PLC电力线通信技术优点及弊端
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双模通信plc处理器特点PLC(Power Line Communication)处理器是一种可以在电力网络上进行数据传输和控制的技术。
双模通信即指PLC处理器支持同时使用两种通信模式,分别为无线和有线。
两种通信模式的特点分别如下:有线通信:1. 高可靠性:有线通信的抗干扰能力极强,因此数据稳定可靠。
2. 速率快:传输速度受网络带宽制约,但相比无线通信更快。
3. 适用范围广:PLC处理器可使用市电线路进行通信,不限室内或室外环境,适用范围广。
4. 安全性强:有线通信实现端到端加密,数据安全性极高。
1. 灵活性强:无线通信无需使用电线,安装灵活方便,可以随意移动。
2. 覆盖广泛:无线通信可以穿墙传输,覆盖范围较广。
3. 便捷性高:无需拉设电线,省去了繁琐的线路架设和调试工作。
4. 灵敏度高:无线通信具有高灵敏度,可实时感知环境变化,快速反应。
PLC处理器采用双模通信的优势在于根据实际需要进行灵活应用,选择合适的通信模式,最大程度满足工作需求。
同时,其特点也包括以下方面:1. 双模互补:PLC处理器无论采用有线还是无线通信,都可以通过双模方式实现互补优势,提高通信可靠性和灵活性,降低通信故障率。
2. 一体化设计:PLC处理器采用一体化设计,无需外接设备,即可实现双模通信,简化了设备安装和维护,减少了故障率。
3. 稳定性高:PLC处理器采用了先进的通信协议和技术,在有线和无线通信中均表现出极高的通信稳定性和可靠性,有效保证工作效率和安全性。
4. 兼容性强:PLC处理器支持各种网络通信协议,兼容多种应用场景,能够实现与传感器、控制器、智能终端等各类设备的集成,实现无缝连接。
总的来说,PLC处理器双模通信技术的出现,为工业控制和智能家居领域带来了更加便捷、灵活、高效和可靠的通信解决方案。
随着未来技术的不断创新和发展,PLC处理器双模通信技术的应用将更加广泛,为人们的生活和工作带来更大的便利和效益。
2.1 PLC与电气控制技术介绍和各自优缺点作为通用工业控制计算机,30年来,可编程控制器从无到有,实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃;其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数字控制的进步;其应用领域从小到大,实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制、及集散控制等各种任务的跨越。
今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备,在世界各地发挥着越来越大的作用。
1.可编程控制器的定义可编程控制器,简称PLC(Programmable logic Controller),是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。
”2.PLC的特点2.1可靠性高,抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。
PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。
例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。
一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。
从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。
此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。
在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。
电力线通信(PLC)技术与应用【摘要】PLC是利用室内的电力线实现每个房间灵活地上网,同时还可以满足多终端随时移动地需求,即PLC室内互联;解决宽带接入的最后300米的问题,即PLC宽带接入。
本文就电力线通信(PLC)技术与应用展开分析和探究。
【关键词】电力线;通信技术;应用技术背景用户通信发展的特点:用户对通信新业务体验的要求日益明显,而宽带、无线、移动是其重要特征。
用户通信一般集中在家庭、企业等少数区域。
一、PLC技术应用概述电力线通信应用分为两部分的内容(1)利用室内的电力线实现每个房间灵活地上网,同时还可以满足多终端随时移动地需求,即PLC室内互联;(2)解决宽带接入的最后300米的问题,即PLC宽带接入。
PLC技术标准PLC标准主要分为两大类:第一类是有关PLC通信技术的专用标准,有室内联网准:UPA(DS2Aitanna Technologv)、Homeplug1.0>HomePlug Turbo->HomeplugA V和楼宇接入标准:(Opera Technologyt及HomePlug BPL)。
二是相关的EMC标准主要有:CISPRI/89/CD和EN60950-1:2001.PLC 芯片发展2007年前,PLC室内互联产品主要面向互联网接入等较低速的应用,虽然DS2有较成熟的200M产品,但是价格太高,没有得到大规模发展。
且当时市场主流产品为85M电力猫,其抗干扰性较差,实际带宽难以保证iTV传送。
2007年后,Intellon200M的芯片面世;DS2芯片新增各种新的特性解决邻居网络等问题;同时,iTV、高清下载的应用在全球逐步发展起来;运营商对高性能的PLC产品的需求度提升;PLC应用与市场众多电信运营商采用电力猫作为iTV室内互联的解决方案:BT、Telefonica、neuf、FT、新加坡电信等;国内iTV业务急需室内互联解决方案,很多地市公司开始关注电力猫,如:苏州、广州、四川等;小结二、PLC室内联网技术评估室内互联技术对比PLC 室内互联各种技术比较中,PLC在保持速度可用的同时,具有环保与免布线的优点。
关于电力线载波PLC技术的智能电表应用研究摘要:随着智能电网的覆盖发展,智能电表作为智能电网的重要组成部分被广泛应用于各个地区。
智能电表可以实现远程抄表、电能监测和控制等功能,提高电网的管理效率和用户的用电体验。
而电力线载波PLC技术作为一种新兴的通信技术,具有无需额外布线、覆盖范围广等优点。
基于此,本文将简单介绍电力线载波PLC技术的原理及优势,并对电力线载波PLC技术在智能电表的相关技术、相关应用、未来发展等方面进行论述。
关键词:电力线载波;PLC;智能电表1.电力线载波PLC技术原理及优势电力线载波PLC(Power Line Communication)技术是一种利用现有电力线进行数据传输的通信方式。
在智能电表应用中,PLC技术可以实现远程抄表、电能监测和控制等功能,提高电力系统的管理效率和能源利用率。
PLC技术利用电力线作为通信介质,将数据信号加载到电力线上进行传输。
其基本原理是将数据信号调制到高频载波上,然后通过电力线传输到接收端,再将载波信号解调成原始数据信号。
随着智能电网技术的逐渐稳定与成熟,电力线载波PLC技术的应用更加广泛。
其具有如下优势:一是无需额外布线。
电力线载波PLC技术利用现有的电力线进行数据传输,无需额外布线,节省了成本和时间。
二是覆盖范围广,电力线分布广泛。
电力线载波PLC技术可以覆盖大范围区域,适用于远程抄表和监测。
三是可靠性高。
利用电力线作为通信介质,不受其他无线干扰的影响,具有较高的可靠性。
四是低功耗。
采用低频调制方式,功耗较低,适用于低功耗的智能电表应用。
图:电力线载波通信(PLC)模块2.电力线载波在智能电表应用中的关键技术2.1 信号调制与解调技术信号调制与解调技术是电力线载波PLC技术中的关键步骤,它决定了信号的传输质量和稳定性。
在智能电表应用中,信号调制与解调技术需要解决以下问题:(1)选择合适的调制方式:根据电力线的特性和通信需求,选择适合的调制方式,如频移键控(FSK)、相移键控(PSK)等。
近年来,电力线载波通信(PowerLineCommunication,PLC)技术已经成为通信系统中新的研究热点,它被看成一种未来重要的现场设备总线通信技术。
然而,作为一种具有光明前景的通信方式,电力载波通信由于具有时变性、频率选择性等固有特点,使其在具体应用中还存在很多问题等待解决。
电力载波通信特点1、电力线载波通信技术概况电力线载波通信(PLC)是指利用专用调制解调器对信号进行调制,然后把信号加载到现有电力线中进行通信的技术。
早在20世纪20年代电力载波通信就开始应用到l0kV配电网络线路通信中,利用电力载波机和阻波器,在中高压配电网中传输语音、控制指令和系统状态等信息,并形成了相关国际和国家标准。
对于低压配电网来说,许多新兴的数字技术,例如扩频通信技术、数字信号处理技术和计算机控制技术等,大大提高和改善了低压配电网电力载波通信的可用性和可靠性,使电力载波通信技术具有更加诱人的应用前景。
为此,美国联邦通信委员会FCC规定了电力线频带宽度为100~450kHz;欧洲电气标准委员会(CENELEC)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贡献。
尽管如此,低压配电网电力线载波通信中的很多问题仍没有得到很好解决。
同时,随着电力载波应用领域的推广和扩大,低压配电网电力载波通信成本问题、协议(标准)问题、安全问题等一系列问题也开始浮出水面。
低压配电网电力线载波通信的实用化还面临着许多考验。
2、电力线载波通信特点就低压配电网来说,电力线载波通信一般具有以下特点:(1)通信信道的时变性对载波信号来说,低压电力线是一根非均匀分布的传输线,各种不同性质的电力负载在低压配电网的任意位置随机地投入和断开,使信道表现出很强的时变性。
(2)通信信道的频率选择性正是由于低压配电网中存在负荷情况非常复杂、负载变化幅度大、噪声种类多且强等特点,各节点阻抗不匹配,信号很容易产生反射、驻波、谐振等现象,使信号的衰减变得极其复杂,造成电力载波通信信道具有很强的频率选择性。
电力线通信原理及简介电力线通信(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。
基本原理在发送时,利用调制技术将用户数据进行调制,把载有信息的高频加载于电流,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取出,再经过解调,就可得到原通信信号,并传送到计算机或电话,以实现信息传递。
PLC设备分局端和调制解调器,局端负责与内部P LC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。
具体的电力线载波双向传输模块的设计思想:由调制器、振荡器、功放、T/R转向开关、耦合电路和解调器等部分组成的传输模块,其中振荡器是为调制器提供一个载波信号。
在发射数据时,待发信号从TXD端发出后,经调制器进行调制,然后将已调信号送到功放级进行放大,再经过T/R转向开关和耦合电路把已调信号加载到电力线上。
接收数据时,发射模块发送出的已调信号通过耦合电路和T/R转向开关进入解调器,经解调器解调后提取原始信号,并将原始信号从RXD端送到下一级的数字设备中。
电力线通信的调制方式电力线通信通常采用的调试方式为OFDM,即。
OFDM是在严重的通信环境下保证数据稳定完整传输的技术措施,HpmePLUG1.0的规范覆盖4-21MHz的通信频段,在这个频段内划分了84个OFDM通信信道。
OFDM的原理是几个通信信道按90度的相位作频分,这样的结果是当某一个信道波形过零点时相邻信道的波形恰好是幅值最大值,这样就保证了信道间的波形不会因外来的干扰而交叠、串扰。
PLC-BUS概述电力线通信总线技术(PLC-BUS)是一种高稳定性及较高价格性能比的双向电力线通信总线技术,它主要利用已有的电力线来实现对家用电器及办公设备的智能控制。
这种电力线通信技术是由位于荷兰阿姆斯特丹市的荷兰ATS电力线通信有限公司研发而成,它们致力于设计、开发和制造先进的电力载波家居控制技术,并因此技术的革新被获得多项专利。
PLC-BUS智能家居系统概述ATS.,CO公司推出了一整套基于PLC-BUS技术的智能家居控制系统,它重新定义了家庭内部高可靠、低成本智能家居控制的新标准,此项技术拥有超强的系统稳定性和可靠性,为商业住宅提供了更为经济的智能化控制解决方案。
而其它的电力线控制技术与PLCBUS技术在系统功能、可靠性和成本上是没办法相比的。
PLC-BUS技术的解决方案包括如下领域的应用:灯光控制,电器控制,HVAC控制以及网络与电器设备间的通信。
中国ATS.,CO公司目前已经就此项技术与多家制造商进行了有偿授权使用此项专利的合作,其中包括世界上最大的电子设备厂商。
现在上海索博智能电子有限公司是中国大陆及亚洲地区此项专利技术的唯一授权生产商。
智能家居概念智能家居,或称智能住宅,在英文中常用Smart Home、Inte1ligent home,与此含义相近的还有家庭自动化(HomeAutomation)电子家庭(lectronic Home、E-home)、数字家园(Digitalfamily)、网络家居(Network Home),智能建筑(Inte1ligent Building)。
智能家居是以住宅为平台,兼备建筑、网络通讯、讯息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。
智能家居是在家庭产品自动化,智能化的基础上,通过网络按拟人化的要求而实现的。
智能家居可以定义为一个过程或者一个系统,利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、无线技术、将与家居生活有关的各种子系统,有机地结合在一起。
(通信企业管理)电力线通信(PLC)技术的应用及未来20XX年XX月峯年的企业咨询咸问经验.经过实战验证可以藩地执行的卓越萱理方案.值得您下载拥有电力线通信(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,是壹种利用中、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,不仅能够作为解决宽带末端接入瓶颈的有效手段,而且能够为电力负荷监控、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In ternet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技术于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(壹)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系统均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,正于测试之中。
欧盟为促进PLC 技术的发展,从2004 年1 月1 日开始启动了壹个称之为OPERA(OpenPLCEuropeanResearchAlliance )的计划,旨于联合欧洲的主要PLC研究开发力量致力于制定欧洲的PLC统壹技术标准、推动大规模商业化应用,且将PLC 作为实现“ eEurope ”(信息化欧洲)的重要技术手段。
660中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集巾国·海南电力线通信(PLC)技术综述曹惠彬(国电通信中o、北京100761)SURVEYoFPoWERLINECoMMUNICATl0N(PLC)TECHNoLoGYCAoHui—bin(StateGridTelecomCenter,Beijing100761,China)ABSTRACT:ThepaperpresentsthegeneralinⅡoducfion,classification,functionalorientation,mainapplications,networkarchitecture,Hewprogress,standaIdization,andEMCissuesofpowerlinecommunication(PLC)technology.KEYWORDS:PowerlinecolnlllUnication;Techniquenclassification;Funetionalorientation:Networkarchitecture;Standardization:EMC摘要:论述了电力线通信技术概况、技术分类、功能定位、主要用途、网络体系结构特征、发展动态、标准化进展、EMC问题等.侧重于宏观分析,不涉及技术细节。
关键词:电力线通信;技术分类;功能定位;网络体系结构特征:标准化:电磁兼容1概述电力线通信(PowerLineCommunication)是利用电力线实现信息传递的通信方式的统称,简称PLC。
要了解电力线通信,首先必须对电力线有一个基本的了解。
电力线大致分为五类:(1)各种输电线:包括特高压输电线(UHV,1000kV及以上)、超高压输电线(明V,750、500或330kV)、高压输电线(HV,220kV);(2)高压配电线;110、66、35kV;(3)中压配电线:lO(20)kV:(4)低压配电线:380/220V;(5)室内用户线:我国一般为单相220V。
宽带PLC和窄带PLC通信技术浅较20世纪20年代,通信行业迎来了快速发展的时期,通信技术不断进步。
总的说来通信技术可以分成两个主要的类别:第一类是宽带电力线通信;第二类是窄带电力线通信。
所谓宽带电力线通信指的是那些通信速率大于1MHz并且工作频率大于2MHz的通信技术,而窄带电力线通信指的是速率不超过1MHz并且工作频率不超过500kHz的通信技术。
1 电力线通信技术概述1.1 宽带PLC技术在宽带PLC技术发展的初始时期,通信技术标准是多种多样的,但是随着时代的发展和技术的进步,现阶段宽带PLC技术正在逐步走向统一。
总的来说,目前比较常见的200Mbit/s PLC技术主要有三个:第一个是HomePlug AV;第二个是UPA PLC;第三个是HD-PLC。
就HD-PLC技术而言,日本是使用该技术比较多的国家,其他国家使用的相对较少;HomePlug AV和UPA PLC在全球范围内都有使用者,因此目前两者处于竞争市场份额的状态。
一般来讲,宽带电力线通信技术主要有两个主要用途:第一,用于室内联网。
这里的室内联网指的是以宽带电力线通信技术为媒介将室内的不同房间都置于有网络的状态;第二,用于楼宇接入。
相较于室内联网,宽带电力线通信技术在楼宇接入的应用还处于不断完善的状态,比较容易在最后的300米出现问题。
1.2 窄带PLC技术目前不同国家对窄带PLC技术的频带要求有所不同,具体来讲:欧洲国家将窄带PLC技术的频带规定在3~148.5kHz之间;而美国的联邦通讯委员会将窄带PLC技术的频带规定在9~490kHz之间;日本也对窄带PLC技术的频带进行了约束,限制在10~450kHz之间;就我国而言,我国比较重视3~90kHz的频带。
在窄带PLC技术的发展的初始时期传输速率是比较小的,最大只能达到几个kbps。
此外,在传输数据的过程中经常遭受干扰,在干扰的影响之下经常出现各种各样的问题,从而使得传输结果出现错误。
电力线通信技术及其应用电力线通信是指利用电力线路进行数据传输,也称为PLC (Power Line Communication)技术。
它是一种新兴的通信技术,可以在不需要新增传输线路的情况下,将数据信号通过电力线进行传输,具有成本低廉、节能环保、便于实现等特点,被广泛应用于各种领域。
一、电力线通信的原理电力线通信的原理是利用电力线作为传输介质,通过载波技术,将数字信号加载在电力信号上,然后利用适当的调制方法将数字信号转化为模拟信号,将这些信号传输到接收端,经过解码之后,就可以恢复出原始的数字信号。
二、电力线通信的应用电力线通信已经得到广泛的应用,特别是在以下几个领域:1、智能家居随着物联网的发展,越来越多的家庭开始使用智能化的设备,例如智能电视、智能空调、智能灯具等等。
而这些智能化设备的联网,就可以通过电力线通信实现。
通过PLC技术,家庭内部的各种设备就可以相互连接,提高了家庭设备的智能化程度。
2、智能电网电力线通信也被用于智能电网的建设中。
随着可再生能源的快速发展,智能电网已经成为了未来发展的趋势。
而智能电网的建设需要将电网中的各种设备进行连接,包括各种电力设备、光纤通信设备、传感器等等,而PLC技术可以很好地实现这种连接。
3、智能交通在城市交通领域,电力线通信也被广泛应用。
例如,通过利用PLC技术,可以在红绿灯信号中加入交通灯的控制信息,提高了交通安全性和交通效率。
4、无线传感器网络PLC技术还可以应用于无线传感器网络(WSN)中。
WSN是一种由大量低成本、小型、低功耗的传感器节点组成的网络,用于传感各种环境信息。
而PLC技术可以将这些传感器节点进行通信连接,使得数据收集和分析更加方便和高效。
三、电力线通信的发展趋势随着电力线通信技术的不断发展,其应用领域也在不断扩大。
未来,我们可以预见到以下几个发展趋势:1、技术的成熟目前,电力线通信技术还存在许多问题,如信号干扰和抗干扰能力不足等。
但是随着技术的不断发展,这些问题将会逐渐解决,技术会变得更加成熟。
低压配电网电力线载波通信与新技术2006/08/03 10:49 A.M.009ZZZM@SmiLetogEther 科普·新视点刘晓胜胡永军张胜友/哈尔滨工业大学电气工程学院2006年第25卷第2期电气应用引言:近年来,电力线载波通信(Power Line Communication,PLC)技术已经成为通信系统中新的研究热点,它被看成一种未来重要的现场设备总线通信技术。
然而,作为一种具有光明前景的通信方式,电力载波通信由于具有时变性、频率选择性等固有特点,使其在具体应用中还存在很多问题亟待解决。
电力载波通信特点1、电力线载波通信技术概况电力线载波通信(PLC)是指利用专用调制解调器对信号进行调制,然后把信号加载到现有电力线中进行通信的技术。
早在20世纪20年代电力载波通信就开始应用到lOkV配电网络线路通信中,利用电力载波机和阻波器,在中高压配电网中传输语音、控制指令和系统状态等信息,并形成了相关国际和国家标准。
对于低压配电网来说,许多新兴的数字技术,例如扩频通信技术、数字信号处理技术和计算机控制技术等,大大提高和改善了低压配电网电力载波通信的可用性和可靠性,使电力载波通信技术具有更加诱人的应用前景。
为此,美国联邦通信委员会FCC规定了电力线频带宽度为100~450kHz;欧洲电气标准委员会(CENELEC)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贡献。
尽管如此,低压配电网电力线载波通信中的很多问题仍没有得到很好解决。
同时,随着电力载波应用领域的推广和扩大,低压配电网电力载波通信成本问题、协议(标准)问题、安全问题等一系列问题也开始浮出水面。
低压配电网电力线载波通信的实用化还面临着许多考验。
2、电力线载波通信特点就低压配电网来说,电力线载波通信一般具有以下特点:(1)通信信道的时变性对载波信号来说,低压电力线是一根非均匀分布的传输线,各种不同性质的电力负载在低压配电网的任意位置随机地投入和断开,使信道表现出很强的时变性。
电力线通信技术解析李宁【摘要】通信技术,是构成现代信息社会三大技术之一,是国民经济建设的神经中枢,通信技术及相关产业的发展水平,体现了一个国家的科学技术发展水平和综合国力的强弱,代表了一个国家信息化程度的高低.随着通信技术的发展和社会信息化程度的提高,电力线通信技术已成为一种新型的信息传输通信技术,并在电力系统中有着广阔的发展及应用前景.本文介绍了电力线通信技术的概念、发展过程、主要优缺点,并对其发展前景进行了展望.【期刊名称】《产业与科技论坛》【年(卷),期】2011(010)013【总页数】2页(P100-101)【关键词】通信技术;信息传输;信息社会【作者】李宁【作者单位】河北省电力建设第一工程公司【正文语种】中文一、电力线通信技术概述及现状电力线通信技术(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信号从电流中分离出来,并传送到计算机或电话,以实现信息传递[1]。
该技术在不需要重新布线的基础上,在电线上实现数据、语音和视频等多业务的承载,实现集互联网、电视、电话及电力传输于一体的“四网合一”。
利用输电线路作为信号的传输媒介,终端用户只需要插上电源插头,就可以实现因特网接入、IP电话、IP传真、远动、数据和远方保护信号等服务。
由于电力线机械强度高,可靠性好,因而省去了线路的基础建设投资和日常的维护费用,在电力系统的生产指挥、调度通信、行政业务通信以及各种信息传输方面具有不可替代的作用。
近年来,随着电力部门逐步实现调度自动化和管理现代化,PLC受到越来越多的重视。
随着家庭自动化和智能大楼概念的出现,PLC能方便地为各种设备(如保安、报警等电子安全防范装置、远程抄表系统等)提供通信链路。
低压PLC作为“最后一公里”的一种解决方案也已经取得成功,特别是在小区内采用低压网作为局域网的接入方案已经投入使用。
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
PLC作为电力系统传输信息的一種基本手段,在电力系统通信和远动控制中得到广泛应用,经历了从分立到集成,从功能单一到微机自动控制,从模拟到数字的发展历程,PLC中的核心——电力线载波机历经了模拟电力线载波机、准数字电力线载波机、全数字电力线载波机三个阶段。
传统的PLC 主要利用高压输电线路作为高频信号的传输通道,仅仅局限于传输话音、远动控制信号等,应用范围窄,传输速率较低,不能满足宽带化发展的要求。
目前PLC正在向大容量、高速率方向发展,同时转向采用低压配电网进行载波通信,实现家庭用户利用电力线打电话、上网等多种业务。
国外如美国、日本、以色列等国家正在开展低压配电网通信的研究和试验。
由美国3COM,Intel,Cisco,日本松下等13家公司联合组建使用电力线作为传送媒介的家庭网络推进团体——“Homeplug PowerlineAlliance”,已经提出家庭插座(Home Plug)计划,旨在推动以电力线为传输媒介的数字化家庭(DigitalHome)。
我国也正在进行利用电力线上网的试验研究。
可以预见,在将来人们可以使用电力线实现计算机联网及Internet接入、小区安全监控、智能自动抄表、家庭智能网络管理等业务,以低压电力线为传输媒介的载波通信技术必将得到更为广泛的关注和研究。
三、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,把载有信息的高频加载于电流,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取出,再经过解调,就可得到原通信信号并传送到计算机或电话,以实现信息传递。
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。
具体的电力线载波双向传输模块的设计思想:由调制器、振荡器、功放、T/R转向开关、耦合电路和解调器等部分组成的传输模块,其中振荡器是为调制器提供一个载波信号。
在发射数据时,待发信号从TXD端发出后,经调制器进行调制,然后将已调信号送到功放级进行放大,再经过T/R转向开关和耦合电路把已调信号加载到电力线上。
接收数据时,发射模块发送出的已调信号通过耦合电路和T/R转向开关进入解调器,经解调器解调后提取原始信号,并将原始信号从RXD端送到下一级的数字设备中。
四、PLC技术的优点
电力线无论是在繁华的都市还是落后偏远的乡村都有它们的身影,不用铺设特殊的通信线路就能够进行通讯,大大减少了网络的投资,降低了成本,这无疑让PLC技术有了得天独厚的优势。
另外相比较其他通信技术,PLC技术还拥有如下优点:
(1)PLC能够提供高速的传输
利用现有的低压配电网络基础设施,使任意一个正常工作的插座,都可以作为一个工作节点。
(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。
各大电信运营商可通过PLC轻松地渗透到每个家庭,为免费无线网络普及带来极大发展空间。
(3)节能安全
耗电量仅相当于5W灯泡,而且通过国家无线电监测中心检测,辐射符合国家标准。
这主要归功于PLC上网方式只是通过电线为载体传输信号,信号在电线中传输是不耗电的,耗电的只是电力调制解调器设备。
五、PLC技术的弊端
正所谓“白璧微瑕”,PLC技术在拥有诸多优点的同时也不可避免地有些弊端。
(1)由于电力网使用的大多是非屏蔽线,用它来传输数据必然会形成电磁辐射,从而会对其它无线通信造成干扰;除此之外,电力线上网存在不稳定的问题,家用电器产生的电磁波对通信产生干扰,时常会发生一些不可预知的错误。
(2)由于衰减因素仍然存在,不同接入点的带宽是不一样的,如果距离比较远,那么在最远处接入,带宽衰减将非常明显。
这将要通过PLC自身产品技术才能解决。
六、总结
其一,电力线上网作为一个新生的事物,虽然面对的是激烈的市场竞争,最近国电科技推出的200Mb/sPLC接入解决方案不仅具有布线简单、电磁辐射低、价格便宜等优点,更在接入带宽和稳定性方面有了重大突破,具有强大的市场竞争力和广泛的市场应用前景。
200Mb/sPLC接入解决方案一旦进入商业化阶段,将会促进电信市场的变革,并给互联网普及带来极大的发展空间。
其二,针对目前高速PLC通信系统中存在的问题,加以研究和克服,这是各国同行们所努力投入和关注的。
例如,利用位于中压变电站和低压变电器之间的中压配电网传输高于
10Mb/s信号,越来越被人们所重视。
其三,无论速率提升受到何种程度限制,分布极广。
渗透到每个家庭、每座工厂、每幢大楼的电力线资源,充分地将通信潜力能发扬广大,这是人类通信史上重大进步,其前景肯定是光明的。
参考文獻
[1]张妍.PLC通信技术[J].西部广播技术,2015(14).
[2]安丽娟,刘彩艳.关于电力工程PLC技术的应用[J].电子技术与软件工程,2015(08).
[3]杨刚.电力线通信技术.电子工业出版社,2011年1月1日.
(作者单位:烟台东方威思顿电气有限公司)。