通信工程毕业论文输电线载波通信技术及其应用.doc
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通信工程毕业论文输电线载波通信技术及其应用.doc
学生姓名:学 号:0615022104所在系部:电气信息系专业班级:通信工程本(一)指导教师:日 期:二一年六月毕 业 设 计(论 文)输电线载波通信技术及其应用Transmission carrier communication technology and its applicationBy Guo Min YaoJune 2010毕业设计(论文)任务书系 部电气信息系指导教师张宇职 称副教授学生姓名郭敏尧专业班级通信工程(一)学 号0615022104论文题目电力线载波通信技术及其应用论文内容目标及进度要求 输电线(电力线)载波通信技术(Power Line Commtlnication Technology)简称PLC,是指利用遍布城乡的各级高、中、低压输电线作为信息传输媒介,在其上构筑高速数据通道,为用户提供高速互联网访问、视频点播、IP电话、远程数据传输等服务,从而形成集数据、语音、视频及电力在内于一体的“四网合一”的一种通信方式。 论文要求阐述一个基于输电线载波通讯的自动抄表系统,对其网络结构、硬件软件设计做出详实的描述,旨在为公司下一步拓展PLC业务、实施配网自动化及用户远程抄表作相关准备,最后,针对输电线载波技术存在的问题进行分析,提出采用高速PLC技术达到宽度互联网的接入将是未来的发展趋势,并将创造巨大的经济和社会效益。进度安排:2010.1.11 布置毕业论文,选定毕业论文题目电力线载波通信技术及其应用2010.1.12-02.28 收集资料, 资料来源主要来自图书馆、校园网电子图书期刊资料,撰写主要 参考文献的摘要,翻译外文参考资料。2010.3.1-7 撰写开题报告2010.2-3月 修改开题报告和论文提纲,开题报告定稿2010.3-4月 撰写论文初稿 2010.5.1-9 上交毕业论文初稿,指导老师检查论文初稿,提出修改意见2010.5.10-20 修改论文初稿,完成并上交毕业论文二稿2010.5.21-30 修改论文二稿,完成并上交毕业论文三稿2010.5.31 完成论文定稿并打印装订2010.6.上旬 论文答辩指导教师签名:张宇 年 月 日系 部审 核毕业设计(论文)学生开题报告课题名称输电线载波通信技术及其应用课题类型 BY指导教师张宇学生姓名郭敏尧学 号0615022104专业班级06通信本一班本课题的研究现状、研究目的及意义 为适应电力系统内部管理的需要,电力系统内部已经建成以IP技术及ATM技术相结合的管理管理信息网络。但随着电信和电力市场的逐渐开放,电力公司寻找支持其在市场上竞争优势的新方法。高速PLC提供一种无需额外布线、低价高效、从配变抵达每个家庭的解决方案,这对电力公司是一个极具诱惑的网络接入解决方案。利用已经存在的电力网和电力通信网设施,电力公司仅需投入较低的PLC设备费用,就可以迅速进入通信和网络市场,为其创造新的利润。此外,利用高速PLC提供的电力增值服务为电力公司节省了大笔的费用,这些服务包括远方自动抄表、需求侧管理、负荷控制、实时计费及实现配网自动化系统的接入等。电力公司提供电信服务,具有十分明显的优越性。首先,其拥有比电信和有线电视的用户多,详尽的客户信息和费单系统;其次,很多电力公司已经建立了深入各中高压变电站的高速光纤网络,用于电网监控和用电量信息的内部传输,有的电力公司甚至己将光纤架设到低压配电变压器。利用这些基础设施,加上高速PLC解决家庭网络方案,电力公司投入的费用是很少的,但产生的利润却是极为可观的。和其它各类接入技术相比,高速PLC具有如下优越性:1)安装简便,可以充分利用现有的低压配电网络基础设施,无需任何布线,是一种“No New Wires”技术,节约资源。2)可利用区间变压器在可供电范围内进行局域性的双向数据传输,尤其适合在受控点经常变化、难以架设线路的边远地区。3)利用电力线载波进行远距离控制以及双向数据传输的优势在于资源省、成本低、灵敏度高、抗干扰性强、输出功率大、载波频率宽,具有广泛的应用基础。4)电力线入户率高,覆盖范围大,是目前世界上最大的有线数据传输网,具有取代目前所有局域通信、光纤网的巨大潜力。5)可以为用户提供价格低廉的高速因特网访问服务、话音服务,从而使用户上网和打电话增加了新的选择,有利于同其他电信服务商的竞争。6)对家庭联网提供支持,使人们可以尽情享受由PLC技术带来的家庭音、视频网络,多人对抗游戏等娱乐。7)利用PLC的永久在线连接构建防火、防盗、防有毒气体泄漏等的保安监控系统,让上班族高枕无忧;构建医疗急救系统,让家有老人、孩子和病人的家庭倍感方便。8)远程自动读出水、电、气表数据,为公用事业公司节省大量的抄表费用,也方便了用户。9)为电力公司提供负荷控制、需求侧管理的新手段,提高电力公司管理水平。10)使电力公司以极低的投资就可以进入ISP、ICP和话音等电信服务市场,成为新的利润增长点。电力公司能够以低廉的价格为用户提供电信服务,在电信市场上更具竞争力。11)实现数据、话音、视频、电力“四网合一”,创造巨大的经济和社会效益。课题类型:(1)A工程实践型;B理论研究型;C科研装置研制型;D计算机软件型;E综合应用型(2)X真实课题;Y模拟课题;(1)、(2)均要填,如AY、BX等。本课题的研究内容 输电线(电力线)载波通信技术(Power Line Commtlnication Technology)简称PLC,是指利用遍布城乡的各级高、中、低压输电线作为信息传输媒介,在其上构筑高速数据通道,为用户提供高速互联网访问、视频点播、IP电话、远程数据传输等服务,从而形成集数据、语音、视频及电力在内于一体的“四网合一”的一种通信方式。 论文要求阐述一个基于输电线载波通讯的自动抄表系统,对其网络结构、硬件软件设计做出详实的描述,旨在为公司下一步拓展PLC业务、实施配网自动化及用户远程抄表作相关准备,最后,针对输电线载波技术存在的问题进行分析,提出采用高速PLC技术达到宽度互联网的接入将是未来的发展趋势,并将创造巨大的经济和社会效益。本课题研究的实施方案、进度安排本项目采取的研究方法为:(1)理论分析与实证分析、定性分析与定量分析结合。以实证分析为基础,采用系统论、实践理论等的原理与方法,构建电力线载波通信体系。(2)采用跟踪研究的方法,对实际对象进行跟踪研究与实验分析。主要实施方案如下:(1) 通过高速PLC及其应用、电力线载波技术的现状与发展、电力线载波通信、锁相环路原理与应用、电力线载波自动抄表系统等方面的文章展开研究。(2) 分析国内外技术发展现状及发展趋势、电力线载波通信可行性、电力线载波通信的特点及主要技术规范、基于电力线载波通信的自动抄表系统设计、电力线载波技术存在的问题及发展展望这几个方面。进度安排:2010.1.11 布置毕业论文,选定毕业论文题目输电线载波通信技术及其应用2010.1.12-02.28 收集资料, 资料来源主要来自图书馆、校园网电子图书期刊资料,撰写主要 参考文献的摘要,翻译外文参考资料。2010.3.1-7 撰写开题报告2010.2-3月 修改开题报告和论文提纲,开题报告定稿2010.3-4月 撰写论文初稿 2010.5.1-9 上交毕业论文初稿,指导老师检查论文初稿,提出修改意见2010.5.10-20 修改论文初稿,完成并上交毕业论文二稿2010.5.21-30 修改论文二稿,完成并上交毕业论文三稿2010.5.31 完成论文定稿并打印装订2010.6.上旬 论文答辩已查阅的主要参考文献1赵丙镇.王丽平.许勇刚.高速PLC技术及其应用M.中国电机工程学会电力通信专业委员会第四届学术会议论文集,2000.92戚银城.尚秋锋.孔英会.张素香.输电线载波技术的现状及发展N.华北电力大学学报,2001.13汪晓岩.孙荣久.配电网宽带数字通信设备研制电力系统通信M.2003,14江冰.张学武.单片MODEM用于远程自动抄表系统N.河海大学常州分校学报,2001.155吕文红.郭银景.输电线载波自动抄表系统电力系统通信M.2000.56袁世仁.输电线载波通信M.中国电力出版社7殷小贡.刘涤尘.电力系统通信工程M.武汉大学出版社,2001.88张小伍.涂荣疆.王声玖.新一代高速输电线载波通信技术电力系统自动化M.2000.249焦邵华.刘万顺.郑卫文.李贵存.杨奇逊.配电网载波通信的褒耗分析电力系统自动化M.2000.2410陈正石.扩频技术在输电线载波通信中的应用分析电力系统通信M.1998.1911张淑娥.孔英会.高强.电力系统通信技术(普通高等教育十五规划教材)M.电力工业出版社,2005.7指导教师意见指导教师签名:年 月 日毕业设计(论文)学生申请答辩表课 题 名 称输电线载波通信技术及其应用指导教师(职称)张宇副教授申 请 理 由学分已修满,论文已完成,申请答辩学生所在系部电气信息系专业班级通信工程(一)学号0615022104 学生签名: 日期:毕业设计(论文)指导教师评审表序号评分项目(理工类)满分评分1工作量152文献阅读与外文翻译103技术水平与实际能力254研究成果基础理论与专业知识255文字表达106学习态度与规范要求15总 分100评语 (是否同意参加答辩) 指导教师签名: 另附毕业设计(论文)指导记录册 年 月 日毕业设计(论文)评阅人评审表学生姓名郭敏尧专业班级通信工程(一)学号0615022104设计(论文)题目输电线载波通信技术及其应用评阅人评阅人职称序号评分项目(理工类)满分评分1工作量152文献阅读与外文翻译103技术水平与实际能力254研究成果基础理论与专业知识255文字表达106学习态度与规范要求15总 分100评语 评阅人签名: 年 月 日毕业设计(论文)答辩表学生姓名郭敏尧专业班级通信工程(一)学号0615022104设计(论文)题目输电线载波通信技术及其应用序号评审项目指 标满分评分1报告内容思路清晰;语言表达准确,概念清楚,论点正确;实验方法科学,分析归纳合理;结论有应用价值。402报告过程准备工作充分,时间符合要求。103创 新对前人工作有改进或突破,或有独特见解。104答 辩回答问题有理论依据,基本概念清楚。主要问题回答准确,深入。40总 分100答辩组评语答辩组组长(签字): 年 月 日 答辩委员会意见答辩委员会负责人(签字): 年 月 日毕业设计(论文)答辩记录表学生姓名郭敏尧专业班级通信工程(一)学号0615022104设计(论文)题目输电线载波通信技术及其应用答辩时间答辩地点答辩委员会名单问题1提问人: 问题:回答(要点):问题2提问人: 问题:回答(要点):问题3提问人: 问题:回答(要点):记录人签名问题4提问人: 问题:回答(要点):问题5提问人: 问题:回答(要点):问题6提问人: 问题:回答(要点):问题7提问人: 问题:回答(要点):问题8提问人: 问题:回答(要点):记录人签名毕业设计(论文)成绩评定总表学生姓名:郭敏尧 专业班级: 通信工程(一)毕业设计(论文)题目:输电线载波通信技术及其应用成绩类别成绩评定指导教师评定成绩评阅人评定成绩答辩组评定成绩总评成绩×40%+×20%+×40%评定等级注:成绩评定由指导教师、评阅人和答辩组分别给分(以百分记),最后按“优(90-100)”、“良(80-89)”、“中(70-79)”、“及格(60-69)”、“不及格(60 以下)”评定等级。其中,指导教师评定成绩占40%,评阅人评定成绩占20%,答辩组评定成绩占40%。学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:郭敏尧 2010 年 6 月1 日学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学院有关保管、使用学位论文的规定,同意学院保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于 1、保密 ,在 10 年解密后适用本授权书。 2、不保密 。 (请在以上相应方框内打“”)作者签名:郭敏尧 2010年 6月 1日摘 要随着Internet的发展和数据网的全面建设,利用原有的输电线路传输数据,以达到互联网的接入、对用电设备进行监测、控制的目的,已经成为当今通信技术的发展热点。输电线载波通信技术(Power LineCommunICation Technology)简称PLC,是指利用遍布城乡的各级高、中、低压输电线作为信息传输媒介,在其上构筑高速数据通道,为用户提供高速互联网访问、视频点播、IP电话、远程数据传输等服务,从而形成集数据、语音、视频及电力在内于一体的“四网合一”的一种通信方式。由于输电线的网络分布优势,使输电线载波通信(PLC)在数字家庭、智能园区、工业传感与控制领域有着潜力巨大的应用市场,也将成为后PC时代的明星产业。本文首先阐述了输电线载波通信技术在国内外的发展背景、历程、现状;然后分析了低压输电线载波信道的工作原理、特点及实现过程中的难点,并对多维网格编码、扩频通信技术、正交频分复用等关键技术进行了比较,论证了输电线载波通信的可行性;本文重点阐述了一个基于输电线载波通信的自动抄表系统,对其网络结构、硬件软件设计都做了详实的描述,旨在为实施配网自动化及用户远程抄表作相关准备;最后,针对输电线载波技术存在的问题进行分析,提出采用高速PLC技术达到宽度互联网的接入将是未来的发展趋势,并将创造巨大的经济和社会效益。关键词:输电线载波通信 PLC特点 自动抄表系统 ABSTRACT With the fullscale construction of Intemet and data network,it has becomecurrent communication developing focus to make use ofthe original power linefor data transmission in order not only to the internet connection but also to thesupervision and control of the electroequipments.Power Line CommunicationTechnology,PLC”for short,refers to utilizing the popularized used high,middle and low voltage power line as medium,where high-speed data transmission channel is established so as to provide consumers internet surfing,VOD,IP telephone,remote data transmission and other services,thus form acombined communication mode with data,audio,video and power networks together.Due to the power line network distribution advantage,PLC will possess great potential application foreground,such as digital home,intelligentpark,industrial transducers and other control fields,at the same time,it willbecome a star industry in the post-PC era. In this paper,firstly,the home and abroad background,developing process and current situation of the power line carrier wave technology are stated.Thenthe working principles,characteristics of low voltage power line carrier wavechannel and the difficulties in the implementation process are analyzed.The Multiple Dimension Grid coding,Spread Spectrum Communication,orthogonal Frequency Division Multiplexing and other critical technologies arecompared.The practicality of power line carrier wave communication isdemonstrated meanwhile an auto power-measure system based on power linecarrier wave communication is described in detail,including its networkstructure,hardware system and software system design to expand ourcompanyS services,realize the electric power distribution automation andremote power-measure.Finally,by analyzing the existed problems ofthe powerline carrier wave,a viewpoint that internet connection by high-speed PLC willbe the developing trend is put forward,which will bring great economic andsocial benefits.Keywords:PowerLine Carrier PLCfeatures Automatic meter reading system目 录摘 要IABSTRACTII1 引言12 国内外技术发展现状及发展趋势32.1 输电线载波通信发展的历程32.2 输电线载波通信发展的背景42.3 输电线载波通信技术的发展方向63 输电线载波通信可行性分析73.1 低压输电线载波信道分析73.2 输电线的输入阻抗也会发生较大幅度的改变73.3 输电线载波通信的特点11 3.3.1 高压载波路由合理,通道建设投资相对较低11 3.3.2 传输频带受限,传输容量相对较小11 3.3.3 可靠性要求高11 3.3.4 线路噪声大11 3.3.5 线路阻抗变化大高压12 3.3.6 线路衰减大且具有时变性12 3.3.7 对外界的干扰13 3.3.8 网络应用要求更高134 输电线载波通信的特点及主要技术和规范144.1 输电线通信特点144.2 输电线通信的相关技术规范155 基于输电线载波通信的自动抄表系统设计185.1 基于输电线载波通信的自动抄表系统设计的必要性、可行性185.2 系统优点205.3 系统结构215.4 自动抄表系统设计中的注意事项225.5 硬件设计246 输电线载波技术存在的问题及发展展望39结 论40结束语41致 谢42参考文献43 1 引言输电线载波通信技术(Power Line CommunICation Technology)简称PLC,是指利用遍布城乡的各级高、中、低压,输电线作为信息传输媒介,在其上构筑高速数据通道,为用户提供进行高速互联网访问、视频点播、IP电话、远程数据传输等服务,从而形成集数据、语音、视频及电力在内于一体的“四网合一”的一种通信方式。输电线载波通信并不是新技术,但以前该技术只被电力行业作为长距离调度的通信手段。目前全世界范围内几年来对电力网的研究有了很大的进展,很多机构和公司都推出了各自先进的输电线载波通信技术。输电线通信技术,已经有几十年的发展历史,在中高压电力网(35 kV以上)上通过输电线载波机利用较低的频率(9490 kHz)以较低速率传送远动数据或话音,就是输电线通信技术应用的主要形式之一。在低压(220 V)领域,PLC技术首先用于负荷控制、远程抄表、配网自动化系统和家居自动化,其传输速率一般为1200 bps或更低,称为低速PLC。近几年国内外开展的利用低压输电线传输速率在l Mbps以上的输电线通信技术称之为高速PLC。随着Intemet技术的飞速发展,利用220V低压输电线传输高速数据的价值越来越为人们所重视。它所创造出巨大的经济和社会效益正日益引起人们的关注。利用该技术,不仅可以组成小区配电变压器供电范围内的宽带接入网,而且可以利用遍布家庭各个房间的电源插座组成家庭局域网,作为其他宽带接入方式的延伸和补充。目前,输电线载波通信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,随着输电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。尽管随着互联网技术的飞速发展,上网的人数越来越多。由于网络的网速是由带宽最窄的一段网络决定最终的速度。因此,采用何种通信方式使客户终端连接到宽带网络设备,成为长期困扰人们的难点之一,也是普及的瓶颈之一, 被业内人士称为宽带网络接入的“最后一公里”问题。利用四通八达、遍布城乡、直达用户的220V低压输电线传输高速数据的PLC技术以其不用布线、覆盖范围广、连接方便的显著特点,被业内人士认为是解决方案最具竞争力的技术之一。同时,由于输电线载波通信环境恶劣,许多技术问题一直困挠人们。其中,最主要的问题在于噪音和信号衰减。输电线载波通信的噪音主要来自于低压电网相连的负载,以及无线电广播的干扰;而信号的衰减是与通信信道的物理长度和低压电网的阻抗匹配相关的。由于负载的开关会引起输电线上供电电流的波动,从而导致在输电线的周围产生电磁辐射,所以,沿输电线传送数据时,会出现许多意想不到的问题。在这种形势下,本文描述了输电线载波通信技术的发展历程、国内外现状、发展趋势、特点、优点、实现的技术难点及其关键技术和规范,对PLC技术在互联网接入、电力配网自动化及远程自动抄表中的实际应用进行了一定的探索,并将PLC接入方式与其它的一些互联网接方式进行了比较,为实施配网自动化及用户远程抄表作相关准备。2 国内外技术发展现状及发展趋势2.1 输电线载波通信发展的历程 PLC作为电力系统传输信息的一种基本手段,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中的核心输电线载波机历经了模拟输电线载波机、准数字输电线载波机、全数字输电线载波机三个阶段。 大约20世纪20年代初期国外就开始了PLC的研究,国内开展较晚。第一代模拟输电线载波机普遍采用频分复用技术和模块化结构,调制方式选用单边带调制技术,载供系统采用稳定度高的锁相环频率合成技术,可以很容易地得到收发信所需的各种载频,无需更换器件即可切换高频收发滤波器及线路滤波器,切换频段也很简单,具有多功能、通用、系列化的特点。只提供单工传输,载波工作频率为40500kHz,外加专用的调制解调器实现数据通信。早期的模拟输电线载波机解决了利用输电线进行通信的问题,但是它具有模拟通信固有的通信质量差、通信容量小、传输速率低等缺点。 第二代输电线载波机仍然采用模拟体制实现通信,和第一代模拟输电线载波机相比,关键技术的实现方式不同。准数字输电线载波机采用了数字信号处理技术,模拟调制、滤波、自动增益控制(AGC)等采用DSP实现。由于数字技术和中央处理机的应用,准数字电力载波机提高了整机的性能,同时增加了许多控制功能,如:技术人员可以使用微机通过串口对DSP和中央处理机进行编程,对系统参数进行设置和更改。 目前PLC已经发展到第三代全数字PLC。在全数字PLC中可以采用当前先进的数字信号处理技术,完全采用数字体制,在信源编码、复接、基带调制等各个环节采用数字技术对信号进行处理,可以获得更好的整机性能。可以采用多电平调制技术提高频带利用率;因此大大提高了PLC的容量和质量。这就使得PLC作为最后一公里解决方案成为可能。下表是模拟、数字化(数字式)和全数字输电线载波机的性能对比:表2.1模拟,数字化(数字式)和全数字输电线载波机的性能对比信号类别 模拟载波机数字化输电线载波机全数字输电线载波机性能指标系统容量1话1数(最多1话3数)6路(数据话路灵活配置)6路(数据话路灵活配置) 频谱利用率低高高数据数率1200bps 0.319.2kbps可设置0.319.2kbps可设置网管不具备简单功能具备简单功能完善中继方式音转,存在噪声累积部分再生中继备D/I 功能再生中继,具备D/I功能对信道的要求对信道的要求较低,等同于模拟通信系统对信道的要求非常严格, 最大的带宽高S/N平坦的振幅传输特性线性相位特性由于信道采用全数字调制,数字解调对传输信号有再生功能,可以对信号损伤有所修复,并对线路采用了自动数字均衡技术,对信道要求等同于模拟系统线路适虑能力好较差好数据传输可靠性不易中断线路情况变差时易中断不易中断通话质量差较好较好良好数据传输误码率高误码率较高误码率较低2.2 输电线载波通信发展的背景 为适应电力系统内部管理的需要,电力系统内部已经建成以IP技术及ATM技术相结合的管理管理信息网络。但随着电信和电力市场的逐渐开放,电力公司寻找支持其在市场上竞争优势的新方法。高速PLC提供一种无需额外布线、低价高效、从配变抵达每个家庭的解决方案,这对电力公司是一个极具诱惑的网络接入解决方案。 利用已经存在的电力网和电力通信网设施,电力公司仅需投入较低的PLC设备费用,就可以迅速进入通信和网络市场,为其创造新的利润。 此外,利用高速PLC提供的电力增值服务为电力公司节省了大笔的费用,这些服务包括远方自动抄表、需求侧管理、负荷控制、实时计费及实现配网自动化系统的接入等。 电力公司提供电信服务,具有十分明显的优越性。首先,其拥有比电信和有线电视的用户多,详尽的客户信息和费单系统;其次,很多电力公司已经建立了深入各中高压变电站的高速光纤网络,用于电网监控和用电量信息的内部传输,有的电力公司甚至己将光纤架设到低压配电变压器。利用这些基础设施,加上高速PLC解决家庭网络方案,电力公司投入的费用是很少的,但产生的利润却是极为可观的。 在最后一公里的解决方案中,PLC能够充分利用现有的低压配电网络,无需任何布线,是一种“No NowWircs”技术,和其他接入方式相比有很多优势。以下是各种通信方式的对比,其各自的技术性能可见下表:表2.2高速PLC同其他接入技术的比较通信方式速率(bps)可否同线传输话音物理介质评价模拟调制解调器56k否双绞线应用广泛、廉价但速度慢ISDN128k是双绞线应用不广,费用较普通电话线稍贵XDSL8M反向2M是双绞线不干扰普通电话使用,频带专用不共享,频宽受距离限制,目前仅在少数地区使用,不能组网CATV10M取决于本地用户数否同轴电缆必须拥有现成的网络接入,并改造为双向传输;在新区域开办服务和铺设线路造价高昂:共享带宽,可组网PLCIM10M是输电线无需新线,分布广泛,接入方便,未完全达到实用化阶段无线(LMDS)8M是空气需室外天线,易受建筑物阻挡,对天气状况敏感 和其它各类接入技术相比,高速PLC具有如下优越性: 1)安装简便,可以充分利用现有的低压配电网络基础设施,无需任何布线,是一种“No New Wires”技术,节约资源。 2)可利用区间变压器在可供电范围内进行局域性的双向数据传输,尤其适合在受控点经常变化、难以架设线路的边远地区。 3)利用输电线载波进行远距离控制以及双向数据传输的优势在于资源省、成本低、灵敏度高、抗干扰性强、输出功率大、载波频率宽,具有广泛的应用基础。 4)输电线入户率高,覆盖范围大,是目前世界上最大的有线数据传输网,具有取代目前所有局域通信、光纤网的巨大潜力。 5)可以为用户提供价格低廉的高速因特网访问服务、话音服务,从而使用户上网和打电话增加了新的选择,有利于同其他电信服务商的竞争。 6)对家庭联网提供支持,使人们可以尽情享受由PLC技术带来的家庭音、视频网络,多人对抗游戏等娱乐。 7)利用PLC的永久在线连接构建防火、防盗、防有毒气体泄漏等的保安监控系统,让上班族高枕无忧;构建医疗急救系统,让家有老人、孩子和病人的家庭倍感方便。 8)远程自动读出水、电、气表数据,为公用事业公司节省大量的抄表费用,也方便了用户。 9)为电力公司提供负荷控制、需求管理的新手段,提高电力公司管理水平。 10)使电力公司以极低的投资就可以进入ISP、ICP和话音等电信服务市场,成为新的利润增长点。电力公司能够以低廉的价格为用户提供电信服务,在电信市场上更具竞争力。 11)实现数据、话音、视频、电力“四网合一”,创造巨大的经济和社会效益。2.3 输电线载波通信技术的发展方向 从总体来说,输电线载波通信技术在向五个方面发展: 1)从个别用户到低压段区段使用(PLC),其后段部分采用电话线、光缆、无线等构筑网络; 2)仅用于低压部分(ACll0/220V): 3)室内系统正在出笼; 4)室外系统成为研究课题; 5)向家居自动化发展(需要1Mbps以上速率)。 按速率和载波频率分为: 1)低速率通信(1KB/S以下),主要应用于长距离(1公里以上)利用25K高压电线对配电设施进行控制。 2)中速率通信(1-50KB/S),主要应用于固定小区间、楼宇间的数字通信。包括自动照明控制、消防报警、自动抄表以及数据监控等系统。 3)高速率通信,(100KBPS以上)主要用于小区域中的高流量数据通信。如电脑网络中的打印、文件共享等,采用高载波频率1.730MHZ。3 输电线载波通信可行性分析3.1低压输电线载波信道分析 要在干扰严重的低压输电线上实现可靠的数据通信并非易事,因此在整个系统设计之前有必要分析输电线载波的可行性,认识输电线载波方