電力線載波通信技術(shù)應(yīng)用研究

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1、電力線載波通信技術(shù)應(yīng)用研究 電力線載波通信技術(shù)應(yīng)用研究 2019/08/20 摘要：隨著我國高速公路規(guī)模和里程數(shù)的不斷增長，給人們的出行提供了巨大的便利。高速公路大多位于人煙稀少的郊區(qū)、山區(qū)區(qū)域，相對(duì)偏僻，距離控制室較遠(yuǎn)，如果采用傳統(tǒng)的人工控制方式，勢必難以滿足高速公路對(duì)照明、監(jiān)控等機(jī)電設(shè)備的需求，因此電力線載波通訊技術(shù)以其資源消耗低、建設(shè)成本低，可以遠(yuǎn)程控制等優(yōu)勢，在高速公路機(jī)電工程中廣泛應(yīng)用。本文簡單闡述了電力線載波通信技術(shù)的特點(diǎn)，深入分析了其在高速公路機(jī)電工程

2、的應(yīng)用，為相關(guān)工作者提供參考借鑒。 關(guān)鍵詞：電力線載波通信技術(shù)；高速公路；機(jī)電工程 1引言 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高速公路也進(jìn)入到了信息化、智能化發(fā)展的時(shí)代，各種機(jī)電設(shè)備被應(yīng)用到高速公路的機(jī)電工程項(xiàng)目中，保障了高速公路的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。而在高速公路機(jī)電工程建設(shè)過程中，電力線載波通信技術(shù)以電力輸電線作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿浇?，充分利用高速公路現(xiàn)有的線網(wǎng)資源，避免了重復(fù)架設(shè)通信線路，提高了高速公路機(jī)電工程的經(jīng)濟(jì)效益。因此研究分析電力線載波通信技術(shù)的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 2電力線載波通信技術(shù)的概述 2.1電力線載波通信技

3、術(shù) 所謂電力線載波通信技術(shù)（PLC），就是利用傳統(tǒng)的電力線路，通話數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的傳輸。尤其是隨著人們對(duì)電能需求不斷增強(qiáng)，電力線網(wǎng)絡(luò)幾乎在人類活動(dòng)的任何地方都有遍布，利用其作為通信介質(zhì)，解決了傳統(tǒng)通信方式覆蓋范圍低的問題，同時(shí)還無需重新架設(shè)通信線路，降低了通訊線路施工所需的時(shí)間、資源以及成本支出。因此，電力線載波通信技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）利用電力線作為通信媒介，且在數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸過程中，不會(huì)影響電能的正常輸送，可以確保所有的連接中斷設(shè)備永久在線。（2）施工簡便，設(shè)置靈活，只需要對(duì)現(xiàn)有的電力線增加小型的發(fā)送和接收終端控制設(shè)備即可，無需重新鋪設(shè)通信線路。（3）電力

4、線載波通信技術(shù)具有高穩(wěn)定性運(yùn)行的特點(diǎn)，由于輸電線路本身的結(jié)構(gòu)相對(duì)牢固，穩(wěn)定性較強(qiáng)，因此借助電力線完成的通信也具有高可靠性的特點(diǎn)。 2.2電力線載波通信技術(shù)的主要技術(shù) 隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，人們對(duì)通信質(zhì)量的要求也越來越多，推動(dòng)了通信技術(shù)朝著高速率、寬頻帶、大容量的發(fā)展。電力線載波通信技術(shù)也發(fā)展到了擴(kuò)頻通信技術(shù)、多載波正交頻分多址技術(shù)以及高速光纖光波分復(fù)用技術(shù)等。（1）擴(kuò)頻通信技術(shù)：利用偽隨機(jī)編碼將需要傳送的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制、擴(kuò)展之后，利用電力線進(jìn)行傳輸至接收設(shè)備，并采用相同的偽隨機(jī)編碼對(duì)其進(jìn)行解調(diào)、分析處理。通過擴(kuò)頻通信技術(shù)的應(yīng)用，顯著的解決了高速公路機(jī)電工程電

5、力線載波通信存在的抗干擾能力差問題，可以滿足惡劣通信環(huán)境下數(shù)據(jù)的可靠傳輸。（2）多載波正交頻分多址技術(shù)：利用OFDM技術(shù)將正在進(jìn)行傳輸?shù)母咚贁?shù)據(jù)流分解成了若干個(gè)相對(duì)較低傳輸速率的子比特流，并調(diào)制成了多干個(gè)相對(duì)應(yīng)的子載波，有效的提高了頻帶的利用率，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目顾ヂ淠芰Γ瑴p少了子載波之間的相互重疊和干擾，保障了通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量和速率，實(shí)現(xiàn)了資源的靈活分配。 3電力線載波通信技術(shù)的應(yīng)用 3.1在高速公路機(jī)電工程中的應(yīng)用 傳統(tǒng)的高速公路通信網(wǎng)絡(luò)大多采用無線和有效兩種通信方式。相比較而言有限通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用更為廣泛，但也存在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)線纜多、施工工程量

6、大、后期維護(hù)困難等問題。而隨著光纖的廣泛應(yīng)用，在短距離的高速公路車道內(nèi)，采用超五類雙絞線，實(shí)現(xiàn)收費(fèi)站之間的光纜通信傳輸，一定程度上降低了傳輸線纜的布設(shè)數(shù)量，不過一旦光纜發(fā)生故障，采取現(xiàn)有的技術(shù)條件很難在短時(shí)間內(nèi)對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位，相對(duì)花費(fèi)的時(shí)間、費(fèi)用等成本較高。此外，對(duì)于一些特殊區(qū)域的機(jī)電設(shè)備的通信傳輸線纜，為了保障通訊的安全性，大多采用單獨(dú)管道的敷設(shè)，相對(duì)施工方繁瑣，成本較高。電力線載波技術(shù)的不斷興起，利用了現(xiàn)有配電網(wǎng)低壓線路實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)、語音、圖像等多種信息的高速傳輸，一定程度上減少了高速公路繼電工程的線纜敷設(shè)數(shù)量，降低了工程的整體成本，且在后期的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)過程中，只需要考慮電力線纜故障即可，降

7、低了維修檢修的難度。 3.2在高速公路速到照明控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 對(duì)于高速公路的隧道而言，照明控制系統(tǒng)是其重要的組成部分。通過以電力線載波通訊為核心，來實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道照明設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測照明設(shè)備工作狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理，保障了隧道照明系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)利用電力線載波通信技術(shù)還能結(jié)合隧道洞口的光照情況，對(duì)隧道內(nèi)各區(qū)域照明設(shè)施的亮度進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)節(jié)，緩解了駕駛員在進(jìn)入隧道時(shí)因?yàn)榱炼炔钏斐傻囊曈X差，提高了隧道行車的安全性。以高速公路隧道LED燈的控制方式為例，可以采用PWM回路調(diào)光、CAN總線調(diào)光、PLC總線調(diào)光等技術(shù)，如表1所示。但考慮到隧道施工環(huán)境的復(fù)

8、雜性，改造難度相對(duì)較高，因此，大多選用施工方便、快捷且后期維護(hù)方面的PLC總線調(diào)光技術(shù)。 3.3在高速公路速到監(jiān)控控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 高速公路的監(jiān)控系統(tǒng)作為一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，反映的是公路上車輛的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況以及交通狀態(tài)，這些信息經(jīng)過監(jiān)控采集系統(tǒng)的信息采集后，需要傳輸至控制中心，完成信息的分析、處理和判斷，并針對(duì)道路的實(shí)時(shí)情況，來實(shí)現(xiàn)交通的調(diào)節(jié)、控制、監(jiān)測違法行為等功能。由于各終端視頻采集系統(tǒng)所采集到的視頻信息數(shù)據(jù)量龐大，對(duì)通訊系統(tǒng)的要求也較高。因此，采用電力線載波通信技術(shù)，可以有效的實(shí)現(xiàn)各種視頻、圖像信息的高速、穩(wěn)定傳輸，解決了高速公路偏遠(yuǎn)地區(qū)的通訊覆蓋問題，同時(shí)還提

9、高了監(jiān)控系統(tǒng)的故障檢修效率，減少安全事故，提高設(shè)施維護(hù)效率、提高設(shè)施使用壽命，減少設(shè)施維護(hù)成本。 4結(jié)束語 綜上所述，高速公路機(jī)電工程大多位于環(huán)境相對(duì)復(fù)雜的城市郊外、山區(qū)區(qū)域，為了保障高速公路機(jī)電工程的高效率、高質(zhì)量運(yùn)行，必須重視電力線載波通信技術(shù)的應(yīng)用。因此，相關(guān)工作者必須深入研究電力線載波技術(shù)，積極創(chuàng)新，不斷進(jìn)步，提高電力線載波通信的穩(wěn)定性，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，保障高速公路的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 參考文獻(xiàn) [1]陳鳳，鄭文剛，申長軍，等.低壓電力線載波通信技術(shù)及應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2009，37（22）：188-195. [2]楊軍志，楊靜，林錦國.基于電力線載波高速公路電纜防盜割報(bào)警系統(tǒng)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2006，22（35）：279-281. [3]孟建偉，蘇明瑞.電力線通信技術(shù)在高速公路機(jī)電工程中的應(yīng)用前景[J].公路，2004（11）：203-204.