基于电力线载波技术的智能传感网络系统设计

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1、2016୍9ᄅ15ರ现代电子技术Sep.201639ज18௹ModernElectronicsTechniqueVol.39No.18168doi：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2016.18.043ࠎႿ׈৯ཌᄛѯ࠯ඌᇆିԮۋຩ઎༢๤ഡ࠹陈婷，赵祥模，高涛，吴晓龙，谭魏萌（长安大学信息工程学院，陕西西安710064）摘要：基于电力线载波原理，结合电子表单和多余度技术的优点，提出一种基于电力线载波技术的智能传感网络系统设计方案；阐述了整套系统的总体设计方案及工作原理，并分别细述了系统主要模块的硬件设计、网络终端软件及上位机软件设计。整套系统能够兼容多种不同类型

2、的传感器，同时还具有易扩展、可靠性高、便于维护等优点，可广泛应用于油田钻井通信、工业测试台架等领域。关键词：电力线载波；传感器网络；传感器电子数据表；总体设计中图分类号：TN926⁃34；TP391文献标识码：A文章编号：1004⁃373X（2016）18⁃0168⁃03DesignofintelligentsensornetworksystembasedonpowerlinecarriertechnologyCHENTing，ZHAOXiangmo，GAOTao，WUXiaolong，TANWeimeng（SchoolofInformationEngineering，Chang

3、’anUniversity，Xi’an710064，China）Abstract：Anewdesignschemeoftheintelligentsensornetworksystembasedonpowerlinecarriertechnologyispresent⁃edinthispaper，whichcouldtakeadvantagesoftheelectronicformandredundancytechnologies.Theoveralldesignschemeandworkingprincipleofthesystem，aswellasmainmodule’sha

4、rdwaredesign，networkterminal’ssoftwaredesignandhostcomputer’ssoftwaredesignofthesystemareelaborated.Thisproposedsystemcanbecompatiblewithavarietyofdifferenttypesofsensors，appliedtomanyareas，suchasoilfielddrillingcommunication，industrialtestbed，etc.，andhasthemeritsofhighscalability，maintainabi

5、lityandreliability.Keywords：powerlinecarrier；sensornetwork；transducerelectronicdatasheet；overalldesign是指利用电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行0引言[7]高速传输的技术，通俗的讲就是用两根线来完成供电传感器网络被广泛应用于军事、国土安全、环境监和数据的传输这两项功能。电力线载波通信在智能楼[1]测、社区安防、工业生产等领域。传感器网络可理解为宇、智能电网、电能自动抄表技术、油田钻井通信等领域由一组传感器以自组织方式构成的有线或无线网络，其[8⁃9]有着较明显的优势。本文将

6、电力线载波通信技术应作用是感知、采集和处理所覆盖区域的感知对象的各种用于传感器网络的设计中，开发了一套可用于强电磁干[2]信息。从定义可以看出，传感方式有无线和有线两种扰环境下的传感网络系统，整套系统具有扩展性强、可方式。目前传感网络结构多种多样，其内部结构、通信靠性好、便于维护等诸多优点。[3]方式以及接口协议也各不相同。无线传感网络在城市传感系统、森林安全监测、煤矿安全监测、农业等诸多领1系统方案与工作原理[4⁃6]域都有广泛的应用。对于无线信号无法覆盖或阻隔系统整体方案见图1。整个网络由上层网络管理计过于严重的环境中，只能采用有线传感网络进行组网。算机、网络控制器、供电与传

7、输数据网络和传感器网络终但在工业中，传感网络节点较多，用有线方式组网布线端组成。整个系统是由上层网络管理计算机完成控制，相当复杂，不利于之后的检修及维护。电力线载波技术依靠以太网实现与网络控制器的通信，然后通过数据与供电传输网络，再与可扩展的多个传感器网络终端节点收稿日期：2016⁃01⁃04完成通信。上位机软件接入以太网后，可实现对整套传基金项目：国家自然科学基金（61302150）；中国博士后科感网络系统各个节点的远程测控。系统中，供电与数据学基金（2014M562356）；