低压电力线载波系统中的抗干扰措施new

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1、第/卷第!期兰州工业高等专科学校学报012(/，-1(!%""!年*月314567218976:;14<=>;?5@12AB?C;6=C72D122?>?E75(，%""!"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""文章编号：!""#$%%&#（%""!）"!$""%!$"’!低压电力线载波系统中的抗干扰措施!%马宏锋，陈金鹏（!(兰州工业高等专科学校计算机系；%(兰州工业高等专科学校电气工程系，甘肃兰州)*""+"）摘要：根据低压电力线路存在的各种噪声和干扰，从硬

2、件和软件等方面提出了相应的解决方案，并在低压电力线载波数据传输系统中得以应用，取得了预期的效果。关键词：电力载波；信道；抗干扰；电磁兼容中图分类号：,-#!#()!；,-#)*文献标识码：.!引言在低压电力线载波通信中，由于有大量的用电设备同时释放出干扰，而这些干扰的瞬时功率、周期、相位等又变化很大，各不相同，最终会在电力线上产生多变的连续干扰［!］。这种干扰表现为平均功率较小，频谱很宽而且持续存在，干扰频谱有可能部分或完全覆盖信号频谱。因此，在通信过程中的信噪比可能会变得很低，通信误码率增加。低压电力线上还存在许多随机发生的

3、干扰，通常是由于高压开关的操作、雷电、较大的负荷变化、电力线路上的短路故障等引起的，往往是能量很大的脉冲干扰或脉冲干扰群，持续时间较短，但能量很集中，频谱也很宽。另外，低压电力线路上的各种大功率负载的突然开关、大功率电机的启停过程、功率因数补偿电容器的投切以及短路、故障切除和重合闸等都会引起电压、电流的突变和谐波分量的增加。而在离接收机近距离的范围内，某些中小功率的负载，如日光灯、计算机等的开关也会产生较大的突发脉冲干扰而影响通信。［%］低压电力线上的干扰也存在多变性。这种多变性表现在两个方面：首先是因时而变，即在不同时刻，干

4、扰的频率、强度都各不相同；其次是因地而变，即在不同的低压电网之间，干扰情况各不相同。而在同一个低压电网之内，不同地点的干扰情况也不相同。前者是因为在不同的电网之间，连接的负载、线路情况、电网结构等都不同，导致电网内的各种参数都不同，则必然会影响干扰的分布。后者是因为干扰在电力线上的传播也要遵循高频信号在电力线上的传播特性，会受到电力线上衰减特性的影响，因而对距离、负载分布等也很敏感。因此，电力线上干扰的因地而变的特性对通信系统也会有很大的影响。因此，采用低压电力线进行载波通信所面临的一个重要课题是如何采取有效措施抑制来自电力线

5、的各种干扰。只有有效地抑制各种干扰信号才能保证系统稳定可靠地工作。!收稿日期：%"""$!"$!%作者简介：马宏锋（!#)!$），男，甘肃西峰人，兰州工业高等专科学校讲师，硕士(·!!·兰州工业高等专科学校学报第*卷!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!低压电力线载波系统的硬件抗干扰措施!"#系统电源电路在低压电力线载波系统中，电源是连接系统和电力线的直接通道，是信号传输的信道，同时也是各种干扰进入系统的入口。因此，电源的安全可靠性对系统的准确可靠工作起着举

6、足轻重的作用。在市电传输线上，随时都存在各种意想不到的干扰信号，如雷电、大容量感性负载的起、停等，这些都会造成电源瞬间欠压、过载、产生尖峰、浪涌干扰等。其中雷击尖峰电压可以达到#$%&以上，电流可以达到#’($%)，可以维持时间#’*。!+图#为低压电力载波数据传输系统中采用的电源电路。图#系统电源电路由于压敏电阻的,-&特性，在加于压敏电阻两端的电压超出压敏电压&#.)时，电流迅速增大，呈短路状态，非常适合吸收瞬间的尖峰、浪涌电压。在电源中加入压敏电阻后，由于电源干扰造成的系统程序“飞跑”的可能性减少。市电中含有许多高频干扰

7、源，这些高频成分很容易经过电源进入单片机系统中。另外系统自身的发送频率也会经过电源感应反馈到单片机系统造成干扰。解决的办法之一是在电源电路中加入滤波电路以抑制各种高频信号。另外，在电源变压器的选择上，采用了具有双层屏蔽的电源变压器更利于抑制高频干扰。采用稳压块并联的方法则有利于增大电源功［/］率，加强电源的稳定性。前面所采用的抗干扰措施能够尽可能地减少干扰，提高系统运行的可靠性，但是在恶劣的工作环境中系统仍可能失控，发生所谓的程序“飞跑”。一旦程序失控，运行就会出现混乱或出现“死机”现象。为了使系统程序的运行尽可能地安全，系统

8、设计了电源监视电路和“看门狗”（01234567897）电路。电源监视电路使系统在发生电源故障时，及时地将外接:).存储器保护起来并使系统可靠复位。“看门狗”电路能使万一“飞跑”的系统自动复位并能继续正常运行。在本系统中，选用集电源监视和“看门狗”于一身的新型芯片.);*<$