应用电力载波通信实现发射台电力系统监控.doc

出处:《传播与制作》作者:陈友茂电力线载波(PowerLineCarrier,PLC)是一种利用输电线路作为高频信号传输线路的通信方式。模拟技术用在电力线上传递载波信号,很早就有了。已有的35~500千伏高压电力线载波通信,只是电力系统生产调度和行政联络的通信方式。随着数字处理技术和通信技术的飞速发展,低压电力线信道电力线载波(PLC)倍受重视,并迅速成为国内外电力线载波通信发展的主流方向。它利用现有交流电源线作为通讯线路,把电力线通信技术、网络技术和微控制器相结合,其优点是:电力线和信号线合一,直接利用电力线作为控制总线和数据总线,通过电力线将各控制器与各功能接口和设备相连,实现程序控制和高速数据的传输。无须布设信号线。    低压电力线信道特点是电力线导线粗,结构坚固,可靠性高。但电力线是用来传送工频电能的,所以在电力线的结构设计上不可能考虑高频通信技术的特殊要求。电力线上带较高电位,不能直接接触;线路上杂音电平也很高,给组织高频通道带来一定的困难。    但广播电视发射台站的供电系统相对独立,电力载波的特点是比较难以穿透变电系统(变压器等),同时高频干扰也由于变电系统的隔离而减少,为电力载波创造一个稳定安全的应用环境。电力载波的优势得到了最大的体现。如果通过在控制端(总控中心)连接其他的通信网络(GPRS、WAN、PSTN等),使系统实现遥测遥控。适合偏远的广播电视发射中心实现无人值守。我们采用科强公司的KQ-100系列电力载波通信模块,该模块采用FSK方式,与扩频方案,有以下优点:(1)用户不需要对模块初始化。(2)用户可根据通讯媒质的不同选用100、300、600、1200、1800、2400、4800、9600、19200BPS的波特率,适用于各种不同的应用领域。(3)用户可以灵活地使用中继通讯方式,从而使通讯距离延伸,目前已有客户设计成功2—7级无中心中继,在许多复杂环境下能100%实现无误码通讯。(4)对传输线、特别是电力线上的干扰抑制能力强,抑制能力最高可达80db。    系统通过监控多个用电功率消耗终端的情况,包括电流和电压,以及设备温升等数据对设备进行实时监测定时记录;根据设置自动控制,切换状态异常的设备或根据播出时间表开关或转换播出设备;    系统配置GPRS模块,LAN接口,或移动网络,根据需要进行遥控和遥测,或异常情况及时通知相关人员,从而进行人工干预,保障播出。    系统包括监控终端,控制中心,及相应应用软件,网络模块等构成。    监控终端包括信号采集系统,控制切换系统,逻辑控制系统,电力载波传输系统构成,位于受检测的设备端。可以根据需要增加多个监控终端(不多于256个);    控制中心包括电力载波通信系统,数据采集记录系统,控制系统,万年历,GPRS通信组件,LAN组件等,系统配备WEBSERVER,可以向外发布系统信息或通过远程控制;控制中心可以级联和设置总控中心。    本监控系统整体结构如下:    以下就硬件实现电路作简单描述:    硬件实现的关键是监控终端的设计,它包括多个功能模块。图3电压采样    模块一:(或单相)电压电流数据采集返回监控中心,进行实时信息反馈。模块如下:    对现场电压电流进行线性整流:硬件对现场三相电压电流进行整流,及经信号采集电路对外电网进