低壓電力線載波通信技術研究與應用

張婧

摘 要 低壓電力線載波通信技術被廣泛應用在各個行業中，靈活利用自身的優勢，發揮出其潛藏的巨大價值。信號處理技術的創新，促使低壓配電網載波通信成為當前辦公、監控、自動化以及查表等領域專用的數字通信，涉及范圍較廣。基于此，作者結合自身工作經驗，對低壓電力線載波通信技術進行詳細的分析研究，以供相關工作人員參考。

關鍵詞 低壓電力線；載波；通信技術應用

中圖分類號 TN91 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）217-0144-02

隨著時代不斷的發展，電力線載波通信是利用當前的低壓、中壓或者高壓配電線為媒介，進行合理的信息傳輸，實現通信的目的。電力網絡是當前應用覆蓋面積最廣泛的網絡，其自身具有較大的應用價值，尤其是在當前的時代背景下，其技術的理論與實踐已經逐漸趨于成熟，靈活應用其技術，可以有效地滿足當前時代的需求。

1 低壓電力線載波通信技術發展現狀

1.1 國外現狀

國外對于低壓電力線載波通信研究時間較長，已經有100多年的研究經驗，例如，在20世紀20年代，國外大量的企業與研究機構積極對該技術進行研究，并取得重要的研究成果，如，西門子公司研究的低壓配電網絡、波紋載波系統等，從根本上實現了損耗降低，滿足不斷發展的需求。

在1958年，美國元件公司研究出電力線載波通信集成電路，并陸續研究出低功耗電力線通信微處理器、網絡技術芯片等，并在不斷的發展過程中，擴展其實際的研究方向，不斷進行創新，迎合當前時代發展的需求。

1.2 國內現狀

相對來說，對于當前國外的技術發展我國國內的低壓電力線載波通信技術研究落后于國外，其主要的原因在于我國電力載波通信技術研究起步較晚，但其發展的速度較快，例如，在20世紀末，我國積極進行低壓配電網傳輸特性參數測試，加深對其了解，并在不斷的發展過程中鼓勵創新，積極進行技術應用，如，90年代末期研究的電網載波方案制定，促使其早期的產品穩定性得到提升。

進入到21世紀后，我國積極引進國外先進的技術，例如，引進國外先進的PLC芯片技術，進而研究出符合當前需求的樣機。在2000年，我國出臺相關的電力線載波集中抄表技術發展標準，并明確其發展方向，如，在次年，我國建立了電力線通信推廣辦公室，積極對相關的技術進行創新，并成功的研制出電力線高速數據通信，通過其核心的產品，提升其傳輸頻率，滿足當前的需求。在后續的發展過程中，我國的低壓電力線載波通信技術不斷創新發展，為迎合時代的需求，積極對當前的技術進行革新，例如，2006年進行的技術試驗，促使其電力網上小區用戶反饋良好，但在實際的應用過程中，其可能出現網絡特定衰減情況，影響其使用效果。

近年來，我國國內的各個大學積極進行相關的研究，并促使低壓電力線載波通信技術取得一定的成果，如，固化的PLC技術調制，甚至不斷的取得突破性進展，但受我國實際的國情影響，由于相關的政策不夠完善，還需要繼續進行探索與研究，以滿足當前的需求。

2 現階段低壓電力線載波通信技術的特點優勢分析

對于當前的低壓電力線載波通信技術來說，與現有的高壓電力線存在較大的不同，具體來說，其優勢特點主要體現在以下幾方面。

2.1 受噪聲干擾

對于低壓線來說，在進行傳輸過程中，受其自身性質的影響會產生較大的噪聲，并根據其噪聲自身的特點，劃分為突發噪聲、周期噪聲、脈沖噪聲等，由于其自身的振動影響，其產生的頻率也對其實際的信號產生一定的影響，并對其信號造成削弱，難以滿足當前的需求，嚴重影響其通信的質量。

2.2 信號損失較大

低壓電力線屬于當前PLC的重要分支，受其自身的性質影響，其主要是通過電力線本身直接向用戶進行服務，并直接進入用戶內線路，因此，其主要是受當前的傳輸線路影響，導致其工作效果不明顯。同時，在其線路傳輸過程中，由于負荷情況多種，同時各線路的節點對外阻抗也不同，進而導致其信號在運行過程中，經常發生諧振、反射等情況，降低了信號傳輸質量，進而造成信號損失[ 1 ]。

2.3 時變性與隨機性較強

對于低壓電力線來說，在傳輸過程中，由于其直接進入到當前的用戶內線路，進而將連接不同種類不同屬性的負載，因此，其展現出明顯的隨機性與時變性，進而影響其傳輸效果。

2.4 輸入阻抗分析較難

低壓電力線通常情況下與當前的負載相關聯，并形成共振電路，因此，在實際的傳輸過程中其經常出現低阻抗區域，由于低阻抗區域的不確定性，其時而出現、時而消失，導致其輸入阻抗難以確定。

3 現階段低壓電力線載波通信技術的實際應用

低壓電力線載波通信技術當前被廣泛的應用在各個行業中，尤其是對于當前的電力供電網絡來說，在不斷的發展中，靈活應用數據通信，可以有效的發揮出自身的技術優勢，例如，不占用無線頻道資源、降低其成本資金的投入，并可以進行有效的維護，減少其復雜的步驟，滿足當前時代的需求。因此，靈活應用該技術，可以從根本上滿足當前時代的需求，具體來說，主要體現在以下幾方面。

3.1 家居智能化應用

在當前的時代背景下，人們的生活水平逐漸提升，促使人們對于家居智能化的要求提升，進而滿足當前的需求。例如，現階段較為普遍的智能化家居網絡構建，通過利用合理的技術，將當前家居控制器、家用電器等與PC機進行連接，形成完善的整個網絡，進而實現各種設備的智能化控制，同時實現自動化，利用當前的因特網，保證其只要有電力供應的地方，就可以實現網絡的鏈接，實現智能控制。

受其技術自身的性質影響，其不需要安裝與設置信號線，因此，在設計時并不會破壞家居原有的設計，也不會改變人們對原有家電的使用習慣，滿足當前的需求，由于其自身的性質較為穩定，深受當前人們的喜愛，并成為當前人們進行家庭智能構建的主要方式。

例如，較為典型的是當前電力寬帶上網系統的應用，其設計主要包括當前的PLC設備、電力調制解調器、交換機以及PC機等組成，利用當前的低壓電力線上網時，首先通過其電力調制解調器，將信號進行合理的分析，并通過正交頻分復用進行調制，將其調制為特殊電力信號，并將其進行有效的傳送，傳送至PLC設備中，并進行有效的轉換，以滿足當前上網的需求[2]。

3.2 新型智能小區

隨著人口數量增加，人們的生活水平的提升，促使各個小區的人口數量增多，因此，應積極進行有效的技術應用，促使當前的小區逐漸實現自動化與安全化，構建新型智能小區成為當前發展的主要方向。低壓電力載波通信技術自身具有較強的優勢，在實際的應用過程中，利用其性能，設計合理的系統，如，水系統、電氣系統等，并加強對其進行系統管理，如，停車場系統管理、遠程抄表系統管理以及小區防盜系統管理等，通過有效的設計，滿足當前實際的需求。

例如，以自動抄表系統為例，其在設計過程中，靈活應用當前的電力載波通信技術，設計合理的端水表、集中器、終端采集器、中央控制計算機等，通過合理的協調，形成完善的系統，滿足當前的需求。

例如，在其系統運行過程中，首先是通過終端采集器進行有效的數據采集，并通過終端數據表，對當前數據進行合理有效的分析處理，接著通過合理的調制，將其直接進行序列擴頻，并在接收端進行電力信號傳輸，在不斷的優化過程中，實現最終的遠程抄表，滿足當前人們的需求。但其系統自身還存在一些不足之處，還需要工作人員不斷進行創新，促使其逐漸向安全方向發展[3]。

4 結論

綜上所述，在當前的時代背景下，低壓電力載波通信技術創新發展，并成為當前人們研究的重點，在未來具有廣闊的市場與空間。因此，相關工作人員應積極進行有效的創新，不斷對其進行優化，并有效的借鑒國外的技術，進行創新性分析，以滿足當前時代的需求，從整體上提升我國的技術水平。

參考文獻

[1]楊慶.基于低壓電力線載波技術的抄表系統組網及路由研究[D].成都：電子科技大學，2016.

[2]徐德超.低壓電力線載波通信組網路由的設計與實現[D].北京：中國科學院大學（工程管理與信息技術學院），2015.

[3]金凌英.電力線載波通信系統中信號干擾和擴頻技術的研究[D].上海：上海交通大學，2017.