基于ofdm调制技术的配电自动化通信系统

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1、基于OFDM调制技术的配电自动化通信系统～教育资源库　　引言　　配电网自动化系统可采用的通信有光纤、配电载电(DLC：DistributionLineCarrier)、无线、有线等多种方式。10kV配电线路从变电所出发可以延伸到线路上的任一测、控点，所以DLC是最经济、可靠的通信方式之一，是配电自动化的首选通信方式。　　配电线载波通信（DLC）不同于电力系统原有的高压系统输电线载波通信(PLC：PoePlug电力联盟工业标准V1.0.1，采用Intellon专利的Po技术加工；工作频率100MHz；工作电压核心电压2.5V，3.3V/5V输入输出电压；工作环境0～70℃。　　INT51X1可

2、以在恶劣的电力线通信环境下达到14Mbps的数据传输速度，能够根据信道上的信噪比（SNR）选择可用频率，抵制深度衰减槽、噪声和多径衰落，在低SNR的信道中，不使用导频就能够实现同步。在INT51X1中，MAC采用具有避免冲突的载波侦听多路存取（CSMA/CA）方案，并有优先权设置和自动重复请求（ARQ），通过包封装，支持以太包的可靠传输。在保证服务品质（QoS）的前题下，为多媒体有效载荷（包括声音、数据、音频和视频）提供必需的带宽。　　INT51X1提供三种接口MII/GPSI，USB1.1和以太网口。三种模式分别为USB模式、PHY模式和Host/DTE模式。本系统选择PHY模式，分别与7

3、TDMI的32位微控制器。内建有两个以太网MAC控制器0和1，8K的指令缓存和2K的数据缓存。通过外部总线接口(EBI)可以与外挂的SDRAM、ROM/SRAM、flashmemory或I/O互连。通过片内EtheMACController0与INT51X1接口，完成RS232标准数据和IEEE802.3标准数据的相互转换。通过片内串口UART上外接一片MAX3232电平转换芯片，即可实现标准的RS232通信功能，与FTU，TTU等自动化设备相连。　　INT51X1与II接口与微控制器相连。MII（MediaIndependentInterface，媒质独立接口）是一个工业标准接口,提供Po

4、AC与IEEE802.3以太网MAC控制器之间的互连。　　MII接口的帧结构如下：　　模拟前端（AFE）完成放大和滤波功能，选用8vAFE。　　耦合器（Coupler）与10KV电力线耦合。　　软件设计　　INT51X1的初始化是通过配置EEPROM（AT93C46）完成的，应写入自己的MAC地址（这个MAC地址是唯一的）。　　因为ARM7TDMI是7汇编语言编程。实现功能：从RS232口接收FTU/TTU数据，转换为802.3协议IP包，经MAC发送给INT51X1；经MAC接受INT51X1数据，解包，通过RS232口送FTU/TTU。　　W90N740上电后初始化，初始化完成后发送特殊

5、的呼叫信息给主站（64字节全5），握手过程完成后即进入通信运行。　　握手过程如下：　　首先子站对主站广播（发送呼叫信息64字节全5），收到回复自己的响应信息（64字节全3）后，填写本子站通信的目的地址（即发来回复的主站地址），进入正常通信。若收不到响应信息，则每隔1分钟重复发送呼叫信息。　　任何子站收到其它子站的广播12下一页友情提醒：，特别！呼叫信息（由地址辨认），均不予理会。此策略可保证电力线正常运行条件下，各子站与本总线网上主站的通信。当故障断电后重新供电时，各子站与本网主站或临时联络的其它主站沟通通信，便于工程安装。　　若子站收到某主站呼叫，应将呼叫主站地址写入本子站目的地址，然后发

6、出响应信息，此后进入与该主站的正常通信。此策略能使临时加入其它主站管理范畴的子站回到本网，或断电后与原主站恢复联系。　　主站系统　　主站系统是由若干台通信终端，8/16口交换机（HUB）和PC机构成。其中通信终端包括RJ-45，RTL8201，II接口与ACController0连接，ACController1接ETHPHY（RTL8201），从RTL8201引出RJ-45接口，与网络交换机连接；电力线侧则与子站系统类似。　　每台通信终端具有电力网上唯一的MAC地址，同时又具有局域网上唯一的IP地址。每个通信终端都作为本网络（总线＋树型）的通信主机，与最多63个子站进行1：N的通信，并对本网

7、子站进行管理。在本网内，记录和存储所有子站的地址，作为发送数据的目的地址。当收到来自某子站的广播呼叫（64字节全5），则记录该子站地址，并发回响应（64字节全3）。此后，与该子站正常通信。（这种情况，该子站也可能不属于本网。）若失去本站管辖的某个子站，即长期（如5分钟）收不到它的消息，则需要每隔1分钟呼叫这些子站一次，直到收到相应子站的响应信息，进入正常通信为止。24小时后仍无响应则放弃呼叫。　　IP机接收来