基于电力线载波的路灯监控系统（2008-2-21） 热 - 仪器信息网.PDFVIP

基于电力线载波的路灯监控系统 （2008-2-21） 热 前言： 我国城市建设突飞猛进，很多城市正从功能型 向景观型城市转变。灯光是城市之夜的灵魂，越来 越受到重视，得到了迅猛发展。路灯、景观灯光规 模越来越大，要求越来越高，从而给规划、设计、 运行、管理和维护中带来了一系列问题。本文介绍 了一种基于电力线载波的路灯控制系统，通过这套 监控系统可以快速对市区控制节点进行全面巡检； 还可集中或自动组合、遥控全市路灯的开灯、关灯 时间，自动检测路灯变压器终端的电压、电流、路 灯工作状态等参数；自动检测各种故障，具有多种 报警形式及语言提醒和呼叫系统提示故障原因，具 有将各种监测数据进行自动存储、统计、查询和报表打印等功能。 系统结构： 如图1所示，考虑到路灯分布的复杂性，我们采用分级控制的方式。路灯控制系统采用电力线作为主要通 讯通道，毋须另外拉线。只要在路灯处带有电力线载波芯片的监控模块，路灯的有关状态便可以经由电力线 传送到电力线网关，在有故障或其它必要的情况下自动通过公话网将信息传到路灯监控中心(见图)。遇到有路 灯损坏，监视屏幕上即立刻显示损坏路灯的编号和位置，监控中心便可以马上派工作人员到现场检查和维修。 同样，在这条双向传输链路上，通过电力线网关，监控中心可以发出特殊命令，经由电力线把命令传送到某 指定路灯的控制继电器，从而启动或关闭该路灯。电力线网关也可根据监控中心的命令，自动发出广播命令 控制某区域的路灯定时开关。监控中心由服务器、工作站、打印机等组成，主要用于进行监视、数据查询、 打印和报警等功能，也可通过固定电话、手机对维修人员进行自动调度。 图1：路灯监控系统框图 Intellon Intellon IInntteelllloonn公司电力线载波芯片 电力线是给用电设备传送电能的，而不是用来传送数据的，所以电力线对数据传输有许多限制。 1．由于电网上负载的随机停止和启动、开关电源带来的噪声、周围汽车的启动等外来随机脉冲干扰的影响， 使电力线信道特性具有很强的时变性。低压电力线在1S内可对某一频率信号的衰减变化达到20dB，信噪比 的变化也可达到10dB左右。2． 由于配电变压器对电力载波信号的阻隔作用，所以电力载波信号一般只能在 一个配电变压器区域范围内传送；3． 低压电力线上电力线上并连着的许多负载对信号衰落影响很大。尤其 是那些用于调整电网功率团数的大电容，对几百kHz的载波通信信号来说，相当于短路。实验表明，信号的 衰减是距离的函数，一般为40～100dB/Km。在农村的衰减最大，500m就达到50dB；在城市，250m大约20dB； 在郊区，250m 亦能达到25dB；但在工业区衰减较小，750m长的线路仅为30dB。4． 另外在电力线传输信 号对相位的影响也不容忽视，结果表明，通过250m 的电力线，正弦波的相移小于±10o。 SSCP300是Intellon 公司采用现代必威体育精装版通讯技术设计的电力线载波modem 芯片。它采用了扩频（Chirp 方式）调制解调技术，它 利用扫描频率的Chirps 进行载波：此方法多用于类似于以太网的CSMA 网络，它利用一系列短促的、可自同 步的扫描频率chirps 作为载体（见图二），每个chirps 一般持续100us，它代表了最基本的通信符号时间（UST）。 这些chirps 覆盖了100-40