFDM)： OFDM技术把所传输的高速数据流分解成若干个子比特流。每个子比特流具有低得多的传输速率，并且用这些低速数据流调制若干个子载波。 相比SSC技术，OFDM具有以下的优点：?

数字电力线载波机技术说明书范本

BSC-2008数字电力线载波机 技术说明书 扬州宏图电气有限公司

目录 BSC-2008 数字电力线载波机面板照片 3 1 概述 4 2 设备组成 5 3 选配模块简介 8 4 机载维护管理系统及LCD显示 8 4.1 Led 指示状态说明 10 4.2 薄膜按键 10 4.3 液晶显示屏及操作菜单 11 5 电平测试点 16 6 软件设置及监控 16 6.1 监控通信接口 16 6.2 监控软件16 6.3 监控软件初始化文件 17 6.4 载波机的设置文件 17 6.5 监控软件使用说明 17 6.5.1 增/删载波机 18 6.5.2 载波机状态监测 18 6.5.3 载波参数设置 21 6.5.4 频率补偿测试 24 6.5.5 线路频率响应测试 24 6.5.6 交换机参数设置 24 6.5.7 MODEM参数设置及监测 28

BSC-2008数字电力线载波机 交直流 电源 主控单元收信滤波器发送滤波器功率放大 图1 BSC-2008数字电力线载波机面板照片

1.概述 BSC-2008型数字电力线载波机应用语音压缩编码、时分复用和数字调制等数字通信技术，将复用后的数字信号一次调制到线路传输频谱上，实现在4KHZ频带内的多路信号传输，具有全数字、高集成、高可靠、通信容量大、接口配置灵活、维护管理方便等优点，能更好地适应电力线载波通信的要求。 该设备在标称4KZ的载波频带内最多可提供8条中继链路,用以传输话音或远动数据信号,其中话音链路最大配置量为5路,远动数据链路最大配置量为8路。 设备用户端经由24×24门数字交换系统输出，实际配置8组用户端口，每组用户端口可配置为2路FXS接口，或2路FXO接口，或1路4线E/M接口，或1路数据接口。数据接口可以支持RS-232数据信号或者FSK移频键控信号，最大限度的满足用户需求。 该设备为标准19″6U插箱结构，（高×宽×深：266.13mm×482.6mm×300mm）可以安装在符合标准的19″的任何机柜中。 1.1 主要技术指标 ◆载波频率范围：36～500kHz ◆基本载波频带：4kHz ◆标称输出阻抗：75Ω ◆回波损耗：≥11dB ◆并机衰耗：符合IEC495要求 ◆乱真发射：符合IEC495要求 ◆最大允许线路衰耗：60dB ◆接收灵敏度：≤-42dBv ◆AGC调节范围：≥60dB ◆载波频率间隔： ◇在同一相线路上并机的频率间隔 本机收、发：≥0 kHz 并机发、发：≥8 kHz 并机发、收：≥4 kHz 并机收、收：≥0 kHz ◇在不同相线路上（跨越衰耗≥17dB） 收、发频率间隔：≥0 kHz 发、发频率间隔：≥0 kHz ◆标称载波输出功率及电平（PEP）：5W/37dbm、10W/40dbm、20W/43dbm、40W/46dbm 平均载波输出电平（QAM）：27dbm、30dbm、33dbm、36dbm ◆有效传输频带：300～3850Hz ◆基带调制方式：QAM+TCM同步正交幅度调制 ◆语音压缩编码方式：AMLE ◆编码速率：2.4kbit/s、5.3kbit/s、6.3kbit/s ◆最大复接通路数：8路 ◆最大交换机用户容量：16门 ◆远动数据接口：兼容符合ITU-TV.24、V.28标准的RS-232C同步/异步数据信号或符合BELL（103.202）、CCITT（V23. V21）上音频复用方式及其它通信方式移频键控远动信

ATC 系统中采用电力线载波通信技术的研究.docx

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 表示了ofdm 的基本原理[2 ] 。假设一个周期内传送的符号序 列为(d0 , d1 , ?, dn-1),每一个符号di 是经过基带调制后的复信号, di = ai+j bi , 串行符号序列的间隔为δt= 1/ fs,其中fs 是系统的符号传输速率。串并转换之后,它们 分别调制n 个子载波(f0 , f1 , ?fn-1),这n 个子载波频分复用整个信道带宽,相邻子载 波之间的频率间隔为1/ t , 符号周期t从δt增加到nδt。合成的传输信～号可以用 其低通复包络d (t) 表示。 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) 。由于dsp 和大规模集成电路技术的推动, ofdm 调制技术已经得到广泛应用,在数字音频广播(dab) 和数字视频广播(dvb -t) 领域中被欧洲地面广播标准采纳。采用ofdm 技术在电力线上高速传输数据也有产品问世,如homeplug 组织成员中的 intellon 公司产品powerpacket , 传输速率可以达到14 mbit/s , 频带4. 3～20. 9 mhz ,84 个子载波,支持dqpsk ,dbpsk ,robo 调制。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

PLC电力载波通信技术优势介绍V

PLC电力载波通信技术优势介绍 非原创 1PLC电力载波通信原理介绍 电力线通信（Power Line Communication，简称PLC）技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。该技术是通过调制把原有信号变成高频信号加载到电力线进行传输，在接收端通过滤波器将调制信号取出解调，得到原有信号，实现信息传递。目标标准主要有： ?Home-Plug（家庭插电联盟），美国发起，已逐步成为国际标准。 ?OPERA—开放式PLC欧州研究联盟（The Open PLC European Research Alliance） 电力线是一个极其不稳定的高躁声、强衰减的传输通道，要实现可靠的电力线高速数据通信，必须解决低压配电网上各种因素如：噪声、阻抗波动、配电网结构、电磁兼容性以及线路阻抗和容性负载引起的信号衰减等主要因素对数据传输的影响。为了解决以上低压配电网中各因素对数据传输的影响，在电力线上传输高速数据信号一般采用两种技术： ?电力线数字扩频(Spread Spectrum Communication ，SSC)，窄带PLC技术 ?正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)，即宽带PLC 技术 1.1窄带PLC和宽带PLC比较 电力线数字扩频技术(Spread Spectrum Communication ，SSC)： 用伪随机编码将待传送的信息数据进行调制，实现频谱扩展后再传输，在接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理。香农公式 C＝Wlog2（1＋S／N）（其中：C为信道容量，W为频带宽度，S／N为信噪比） 主要优点如下： 1)抗干扰能力强，适合在低压电力线这样的恶劣通信环境下实现可靠的数据信息。

电力载波技术发展与应用前景方面的研究

电力载波技术发展与应用前景方面的研究 发表时间：2019-09-17T11:43:01.033Z 来源：《电力设备》2019年第7期作者：郭俊平[导读] 摘要：随着科技化的不断发展，电力载波技术也渐渐的被应用到各个领域，例如在智能楼宇、智能家居、城市路灯智能照明等，还在教育、军事、医院等领域都有所涉及，充当不可忽视的作用。（广东电网有限责任公司梅州供电局广东省梅州市 514021）摘要：随着科技化的不断发展，电力载波技术也渐渐的被应用到各个领域，例如在智能楼宇、智能家居、城市路灯智能照明等，还在教育、军事、医院等领域都有所涉及，充当不可忽视的作用。本文通过对当前电力载波技术的发展与应用前景进行全面的探讨，做出以下分析。 关键词：电力载波技术；发展；应用前景基于目前社会需求不断提升，人们也渐渐的认识到了新能源的获取和运用。为实现智能电网当中的通信功能，在通信功能的基础上达到控制负载的目的，就需要以电网通信技术为媒介的电力载波技术。电力载波技术是运用调制解调器来对信号进行调制，借助电力线把信号加载到现行的通信技术当中一种技术。基于电力线自身的运行的特点，可以在运行当中节约大量的投资成本，维护量小，灵活性高，能够推动我国电力技术不断的发展。一、电力载波技术 （一）电力载波技术存在的优势电力载波技术是电力线为媒介来进行通信的一种技术，能够把用户交流当中语音和数据进行全面的传输。电力载波技术能够运用到低压电力线、中压电力线以及高压电力线当中，能将二次设备当中的信号转化为高频信号，基于耦合电力线，从而实现信息的远距离传输。对于较远距离的信号传输，电力载波通信可以借助远程客户端控制，与中继节点配合作用，避免了数据信息在传输过程中受到的损失，结构坚强，还能同时实现工频电流的输送，具有经济性、环保性、安全性以及便利性的特点。在电力载波技术的应用当中，能够形成统一化的配电网络，信号覆盖率强，能够改变以往信号不稳定，部分地区接受不到信号的问题。由于其较强的安全性，在后期的运用过程中性能高，投入的维护资金较少，可以有效的减小资金成本的投入。能够在恶劣环境条件下正常的运行，不会受到外界环境因素的干扰，可靠性高[1]。（二）电力载波技术存在的不足在电力载波技术的运用过程中，由于相关技术还存在一定的缺陷，使得电力载波技术在运用当中还存在一定的不足之处。其中最大的特点就是传输容量较小，为避免信息数据在传输过程受无线电和工频谐波的干扰，要把电力线载波的频带控制在45-500kHz之间，而且在实际的传输过程中，传输容量会受其他因素的影响，使得传输容量逐渐减小。在电力载波技术的传输过程当中，产生的噪音极大。对于低压电力线来讲，由于分布不均匀，从而使得信道信号出现时变的特点；信道内各节点阻抗不匹配，使得信号产生变动，具有很强的信号选择性；不同信号的耦合方式会造成电力载波信号的损失，阻抗随着负载逐渐加大，使得信号衰减[2]。 二、电力载波技术的种类 电力载波技术分为宽带电力线载波通信和窄带电力线载波通信，宽带电力线载波通信限定在2～30MHz之间，速率在1Mbit/s之上，采用扩频通讯技术；窄带电力线载波通信，限定在3～500MHz之间，速率在1Mbit/s之内，采用普通的DSSS、FSK技术以及线性调频Chirp技术。从技术的角度划分，又分为扩频通信技术和频带传输技术，扩频通信技术包含线性调频、直接序列扩频、正交频分复用；频带传输技术包含频移键控、幅值键控以及相位键控等。 三、电力载波技术发展与应用前景（一）智能电网当中的应用 电力载波技术最突出的特点就是在智能电网当中得到了更好的应用。首先，从新能源的角度出发，智能电网将新能源进行整合并网，替代了传统当中运用的一些不可再生能源，构建了完善的管理机制，根据具体所需，对停启和功率进行适时调整。满足了供电需求，提升了供电过程中的灵敏度，提升了电力网络运行的安全性。在变电过程中，提供了大量的参考数据，在智能变电站的监控下来对传输的数据信息的进行监控，提升了电网系统运行的可靠性和安全性。在输电领域当中，依据远距离、大容量的运输特点，要合理的运用电力载波技术，进行全方位的管理和监控，从而提升整体的输电效率[3]。电力载波技术与智能电网之间有着非常大的联系，能够互相作用、互相促进发展。 （二）集中抄表系统 低压电力载波集中抄表系统，主要是对居民在日常生活当中的用电信息进行采集的过程，在系统的运行当中，对数据信息进行自动的收集、筛选、分类、传输以及处理的过程。改变了传统的抄表过程中人工抄表方式带来的弊端，提升了数据信息的实时性、准确性，把智能化的发展理念贯彻到其中，不断的推进电力系统化的发展。节省了在抄表当中人力、物力、财力的支出，把信息调制为高频信号，然后在电力线基础上进行通信[4]。 （三）电力负荷监控系统 电力载波技术在电力负荷监控系统的运用过程中，虽然能够在用电政策的实施下实现无线电电力负荷的监控，但是在具体运用过程中，会受相应地理环境的影响，使得通信的界面空间、以及运行费用都发生变动，产生局限性。为此，在具体的运用环节当中，电力部门要充分的借助与用户之间的通讯通道，建立电力载波通信信道加强与用户之间的沟通联系，提升电力载波通信技术的安全化、科技化和自动化，具有不可忽视的经济发展前景。（四）智能家电的运用 在电力系统的建设过程中，基于电力载波技术的运用，为智能家电的性能的提升也带来了一定的帮助。基于电力载波PLC系统的运用，实现了对智能家电的远程监控。在PLC系统的运用过程中，完善了传统智能家电当中存在的缺陷，而且PLC技术调制解调模块的运用成本相对于无线模块有着明显的降低。在电力载波技术的运用当中，可以实现互联网高速访问的技术，达到有电的地方就有网络的目的，具有很大的应用前景[5]。 四、电力载波通讯技术的应用前景

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

电力载波技术简介及工程中的应用

电力载波技术简介及工程中的应用 一、电力载波技术简介及特点 电力载波技术,简称PLC技术,是英文Power line Communication的简称。电力载波是电力系统特有的通信方式，电力载波通讯是指利用现有电力线，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网络，只要有电线，就能进行数据传递，是利用1.6～30MHz频带范围在电力线路上传输信号。在发送时,利用GMSK或OFDM调制技术将用户数据进行调制、线路耦合,然后在电力线上进行传输.在接收端,先经过耦合、滤波,将调制信号从电力线路上滤出,再经过解调,还原成原信号。目前可达到的通信速率依具体设备不同在4.5～45MB/s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，来自终端地址或用户的数据进入调制解调器调制后，通过系统的配电线路传输到局端设备，局端将信号解调出来，再转到控制主机或外部的Internet。 电力载波技术相关特性 （一）信道传输特性 电力载波通信不同于常规的点对点或点对多点阻抗恒定传输媒介。由于大多电力线具有分支多、不同分支电缆物理特性不一致及负载阻抗不恒定等特点，其中，中压电力线的阻抗变化稍小，中压电缆线路分支一般不多。因而电力线信道是一个多径反射以及频率选择性衰落信道。我们可以通过模拟技术研究不同拓扑结构网络上通信性能的可能性。通过搭建模型，并基于大量的测试，可以研究和设计出PLC网络。同时可以对不同的调制技术和编码技术进行比较研究。 （二）信道噪声特性 除了因线路衰减和多路传输所造成的信号失真外，噪声是影响电力线数据可靠通信的关键因素。通过大量理论研究和实际测试表明，电力线信道中的噪声分布和其它常见信道有很大的不同，其噪声并不呈现白高斯噪声（AWGN）特性，在频率从几百kHz到数十MHz之间，主要为窄带干扰和脉冲噪声。为了克服这些影响，必须考虑采用复杂的信道编码技术。中低压配电网中的噪声可以分为以下五类。 （1）有色背景噪声：具有相对较低的功率谱密度(psd), 而且功率谱密度随频率的变化而变化； （2）窄带噪声：主要是一些经过幅度调制的正弦信号，严重时在很宽的频率范围内存在高电平的噪声； （3）非电网谐波的周期性脉冲噪声：这类噪声大多是由开关电源引起的，在低压电力线中出现的几率较大； （4）与工频同步的周期性脉冲噪声：这些脉冲的重复频率为50Hz或100Hz，与工频同步，它们持续时间很短（几微秒）；（5）异步脉冲噪声：它是由电网中瞬时的电气开断引起的，这类噪声的功率谱密度有时比背景噪声高50dB。 （三）信道电磁兼容特性 由于高速电力载波需要在电力线上注入高频信号（2 MHz～30MHz），但高速PLC的使用不能给其他通信系统带来电磁干扰。为此国外对电力线的高频辐射机理进行了详细的研究并作了大量的测试，大家认为电力线的对地不平衡是其辐射的主要原因。由于电力线的电磁辐射特性跟电力线结构、耦合方式密切相关，一个地方的测量结果很难反映不同应用环境的电磁辐射水平，而且对于2 MHz～30MHz频率范围电磁辐射的测量方法也存在较大的争议，所以尽管有组织定义了高速电力载波的电磁辐射水平，但目前还没有一个世界范围内大家一致

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