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郵編：325603
郵箱：2355562888@qq.com
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電力載波技術在行業中的應用
更新時間：2013-07-17 點擊次數：7648次
電力載波通訊即PLC，是英文Power line Communication的簡稱。
電力載波是電力系統*的通信方式，電力載波通訊是指利用現有電力線，通過載波方式將模擬或數字信號進行高速傳輸的技術。大特點是不需要重新架設網絡，只要有電線，就能進行數據傳遞。
但是電力線載波通訊因為有以下缺點，導致PLC主要應用--“電力上網”未能大規模應用：
1、配電變壓器對電力載波信號有阻隔作用，所以電力載波信號只能在一個配電變壓器區域范圍內傳送；
2、三相電力線間有很大信號損失（10dB-30dB）。通訊距離很近時，不同相間可能會收到信號。一般電力載波信號只能在單相電力線上傳輸；
3、不同信號藕合方式對電力載波信號損失不同，藕合方式有線-地藕合和線-中線藕合。線-地藕合方式與線-中線藕合方式相比，電力載波信號少損失十幾dB，但線-地藕合方式不是所有地區電力系統都適用；
4、電力線存在本身固有的脈沖干擾。目前使用的交流電有50HZ和60HZ，其周期為20ms和16.7ms，在每一交流周期中，出現兩次峰值，兩次峰值會帶來兩次脈沖干擾，即電力線上有固定的100HZ或120HZ脈沖干擾，干擾時間約2ms，因次干擾必須加以處理。有一種利用波形過0點的短時間內進行數據傳輸的方法，但由于過0點時間短，實際應用與交流波形同步不好控制，現代通訊數據幀又比較長，所以難以應用；
5、電力線對載波信號造成高削減。當電力線上負荷很重時，線路阻抗可達1歐姆以下，造成對載波信號的高削減。實際應用中，當電力線空載時，點對點載波信號可傳輸到幾公里。但當電力線上負荷很重時，只能傳輸幾十米。
雖然技術問題隨著時間的發展，終都能被解決和克服，但是從目前國內寬帶網建設的情況來看，留給PLC的時間和空間并不寬裕。2000年以來各大運營商大規模推出ADSL、光纖、無線網絡等多種寬帶接入業務，留給電力線上網的生存空間，已經不斷被其他接入方式壓縮?，F在，PLC除了在遠程抄表上有所應用外，已沒有了當初的豪言壯語。
隨著家庭智能系統這個話題的興起，也給PLC技術的發展帶來了一個新的舞臺。在目前的家庭智能系統中，以PC機為核心的家庭智能系統是受人熱捧的。該系統的觀念就是，隨著電腦的普及，可以將所有家用電器需要處理的數據都交給PC機來完成。這樣就需要在家電與PC機間構建一個數據傳送網絡，現在大家都看好無線，但是在家庭這個環境中，“墻多”這一特征嚴重影響著無線傳輸的質量，特別是在別墅和躍層式住宅中這一缺陷更加明顯。如果架設有線網絡除了增加成本以外，在以后的日常生活中要更改家電的位置也顯得十分困難和繁瑣，這就給無須從新架線的電力載波通訊帶來了機遇。
PLC的大特點：不需要重新架設網絡，只要有電線，就能進行數據傳遞，無疑成為了解決這智能家居數據傳輸的佳方案之一。同時因為數據僅在家庭這個范圍中傳輸，束縛PLC應用的5大困擾將在很大程度上減弱，遠程對家電的控制我們也能通過傳統網絡先連接到PC然后再控制家電方式實現，PLC調制解調模塊的成本也遠低于無線模塊。
目前的應用領域主要集中在家庭智能化，公用設施智能化（比如遠程抄表系統，路燈遠程監控系統等）以及工業智能化（比如各類設備的數據采集）。在技術上，電力載波通訊不再是點對點通訊的范疇，而是突出開放式網絡結構的概念，使得每個控制節點（受控設備）組成一個網絡進行集中控制，目前在電力載波應用上具有網絡協議及網絡概念的企業不多，國外的有Echelon公司的Lonworks網絡，國內的有Risecomm（瑞斯康）公司的瑞斯康智能控制網絡。他們的網絡協議都是根據標準協議EIA709.1,EIA709.2編寫的。
列舉兩個應用領域的例子：
應用案例一：智能家居
智能家居控制網可用電力線載波技術來實現，其原理是將電力載波技術集成后嵌入到各電器中去，并利用家庭現有的電力線作為載波通信媒介，實現智能設備之間的通信與控制。智能家居控制網中智能電器的互聯互動，將為您帶來高品質的生活體驗和生活享受：
隨時查詢所有電器狀態
任一開關集中控制家中所有智能電器設備
組開組關電器，如場景燈等
隨時掌握家庭安防情況，如防盜、火警、探測燃氣泄漏等
通過互聯網或對家中電器進行遠程控制
應用案例二：遠程抄表系統（AMR）
遠程自動抄表（AMR）系統是智能控制網的重要應用之一。它可以使電力供應商在提高服務質量的同時降低管理成本；并讓用戶有機會充分利用各種用電計劃（如分時電價）來節省開支和享受多種便利。
系統功能特點
遠程自動抄表
遠程控制電表拉合閘
實時查詢用戶用電量
電表用量組抄或個別選擇抄讀
可與收費系統聯為一體
根據電網負載的峰谷時段分段電價
分時段抄表及計費
控制非法竊電行為
減少人力成本及管理成本
自動保存抄讀的歷史數據
統計電表數據，分析用電規律
估計線損和由電表計量誤差引起的自損
電力載波是電力系統*的通信方式，電力載波通訊是指利用現有電力線，通過載波方式將模擬或數字信號進行高速傳輸的技術。大特點是不需要重新架設網絡，只要有電線，就能進行數據傳遞。
但是電力線載波通訊因為有以下缺點，導致PLC主要應用--“電力上網”未能大規模應用：
1、配電變壓器對電力載波信號有阻隔作用，所以電力載波信號只能在一個配電變壓器區域范圍內傳送；
2、三相電力線間有很大信號損失（10dB-30dB）。通訊距離很近時，不同相間可能會收到信號。一般電力載波信號只能在單相電力線上傳輸；
3、不同信號藕合方式對電力載波信號損失不同，藕合方式有線-地藕合和線-中線藕合。線-地藕合方式與線-中線藕合方式相比，電力載波信號少損失十幾dB，但線-地藕合方式不是所有地區電力系統都適用；
4、電力線存在本身固有的脈沖干擾。目前使用的交流電有50HZ和60HZ，其周期為20ms和16.7ms，在每一交流周期中，出現兩次峰值，兩次峰值會帶來兩次脈沖干擾，即電力線上有固定的100HZ或120HZ脈沖干擾，干擾時間約2ms，因次干擾必須加以處理。有一種利用波形過0點的短時間內進行數據傳輸的方法，但由于過0點時間短，實際應用與交流波形同步不好控制，現代通訊數據幀又比較長，所以難以應用；
5、電力線對載波信號造成高削減。當電力線上負荷很重時，線路阻抗可達1歐姆以下，造成對載波信號的高削減。實際應用中，當電力線空載時，點對點載波信號可傳輸到幾公里。但當電力線上負荷很重時，只能傳輸幾十米。
雖然技術問題隨著時間的發展，終都能被解決和克服，但是從目前國內寬帶網建設的情況來看，留給PLC的時間和空間并不寬裕。2000年以來各大運營商大規模推出ADSL、光纖、無線網絡等多種寬帶接入業務，留給電力線上網的生存空間，已經不斷被其他接入方式壓縮?，F在，PLC除了在遠程抄表上有所應用外，已沒有了當初的豪言壯語。
隨著家庭智能系統這個話題的興起，也給PLC技術的發展帶來了一個新的舞臺。在目前的家庭智能系統中，以PC機為核心的家庭智能系統是受人熱捧的。該系統的觀念就是，隨著電腦的普及，可以將所有家用電器需要處理的數據都交給PC機來完成。這樣就需要在家電與PC機間構建一個數據傳送網絡，現在大家都看好無線，但是在家庭這個環境中，“墻多”這一特征嚴重影響著無線傳輸的質量，特別是在別墅和躍層式住宅中這一缺陷更加明顯。如果架設有線網絡除了增加成本以外，在以后的日常生活中要更改家電的位置也顯得十分困難和繁瑣，這就給無須從新架線的電力載波通訊帶來了機遇。
PLC的大特點：不需要重新架設網絡，只要有電線，就能進行數據傳遞，無疑成為了解決這智能家居數據傳輸的佳方案之一。同時因為數據僅在家庭這個范圍中傳輸，束縛PLC應用的5大困擾將在很大程度上減弱，遠程對家電的控制我們也能通過傳統網絡先連接到PC然后再控制家電方式實現，PLC調制解調模塊的成本也遠低于無線模塊。
目前的應用領域主要集中在家庭智能化，公用設施智能化（比如遠程抄表系統，路燈遠程監控系統等）以及工業智能化（比如各類設備的數據采集）。在技術上，電力載波通訊不再是點對點通訊的范疇，而是突出開放式網絡結構的概念，使得每個控制節點（受控設備）組成一個網絡進行集中控制，目前在電力載波應用上具有網絡協議及網絡概念的企業不多，國外的有Echelon公司的Lonworks網絡，國內的有Risecomm（瑞斯康）公司的瑞斯康智能控制網絡。他們的網絡協議都是根據標準協議EIA709.1,EIA709.2編寫的。
列舉兩個應用領域的例子：
應用案例一：智能家居
智能家居控制網可用電力線載波技術來實現，其原理是將電力載波技術集成后嵌入到各電器中去，并利用家庭現有的電力線作為載波通信媒介，實現智能設備之間的通信與控制。智能家居控制網中智能電器的互聯互動，將為您帶來高品質的生活體驗和生活享受：
隨時查詢所有電器狀態
任一開關集中控制家中所有智能電器設備
組開組關電器，如場景燈等
隨時掌握家庭安防情況，如防盜、火警、探測燃氣泄漏等
通過互聯網或對家中電器進行遠程控制
應用案例二：遠程抄表系統（AMR）
遠程自動抄表（AMR）系統是智能控制網的重要應用之一。它可以使電力供應商在提高服務質量的同時降低管理成本；并讓用戶有機會充分利用各種用電計劃（如分時電價）來節省開支和享受多種便利。
系統功能特點
遠程自動抄表
遠程控制電表拉合閘
實時查詢用戶用電量
電表用量組抄或個別選擇抄讀
可與收費系統聯為一體
根據電網負載的峰谷時段分段電價
分時段抄表及計費
控制非法竊電行為
減少人力成本及管理成本
自動保存抄讀的歷史數據
統計電表數據，分析用電規律
估計線損和由電表計量誤差引起的自損
