电力线载波通信在路灯监控系统中的应用研究

《电力线载波通信在路灯监控系统中的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要为了提高公共照明系统的质量，及时发现故障路灯，人们希望能够利用己有的低压配电网传输控制路灯的信号，进而实现一种自动控制和维护及时的远程路灯监控系统。而基于电力线载波通信的跻灯管理系统就是利用己有的电力线路传输数据的，它不需要重新敷设通信线路，也不占用无线通信频道资源，经济便利，应用前景十分广阔。电力线是用来传输电能的，而不是专门用来通信的，所以作为通信介质会带来很多技术难题，具有噪音大、阻抗不易匹配、信号衰减大、相线之间信号祸合弱等特性。为此本文运用了电力线扩频载波技术来克服电力线传输信号存在的问题。与传统的路灯管理系统相比

2、，应用了电力线载波通信的路灯监控系统可以实现对单盏路灯监控，远程诊断，准确定位发生故障的路灯，路灯系统的整体性能也因此得到了很大的提高。为了提高电力线载波模块的通信能力，本文分析了低压电力线输入阻抗特性和传输干扰特性，在理论上研究了扩频通信技术，并完成了模块的硬件设计。通过分析比较几种电力线通信协议，本文的协议遵循CEBus设计，又根据路灯监控系统和电力线载波模块的特点，提出了Token-CSMA/CD混合协议，并完成了模块的软件设计，这种混合协议不仅可以提高通信介质利用率，而且可以减小冲突概率。本文做了测试电力线载波模块传输特

3、性的实验，并分析了实验结果。实验结果表明:本方案设计合理，实现成本低。关钮词电力线载波:路灯监控系统;扩频通信;Token-CSMA/CD哈尔滨工业大学工学硕1学位论文AbstractInordertoimprovethequalityofpubliclightingsystemandlocatefaultstreetlampsrapidly,peopleexpecttorealizeremotepubliclightingmonitorandcontrolsystembytransmittingsignalswiththeex

4、istinglowvoltagepowerdistributiongrid.Publiclightingmanagementsystembasedonpowerlinecarriercommunicationtransmitsdatawiththeexistingpowerlinewithoutanynewwiringandwithoutoccupyingthechannelofwirelesscommunication.Itischeapconvenientandhasabrightapplicationprospect.Po

5、werlineisdesignedtotransmitelectricalenergyandisnotspeciallyusedforcommunication.Sotherearemanyproblemsexistinginpowerlinewiththenotablefeaturesofthenoise,themismatchofimpedance,theattenuationofsignalandtheweaksignalcouplingbetweentwophases.Powerlinespreadspectrumcar

6、riertechnologyisappliedinthispapertocopewiththeproblemscomingwithsignaltransmissiononpowerline.Comparedwithconventionalpubliclightingmanagementsystem,evensinglestreetlampcanbemonitoredandcontrolledremotelybypowerlinecommunication.Asaresult,itispossibletodiagnoseremot

7、elyandlocatetheexactpositionoffaultstreetlampsprecisely,andthetotalperformanceofpubliclightingsystemisenhanced.Inordertoraisethecommunicationabilityofpowerlinecarriermodule,thecharacterofinputimpedanceandtheinterferenceexistinginlow-voltagepowerlineareanalyzedinthisp

8、aper,andspreadspectrumcommunicationtechnologyisstudiedtheoretically.Thehardwaremoduleforpowerlinecommunicationisalsodevelopedfollow