载波通信在电力系统中的应用前景

摘要：载波通信具有无需布线，覆盖范围广泛，链接方便等显著的特点，在目前有很大的应用前景。基于此，本文笔者将简述低压载波通信技术，并进一步探讨其在社会生活中的应用，最后笔者将浅谈低压载波通信技术的未来发展和应用方向。

关键词：载波通信 ;电力系统 ;应用; 前景

低压电力线载波通信是指通过低压配电线作为信息传输的媒介，对数据或者语音等进行传输的一种特殊的通信方式。由于这种低压载波通信方式能够沿着电力线将数据和信息传输给电力系统的各个环节，但又不需要设立专门的线路，因而目前已经被有效的应用到电力系统中。

1、 低压载波通信的优缺点

低压载波通信具有线路覆盖范围广泛，便捷经济，利用电力载波就能够实现数据的传递和信息的交换，在目前得到广泛的青睐。其具体的优点如下：

㈠电力线在低压载波通信中不仅是动力线还是通信线，因而在使用过程中不需要另外的架设通信媒介，一次性的建设成本低，投资少，见效快，并且运行和维护的成本也是相对比较低。㈡线路具有很高的机械强度，抵抗破坏的能力强，传输的可靠性值得信赖。㈢利用已有的配电线路就可以作为通信信道，通过变电站为中心组织成一个子网，最后有数个子网就可以组成一个完整的数据传输网络，因而载波通信组网方便灵活。

然而低压载波通信电网具有本身的复杂性，因而就不可避免的存在缺点：⑴低压载波通信的需要的电力线的分支很多。⑵低压电力线的负荷存在很大的变化性，会随着时间的改变而可能改变。⑶低压载波通信需要面对很大的来自低压电力线的干扰，这些干扰主要是低压电力线的设备存在故障。

低压载波通信方式虽然受到我国配网环境和其自身缺点的限制，但是其在社会生活生产中仍然得到很大的应用。

2、 低压载波通信技术的应用

低压载波通信技术通过四通八达的电力网络实现数据的传输，具有不占用无线频道资源、不需要专门的布线、维护简单的特点。随着社会经济的发展和电力网络技术的发展，低压载波通信在我国也得到很大的发展和应用。其中最为典型的应用就是在家居智能化、自动抄表以及新型智能化小区等领取的应用。

2.1家居智能化

随着经济的发展和社会的进步，人们对于生活质量的要求也是逐渐的提高。因而智能化家居网络就应运而生。家居智能化是指将放置在住宅中的各个家用电器、PC即以及微控制器连成一个家庭网络，进而完成对于各种设备的智能化自动化的使用和管理控制。由于载波通信技术不需要重新布线，只有有一个插座就能够连入网络中，因而在组网的过程中不会损坏原来的住宅设计，不会影响家居的美观，同时也不需要人们改变对原有家电的使用习惯。而且其系统可靠性强，成本较低，所以在目前人们组建家庭智能化网络中就成为首选的组网方式。

目前，电力宽带上网系统是家居智能化的一个十分典型的应用。实际的电力宽带上网系统是由电力调制解调器、PLC设备、PC机、交换机以及路由等设备构成的。用户在通过低压线上网时，首先需要经过专业的电力调制解调器，通过正交频分复用或者是高斯滤波最小频移键控调制的方法将PC机的信号和数据调制成特殊的电力信号，然后，通过电力线将该电力信号传输给PLC设备中，再通过PLC设备将电力信号转换成原来的数据信号。最后利用交换机、路由等设备直接接入到internet网中，最终实现电力上网。

2.2自动抄表系统

我国的自动抄表行业最初开始于上个世纪80年代，在1998年前后相关单位进行了大量的研究。从1998到2003年自动抄表进入了试点阶段，但是那是发展十分的缓慢。在2003年以后得到广泛的推广。从2006以来，市场需要迅速增长。目前电力载波通信技术是发展的高峰时期，低压载波通信在自动抄表中的应用已经逐渐的成熟。

自动抄表系统主要是由终端水数表、终端采集器、集中器以及中央主控计算机构成。终端采集器利用采集器采集终端表的数据，并对这些数据进行一定的处理，然后利用直接序列扩频将数据调制成适合电力线传输的电力信号。接收端的集中器接收这些电力信号后，对其进行调整然后传输到中央主控计算机中。最后主动计算机分析、处理这些数据，实现最终的远程抄表。

2.3新型智能化小区

由于载波通信的优越性，目前，在设计智能小区的时候，设计者通常会采用低压载波通信技术设计出各种智能系统，例如，停车场管理系统、小区防盗、消防报警系统、小区监控系统等。

新型智能化小区系统与自动抄表系统基本相似，唯一的区别就是该系统的核心设备是电力子阿伯模块，并且这一系统能够进行实时的双向通信。在进行上行通信过程时，电力载波主要是监视各个终端设备，将监控信号及时的调制以后再耦合到低压电力线上。在接收端，同时也有一个载波模块，接受各个载波模块的信号，并对这些信号进行解调和处理最后有其传输给主控计算机。一旦发现异常或者是紧急情况，主控计算机就会马上发出控制信号，并通过相同的路径将信号传输下去，最终完成对终端设备的监控和报警。

3、 低压载波通信技术的应用前景

由于低压载波通信技术的种种优势，使得其有着很大的发展空间。目前，国外一些大型的研发公司，不惜投入巨额的费用，开发高速、安全、可靠、稳定的低压电力载波通信系统。而在我国由于低压载波通信技术的起步比较的晚，因而我国未来几年低压载波通信的研究将主要集中在以下四个方面：1.低压电力线通信信道的分析和建模;2.低压载波通信技术的进一步研究和创新;3.高速、稳定、安全并且耗功低的电力载波通信芯片和模块的研发;4.相关的技术标准以及法律法规等的完善。

在实际的应用方面，低压载波通信技术除了在自动抄表、家居智能化以及新型智能化小区的使用以外，其未来在农田节水灌溉的检测和控制，农产品流通过程信息化等方面必将有着广阔的前景。

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