输电线载波通信技术及其应用毕业论文.doc

输电线载波通信技术及其应用毕业论文 目 录 摘 要 i Abstract ii 1 引言 1 2 国内外技术发展现状及发展趋势 3 2.1 输电线载波通信发展的历程 3 2.2 输电线载波通信发展的背景 4 2.3 输电线载波通信技术的发展方向 6 3 输电线载波通信可行性分析 7 3.1 低压输电线载波信道分析 7 3.2 输电线的输入阻抗也会发生较大幅度的改变 7 3.3 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 13 4 输电线载波通信的特点及主要技术和规范 14 4.1 输电线通信特点 14 4.2 输电线通信的相关技术规范 15 5 基于输电线载波通信的自动抄表系统设计 18 5.1 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 18 5.2 系统优点 20 5.3 系统结构 21 5.4 自动抄表系统设计中的注意事项 22 5.5 硬件设计 24 6 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(9～490 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，