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电力线载波

电力线载波Power Line Carrier - PLC通信是利用电力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。电力线在电力载波领域一般分为高中低3类,通常高压电力线指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。

  1、简介

  PLC 即 Power Line Carrier,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。

  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。

  2、特点

  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、不同信号耦合方式对电力载波信号损失不同,耦合方式有线-地耦合和线-中线耦合。线-地耦合方式与线-中线耦合方式相比,电力载波信号少损失十几dB,但线-地耦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。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。

  3、历史起源

  虽然技术问题随着时间的发展,最终都能被解决被克服,但是从目前国内宽带网建设的情况来看,留给PLC的时间和空间并不宽裕。2000年以来各大运营商大规模推出ADSL、光纤、无线网络等多种宽带接入业务,留给电力线上网的生存空间,已经不断被其他接入方式压缩。PLC除了在远程抄表上有所应用外,已没有了当初的豪言壮语。

  随着家庭智能系统这个话题的兴起,也给PLC带来了一个新的舞台。在的家庭智能系统中,以PC机为核心的家庭智能系统是最受人热捧的。该系统的观念就是,随着电脑的普及,可以将所有家用电器需要处理的数据都交给电脑来完成。这样就需要在家电与PC间构建一个数据传送网络,用户都看好无线,但是在家庭这个环境中,“墙多”这一特征严重影响着无线传输的质量,特别是在别墅和跃层式住宅中这一缺陷更加明显。如果架设专用有线网络除了增加成本,那么家电的位置今后也无法随意挪动。

  4、研究方法

  PLC的最大特点:不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递,无疑成为了解决这智能家居数据传输的最佳方案之一。同时因为数据仅在家庭这个范围中传输,束缚PLC应用的5大困扰将不复存在,远程对家电的控制我们也能通过传统网络先连接到PC然后再控制家电方式实现,PLC调制解调模块的成本也远低于无线模块。


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