隨著房地產(chǎn)業(yè)的興起，居民用戶普遍實行一戶一表，供電企業(yè)直抄直管的電能表數(shù)量急劇增加，抄表、收費壓力增大，為了提高抄表工作效率，減少抄表差錯，遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)在一些供電企業(yè)大量使用。從目前電力載波集中抄表系統(tǒng)應(yīng)用情況看，廠家繁多，應(yīng)用技術(shù)不一，還沒有一種技術(shù)能達(dá)到完全可靠、實用、方便的程度，因此在推廣使用載波集中抄表系統(tǒng)時，以下幾個問題不容忽視。

一、建立統(tǒng)一的主站管理軟件，有利于資源共享

主站管理軟件使用是否方便，直接影響系統(tǒng)運行效率。目前，各個廠家都自主開發(fā)了應(yīng)用軟件，如果一個單位選擇了幾個集中抄表系統(tǒng)廠家，那么就要安裝幾套應(yīng)用軟件，實際應(yīng)用中由于受價格等因素的影響，一個單位選擇幾個集中抄表系統(tǒng)廠家的現(xiàn)象還比較普遍，造成應(yīng)用上的不便，特別是與營銷信息系統(tǒng)接口方面，要開發(fā)多個接口程序，同時各廠家使用不同的數(shù)據(jù)庫軟件，應(yīng)用單位需重復(fù)購買，造成投資浪費。事實上，供電公司已經(jīng)使用了多種讀取電能表數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，如變電站電能量采集系統(tǒng)、負(fù)荷管理系統(tǒng)等，由于各個系統(tǒng)功能側(cè)重點不同，目前均自成體系，獨立運行，資源沒有有效、合理利用。為了方便使用集中抄表系統(tǒng)，要聯(lián)合廠家開發(fā)統(tǒng)一的系統(tǒng)應(yīng)用軟件，將變電站電能量采集系統(tǒng)、負(fù)荷管理系統(tǒng)、集中抄表系統(tǒng)整合成一個統(tǒng)一的主站管理軟件，同時能讀取多個廠家采集器數(shù)據(jù)，方便實用，實現(xiàn)資源共享，減少重復(fù)投資。

二、選擇合適的組網(wǎng)方式，有利于集中抄表系統(tǒng)推廣使用

合適的組網(wǎng)方式對大面積推廣使用集中抄表系統(tǒng)有著重要影響。目前，低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)主要有兩種方式，一種是載波電能表方式，即電力用戶安裝帶載波通訊功能的電能表，電能表和集中器之間采用電力線載波通訊技術(shù)進(jìn)行傳輸，集中器和主站之間采用公網(wǎng)進(jìn)行通訊。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下：

另一種為RS485電能表+載波方式，即電力用戶安裝帶有RS485通信口的電子式電能表，系統(tǒng)中安裝帶載波通訊功能的采集終端，采集終端使用RS485通信口與電能表通訊，采集終端和集中器之間采用電力線載波通訊技術(shù)進(jìn)行傳輸，集中器和主站之間采用公網(wǎng)進(jìn)行通訊。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下：

1載波控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

就目前的狀況而言，煤礦中的采煤電機設(shè)備在進(jìn)行工作時，電纜會隨之移動，這時會出現(xiàn)折返的情況，長期移動、折返，將會導(dǎo)致電纜的芯線出現(xiàn)折斷現(xiàn)象，或是使其芯線裸露在外。這樣的情況在電機設(shè)備使用1140V電壓供電下，容易使其產(chǎn)生共模電壓和電流，同時會擊穿其瞬發(fā)二極管以及先導(dǎo)二極管，導(dǎo)致該設(shè)備無法進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，也就不能及時在發(fā)現(xiàn)狀況時將電機設(shè)備停止，從而提高了采煤作業(yè)中的危險程度。在電機設(shè)備中，應(yīng)用載波技術(shù)有其獨特的優(yōu)勢存在。第一，載波技術(shù)可以實現(xiàn)設(shè)備的抗干擾性，同時具有免維護、壽命長的優(yōu)點。第二，它擁有智能型全獨立控制接口，對作業(yè)中的工作情況有明顯的顯示，以便對工作設(shè)備進(jìn)行檢測以及及時維修。第三，該技術(shù)的模塊擁有磁鐵吸附式底座，可以實現(xiàn)快速安裝，并能選擇電機設(shè)備里的合適位置。

2載波控制技術(shù)的工作原理

載波控制技術(shù)是由兩個控制模塊組成，一個是發(fā)信模塊，另一個是收信模塊，兩個模塊分別裝在采煤機內(nèi)以及開關(guān)處，當(dāng)機組處于停機狀態(tài)時，采煤機的隔離電源開關(guān)是關(guān)閉狀態(tài)，同時電磁啟動器也沒開始工作，這時其中的36V開關(guān)開始給收信模塊供電。當(dāng)收信模塊接收到電源，其與收信模塊連接的雙相機組負(fù)荷芯線能夠發(fā)出大約50HZ的載波信號，同時其中的發(fā)信模塊通過機組負(fù)荷電纜收到其傳來的載波信號后，將原有的信號源變?yōu)閿?shù)碼載波，并將變更的信號源返回至負(fù)荷電纜。當(dāng)收信模塊再次收到數(shù)碼信號源時，則將其進(jìn)行解碼，以變成控制按鈕的指令，再通過驅(qū)動各部位的繼電器，來達(dá)到對采煤機作業(yè)過程的遠(yuǎn)程操控。

3具體應(yīng)用效果

某采煤作業(yè)方在其采煤過程中利用了載波技術(shù)，對其采煤機的操控有很大的幫助。其在采煤機中安裝了載波控制模塊，同時將啟動器安裝同一頻率的控制模塊，使其實現(xiàn)對采煤機的遠(yuǎn)程操控。它代替了傳統(tǒng)的控制方式，采用雙向信號傳輸?shù)姆椒?，對其進(jìn)行動態(tài)檢測，以便避免采煤機因各種原因出現(xiàn)的電纜損壞而帶來的一些事故。另外，在使用載波控制技術(shù)后，不僅在工作效率上得到了提高，并且在某些成本花費上也省下一筆費用。例如，利用該技術(shù)可以將傳統(tǒng)的7芯屏蔽電纜換成4芯屏蔽電纜，其費用相比之下更小，而且同一根電纜在沒有損壞的前提下可以重復(fù)使用。4芯電纜在原有電纜的基礎(chǔ)上同樣可以實現(xiàn)靈活操控，并且雙相傳輸信號，使其信號更穩(wěn)定。除了能夠提高采煤機的工作效率以外，該技術(shù)還可以使操作過程中的能源消耗量降低，使其真正達(dá)到低能作業(yè)。由此可見，在采煤過程中，電纜的載流量要求非常嚴(yán)格，由于載波控制模塊對工況可以顯示出來，因此，在控制作業(yè)時，可對數(shù)據(jù)有明確的顯示，不僅能夠節(jié)約電纜的資金，更降低了控制線的事故發(fā)生率。載波控制技術(shù)的應(yīng)用也為煤礦開采工作帶來了經(jīng)濟效益以及社會效益，它不僅僅節(jié)省了電纜的費用，也節(jié)約了采煤工作的開支。由于降低了電纜的損壞率，也減少了更換的次數(shù)，因此一個工作面只需要400245m2的電纜，長度也減少了400m，總資金是17萬多。因此，采用載波控制技術(shù)的優(yōu)勢顯而易見。

摘要：介紹一種最新推出的電力載波調(diào)制解調(diào)器芯片ST7538的基本原理，給出ST7538的主要控制電路和接口電路，討論應(yīng)用該芯片后些注意事項。

關(guān)鍵詞：電力載波通信ST7538家庭網(wǎng)絡(luò)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)

利用電力線作為通信介質(zhì)的電力載波通信，具有極大的方便性、免維護性、即插即用等優(yōu)點，在很多情況下是人們首選的通信方式。ST7538是最近SGSTHOMSON公司在電力載波芯片ST7536、ST7537基礎(chǔ)上推出的又一款半雙工、同步/異步FSK（調(diào)頻）調(diào)制解調(diào)器芯片。該芯片是為家庭和工業(yè)領(lǐng)域電力線網(wǎng)絡(luò)通信而設(shè)計的，與ST7536和ST7537相比，主要具有以下特點：

*有8個工作頻段，即：60kHz、66kHz、72kHz、76kHz、82.05kHz、86kHz、110kHz和132.5kHz；

*內(nèi)部集成電力線驅(qū)動接口，并且提供電壓控制和電流控制；

*內(nèi)部集成+5V線性電源，可對外提供100mA電流；

【摘要】文章首先介紹了OFDM基本原理，然后對實際的ADSL系統(tǒng)進(jìn)行基本理論分析。

關(guān)鍵詞：正交頻分復(fù)用（OFDM）；離散多音調(diào)制（DMT）；不對稱用戶數(shù)據(jù)環(huán)路（ADSL）

1．引言

數(shù)字信號處理的發(fā)展使多載波調(diào)制的大規(guī)模應(yīng)用成為可能。目前，MCM技術(shù)[1]已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于諸如xDSL、DVB和DAB等系統(tǒng)。同時，三代以后（3Gbeyond）的移動通信系統(tǒng)則以MCM（OFDM）技術(shù)最受矚目。DMT被認(rèn)為是頻域中最佳多載波調(diào)制的實現(xiàn)方法，它是目前ADSL系統(tǒng)中廣泛采用的調(diào)制技術(shù)。

2．OFDM原理

2.1基本模型

【摘要】文章首先介紹了OFDM基本原理,然后對實際的ADSL系統(tǒng)進(jìn)行基本理論分析。

關(guān)鍵詞:正交頻分復(fù)用(OFDM);離散多音調(diào)制(DMT);不對稱用戶數(shù)據(jù)環(huán)路(ADSL)

1.引言

數(shù)字信號處理的發(fā)展使多載波調(diào)制的大規(guī)模應(yīng)用成為可能。目前,MCM技術(shù)[1]已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于諸如xDSL、DVB和DAB等系統(tǒng)。同時,三代以后(3Gbeyond)的移動通信系統(tǒng)則以MCM(OFDM)技術(shù)最受矚目。DMT被認(rèn)為是頻域中最佳多載波調(diào)制的實現(xiàn)方法,它是目前ADSL系統(tǒng)中廣泛采用的調(diào)制技術(shù)。

2.OFDM原理

2.1基本模型

摘要：依靠低壓電力載波通信技術(shù)，發(fā)展起來的集中抄表應(yīng)用系統(tǒng)，能實現(xiàn)臺區(qū)電費的遠(yuǎn)距離集中抄錄，監(jiān)控對臺區(qū)總電量、線損的統(tǒng)計、計算，有效緩解了抄收電費工作量大的問題。但只采用遠(yuǎn)程抄表的臺區(qū)仍然需要抄表員給用戶送電費單，并進(jìn)行人工催費，仍然無法滿足供電局在“電費核收”環(huán)節(jié)減員增效、提高管理水平的客觀要求。

關(guān)鍵詞：低壓電力載波通信技術(shù)集中抄表應(yīng)用系統(tǒng)遠(yuǎn)程抄表

依靠低壓電力載波通信技術(shù)，發(fā)展起來的集中抄表應(yīng)用系統(tǒng)，能實現(xiàn)臺區(qū)電費的遠(yuǎn)距離集中抄錄，監(jiān)控對臺區(qū)總電量、線損的統(tǒng)計、計算，有效緩解了抄收電費工作量大的問題。但只采用遠(yuǎn)程抄表的臺區(qū)仍然需要抄表員給用戶送電費單，并進(jìn)行人工催費，仍然無法滿足供電局在“電費核收”環(huán)節(jié)減員增效、提高管理水平的客觀要求。

依靠智能IC卡技術(shù)，發(fā)展起來的預(yù)付費電力管理系統(tǒng)，能實現(xiàn)先交費，后用電的管理模式。解決了電費收繳難的問題，但無法實施有效的用電管理及監(jiān)控，如電費核算周期內(nèi)的線損計算、電量匯總等功能，不能實現(xiàn)“抄”“核”環(huán)節(jié)的自動化。

預(yù)付費低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)有機的將上述兩種技術(shù)結(jié)合在一起，運用低壓載波通信技術(shù)、智能（CPU）IC卡技術(shù)、國際通行的3DES加密及密碼管理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)、有線/無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),綜合上述兩種應(yīng)用系統(tǒng)的優(yōu)勢，在實現(xiàn)預(yù)付費電力管理的同時，使系統(tǒng)仍然具備遠(yuǎn)距集中抄表，監(jiān)控的功能。為供電企業(yè)全面實現(xiàn)“抄”“核”“收”自動化，提高運營效率，規(guī)避電費風(fēng)險，提供了更加可靠的技術(shù)支持。

1系統(tǒng)組成

摘要：法國ST公司的ST7536是一個半雙工、同步FSK調(diào)制解調(diào)器芯片。它專為低壓電力線傳輸而設(shè)計，較好地克服了低壓電力載線波傳輸中的技術(shù)問題。但是在實際應(yīng)用中，電力載波網(wǎng)絡(luò)的通信距離均無大于其芯片的通信距離，所以必須使用相應(yīng)的算法來補償，從而更好地應(yīng)用于實際當(dāng)中。本文介紹一種簡單可行的路由算法。

關(guān)鍵詞：ST7536電力線載波數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)路由算法

引言

隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷發(fā)展，能夠大量節(jié)約人力物力的自動化系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用，電力載波技術(shù)就是在這一形式下推出的一項技術(shù)。電力線載波（PLC）是電力系統(tǒng)特有的、基本的通信方式。電力線載波通信是指利用現(xiàn)有電力線，通過載波方式將模擬或數(shù)字信號進(jìn)行高速傳輸?shù)募夹g(shù)。由于使用堅固可靠的電力線作為載波信號的傳輸媒介，因此具有信號傳輸穩(wěn)定可靠、路由合理、可同時復(fù)用遠(yuǎn)動信號等特點，是唯一不需要線路投資的有線通信方式。電力線載波通信技術(shù)可以進(jìn)行模擬（語音信號）或數(shù)字信息（如家居控制信號）的半雙工傳輸，可廣泛應(yīng)用于家居自動化、小型辦公室、家庭辦公室通信（如互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)部信件、游戲、音頻、視頻）等領(lǐng)域，具有節(jié)省費用、安裝方便、應(yīng)用廣泛等特點。

圖1

作為通信技術(shù)的一個新興應(yīng)用領(lǐng)域，電力載波通信技術(shù)以其誘人的前景及潛在的巨大市場而為全世界所關(guān)注，成為世界各大公司及研究單位爭相研究的熱點。國外許多著名公司和研究單位，如Intellon、Thomson、Atmel等，都在外此進(jìn)行研究，并開發(fā)出相應(yīng)的器件和產(chǎn)品；而國內(nèi)的許多企業(yè)也緊隨國際步伐，在利用電力線傳輸信息，特別是在遠(yuǎn)程抄表及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)方面已逐步形成應(yīng)用研究的熱點。

摘要：提出了一種附加硬件設(shè)備，配合軟件實現(xiàn)了RS485總線上的載波監(jiān)聽多點接入／沖突檢測協(xié)議。滿足了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，并且提高了系統(tǒng)的實時性。

關(guān)鍵詞：RS485總線半雙工載波監(jiān)聽多點接入／沖突檢測

智能儀表和現(xiàn)場總線的出現(xiàn)標(biāo)志著工業(yè)控制領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)時代的到來，成為工業(yè)控制的主流。目前國際上已經(jīng)出現(xiàn)了多種現(xiàn)場總線和相應(yīng)的通信協(xié)議，但是其系統(tǒng)造價對于許多中小型應(yīng)用仍顯過高。而RS485總線以其構(gòu)造簡單、造價低廉、可選芯片多、便于維護等特點在眾多工業(yè)控制系統(tǒng)中得到應(yīng)用。

1RS485總線及現(xiàn)有工作方式的特點

RS485總線以雙絞線為物理介質(zhì)，工作在半雙工的通信狀態(tài)下[1]，即同一時刻，總線上只能有一個節(jié)點成為主節(jié)點而處于發(fā)送狀態(tài)，其他所有節(jié)點必須處于接收狀態(tài)。如果同一時刻有兩個以上的節(jié)點處于發(fā)送狀態(tài)，將導(dǎo)致所有發(fā)送方的數(shù)據(jù)發(fā)送失敗，即所謂總線沖突。為了避免總線沖突，RS485總線具有以下特點：

以工作模式來說，一般的RS485總線工作在主從模式下。整個通信總線系統(tǒng)由一個主節(jié)點、若干個從節(jié)點組成，由主節(jié)點不斷地輪流查詢從節(jié)點是否有通信需求。如果有則將總線控制權(quán)交給某一從節(jié)點，從節(jié)點發(fā)送完畢后立刻交還總線控制權(quán)。另外還有一種“輪主輪從”的工作方式，即讓總線控制權(quán)在各個節(jié)點間以類似令牌環(huán)的方式傳遞[3]，得到控制權(quán)的節(jié)點成為主節(jié)點，其它節(jié)點成為從節(jié)點。一個節(jié)點在發(fā)送完數(shù)據(jù)的同時，將總線控制權(quán)交給相鄰的節(jié)點，而這個節(jié)點在處理完本節(jié)點的通信需求后再把控制權(quán)向下傳遞。令牌環(huán)式的RS485工作方式如圖1所示。

摘要:艦船載波通信網(wǎng)絡(luò)存在多個傳輸鏈路，相同載波通信間在延時補償時容易產(chǎn)生互擾，導(dǎo)致最終的補償差值過大。針對這一問題，在5G環(huán)境下，設(shè)計一種艦船載波通信網(wǎng)絡(luò)信息傳輸延時補償算法。首先將載波通信傳輸過程模擬為一個空間單元，并利用5G技術(shù)獲取艦船載波信息，再采用離散時間模型描述艦船載波通信，從而判斷通信網(wǎng)絡(luò)信息延時狀態(tài)?；诖耍捎靡浑A換算處理方法計算時延載波信號誤差，從而建立鏈路模塊化補償算法。實驗結(jié)果表明：本研究設(shè)計的補償算法的補償差值最小。

關(guān)鍵詞：5G環(huán)境；艦船載波通信；延時補償；離散時間模型；時延誤差

5G技術(shù)是指第五代移動通信技術(shù)，在該技術(shù)的支持下，艦船載波通信發(fā)展到了一個新的高度。在正常的通信過程中，受到外部信號傳輸環(huán)境的影響，通信網(wǎng)絡(luò)信息會產(chǎn)生一定的傳輸延時。在硬件驅(qū)動過程中，采用控制器調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中產(chǎn)生的信息傳輸時延，并在對應(yīng)算法的支持下，調(diào)節(jié)通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的延時，增強艦船載波通信傳輸時的信息安全[1]。為此，設(shè)計有效的艦船載波通信網(wǎng)絡(luò)信息傳輸延時補償算法具有重要意義。目前，有學(xué)者將艦船現(xiàn)有的載波通信劃分為不同的波束，將網(wǎng)絡(luò)信息變換為不同的鏈路，針對不同的鏈路構(gòu)建對應(yīng)的補償算法[2]。但相同的載波通信間容易產(chǎn)生干擾，從而導(dǎo)致補償算法補償?shù)膮?shù)數(shù)值過小。綜合上述分析，在5G環(huán)境下，設(shè)計一種新的艦船載波通信網(wǎng)絡(luò)信息傳輸延時補償算法。

1算法設(shè)計

1.1利用5G技術(shù)獲取艦船載波信息

在利用5G技術(shù)獲取艦船載波信息時，控制艦船通信處于正常傳輸過程，然后模擬載波通信傳輸過程為一個空間單元，以無限通信傳輸周期作為統(tǒng)計周期，此時獲取的載波信息可表示為：(1)QTmTs∆t其中，表示載波信息數(shù)據(jù)集，表示初始獲取時間刻度數(shù)值，表示統(tǒng)計完畢刻度數(shù)值，表示統(tǒng)計載波變化參數(shù)。在對應(yīng)的載波單元中，設(shè)定一個采集參數(shù)，計算相同載波頻率下，對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的干擾就可表示為：(2)ttkqsq(k)其中，表示標(biāo)準(zhǔn)載波處理時間參數(shù)，產(chǎn)生載波干擾時的處理時間，表示標(biāo)準(zhǔn)處理時間尺度下的載波信息數(shù)據(jù)集，表示載波信號產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)集。為了均衡化處理獲取艦船載波信息，采用矩算法計算信號載波，計算過程就可表示為：(3)Q(x,y)xiyj其中，表示相同載波信息的數(shù)據(jù)集，和表示載波信息的幾何矩參數(shù)。在上述處理過程中，不斷平衡處理不同頻率的載波通信后，判斷通信網(wǎng)絡(luò)信息延時狀態(tài)。

摘要：載波通信中高頻通道故障的幾率所占比例不大，但對通信質(zhì)量的影響卻十分顯著，因為這一部分的故障現(xiàn)象不明顯，它們檢修往往被忽略掉，就給通信留下了很多隱患。根據(jù)多年來的工作實踐經(jīng)驗，我們總結(jié)了一些高頻通道故障檢修的方法，在此與電力系統(tǒng)同行們進(jìn)行切磋探討。

關(guān)鍵詞：高頻電纜濾波器

載波通信中高頻通道故障的幾率所占比例不大，但對通信質(zhì)量的影響卻十分顯著，因為這一部分的故障現(xiàn)象不明顯，它們檢修往往被忽略掉，就給通信留下了很多隱患。根據(jù)多年來的工作實踐經(jīng)驗，我們總結(jié)了一些高頻通道故障檢修的方法，在此與電力系統(tǒng)同行們進(jìn)行切磋探討。

載波通訊結(jié)構(gòu)如圖1所示：

維護中當(dāng)遇載波機收不到對方導(dǎo)頻、衰耗急劇增大、頻響突然變差的現(xiàn)象時，首先應(yīng)檢查載波機是否存在故障，當(dāng)排除這個可能性之后，就需要重點檢查高頻通道。

開始檢查以前要看一看電力線路近期有無施工、改道、割接、T接，天氣有無落雷等外界條件變化，如有多臺載波機并機，應(yīng)根據(jù)一臺、多臺、全部不通或特性不好的現(xiàn)象判斷是哪一段高頻通道的問題。