基于电力线载波通信的电力设备远程控制系统设计

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。基于电力线载波通信的电力设备远程控制系统设计　　摘要：基于电力线载波通信的电力设备控制系统主要依托于电力线载波通信技术，利用电力设备之间已有的电力线路将电力设备进行互联，避免了铺设大量通信线路带来的布线问题和使用无线通信技术存在接入设备数量有限和成本高的问题，，实现了对电力设备的远程智能控制。　　关键词：电力线载波通信；

2、电力设备；远程控制　　中图分类号：文献标识码：A文章编号：1671--0129-01　　1引言　　本系统采用电力线载波通信技术，其节点之间采用原来的电力线进行通信。电力线载波通信其实也是一种总线通信技术，只是它是利用原有的电线作为通信介质，不像总线那样，需要专用的通信总线。该技术不仅满足较长的通信距离的需求，可以将远距离的电力设备互联，接入设备数量的容量较大，而且不需要单独铺设通信线路，减少施工难度和资源的浪费。　　2整体设计方案　　设计思路　　本设计系统解决的问题：主要依托电力线载波通信技�g

3、，实现对电力设备的控制。同时，借助树莓派和APP平台，实现对电力设备的近场控制和远程控制。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　主要技术路线：利用电力线载波通信技术，实现

4、核心控制端与各电力设备终端的数据通信；利用树莓派作为控制系统核心控制端，实现对电力设备的近场管理；利用电力设备终端MCU，实时控制各终端电器的工作状态；借助APP平台，实现远程控制。借助APP平台，将用户指令传递给服务器，再由服务器分发给各个电力设备的树莓派核心控制端，通过电力线载波通信，传递给硬件终端，实现远程控制。　　系统工作原理及方案设计　　本系统的整体方案设计如下：将树莓派作为电力设备的核心控制端，并运行电力设备管理UWP应用程序，可以采用LCD显示屏直接控制电力设备的工作状态。树莓派发

5、出的操作指令经过电力线载波模块，在已有的电力线路上进行传输，在电力设备的末端由另一电力线载波通信模块进行接收，最后将指令传递至智能终端的MCU，由MCU对指令进行解析，并且控制电力设备的工作状态。在远程控制方面，基于APP平台，运维人员将控制指令通过APP平台通过以太网传递至树莓派控制端，借助电力线载波通信技术，实现对电力设备的智能控制。　　3电力设备远程控制系统的搭建　　基于OFDM载波调制技术的电力线载波通信模块工作原理为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运

6、用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　电力线载波在380/220V用户配电网上的应用，在90年代后期之前只限于采用调幅或调频制式的载波电话机，实现近距离的拨号通话，也有采用专用的芯片实现近距离数据传输的[1]。目前在自动集抄系统中采用的载波通

7、信方式有扩频、窄带调频或调相。在各种方式中，由于采用OFDM调制具有突发模式的多信道传输、较高的传输速率、更有效的频谱利用率和较强的抗突发干扰噪声的能力，再加上前向纠错、交叉纠错、自动重发和信道编码等技术来保证信息传输的稳定可靠，因而成为电力线上网应用的主导通信方式[2]。　　OFDM即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCM的一种。OFDM技术由MCM发展而来。OFDM技术是多载波传输方案的实现方式之一，它的调制和解调是分别基于IFFT和FFT来实现的，是实现复杂度最低、应用最广的一种多载波传

8、输方案[3]。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　具体通信过程为：先将发送端输入的串行数据经过串并变换器变成N路并行信号，然后将各路信号分别进行基带调制，通过快速傅立叶