基本介紹
- 中文名：低壓電力線寬頻載波通訊
- 外文名：Low voltage broadband power line carrier communication
- 常見套用：遠程抄表系統
- 含義：以電力線為媒介傳輸數據
- 優點：無需重新布線
通信技術簡介,基本原理,特點,噪聲,組成及結構,載波技術,通訊的發展,發展歷程,規模,套用及聯繫,遠程抄表系統,其他套用,套用分析,
通信技術簡介
電力線通信技術（Power Line Communication）出現於20世紀20年代初期。它是利用 已有的低壓配電網作為傳輸媒介，實現數據傳遞和信息交換的一種手段。套用電力線通信方式傳送數據時，傳送器先將數據調製到一個高頻載波上，再經過功率放大後通過耦合電 路耦合到電力線上。信號頻帶峰峰值電壓一般不超過 10V，因此不會對電力線路造成不良 影響。
基本原理
低壓電力線寬頻載波（Low voltage broadband power line carrier communication--LVPLC）通信是利用低壓電力配電線（380/220V用戶線）作為信息傳輸媒介進行語音或數據傳輸的一種特殊通信方式。
低壓電力載波是電力系統特有的通信方式，通過載波方式將模擬或數位訊號進行高速傳輸的技術。最大特點是不需要重新架設網路，只要有電線，就能進行數據傳遞。該技術是把載有信息的高頻信號載入於電流，然後利用各種等級的電力線傳輸，接受信息的數據機再把高頻信號從電流中分離出來，並傳送到電力線寬頻用戶終端（計算機、電視或電話機和智慧型電錶、開關、變台）。低壓電力線從來就不是一種理想的通信介質，但隨著技術的不斷進步，特別是調製技術及微電子技術的發展，使得低壓PLC的實用化成為可能。
特點
1、低壓電力線寬頻載波路由合理，通道建設投資相對較低。
2、低壓電力線寬頻載波通道頻寬較寬，傳輸速率較高，比窄帶載波性能更優良。
3、傳輸頻段不受限，頻寬範圍內頻段自適應。
4、受外界電力網路干擾小，低壓電力線載波干擾頻段限制在1MHz以下，而低壓電力線寬頻載波是建立在1MHz以上頻寬的，低壓寬頻電力載波的基本頻帶為1MHz~20MHz，擴展頻帶為3MHz~100MHz，即可有效避免對外界的干擾。
5、不需要重新架設網路，只要有電線，就能進行數據傳遞，運用維護套用成本低。
6、在廣闊的範圍內遇到干擾信號。如用戶的各種電氣設備，特別是陳舊的和有質量缺陷的電器，會給電力線上傳送的信號帶來干擾。
7、電力網路上的阻抗隨負載的變化而會有大幅度的變化，且具有較強的時變性和隨機性。
8、由於存在較強的衰減特性，使得電力線上的各個節點表現出的性能也不盡相同。
噪聲
然而，電力線不是專用通信信道，加之低壓電網負載複雜，負荷的投切毫無規律性可言，這也造成了低壓電網阻抗、衰減等極強的時變性，同時信道中的噪聲干擾比其他通信信道更加複雜，噪聲會使信號誤碼率增加，通信質量降低，嚴重時甚至導致通信完全失效；因此，有必要對電力線通信信道噪聲進行測量並分析其特性。
一般來說電力線上的噪聲分為人為噪聲和非人為噪聲，非人為噪聲是自然現象引起的，如雷電在電力線上引起的噪聲；人為噪聲來自各種電器，電力線自身也可產生噪聲。根據電力線通信信道噪聲產生的原因和特點可分為如下所示的幾類：
1）高斯白噪聲；
低壓電力線噪聲
低壓電力線噪聲2） 窄帶噪聲；
3） 與工頻異步的周期性噪聲（非倍頻）；
4） 與工頻同步的周期性噪聲；
5） 單事件脈衝噪聲。
組成及結構
該技術是把載有信息的高頻信號載入於電流，然後利用各種等級的
電力線載波網路
電力線載波網路來，並傳送到電力
載波技術
因為它最大的特點是依靠已經布好的低壓電力線網路進行信號傳輸的，不需要另外架設通道，成本很低。但受外界信號干擾和噪聲的影響很大（電力線中負載變化很大並且很複雜，諧波干擾很嚴重）。
通訊的發展
發展歷程
國外對於低壓電力線通信的研究起步很早，始於1975年。
低壓電力線通信技術的研究熱潮可分為以下幾個方面: 電力線的信道特性是制約其技術發展的瓶頸，OFDM是下一代的核心技術，電力線通信組網技術現在已成為研究的重點。
從電力線通信套用的角度來看，未來套用於家庭寬頻接入和智慧型電網的趨勢日益明顯，同時，物聯網套用的契機也提供了一個合作的平台，電力線通信系統正在和其他通信媒價一起，組成互補的多通道感測器網路。
·1997年開始研究PLC技術，主要考慮PLC技術套用於低壓抄表系統，傳輸速率很低。
·1998年開發出樣機，並通過了試驗室功能測試。
·1999年在現場進行試運行，獲得了產品登記許可，5月，進行PLC系統的研究開發工作。
·2000年開始引進國外的PLC晶片，研製出2Mbps的樣機。
·2001年下半年進行了小規模現場實驗 瀋陽 北京 。
·2003年研發了國家電力調度通信中心電網調度自動化系統，進行了低壓配電網電力線高速通信技術研究。
·2005年完善了電力線通信（PCL）寬頻接入系統。
規模
在以數字微波通信、衛星通信為主幹線的覆蓋全國的電力通信網路已初步形成、多種通信手段競相發展的今天，低壓電力線載波通信仍然是地區網、省網乃至網局網的主要通信手段之一，仍是電力系統套用區域最廣泛的通信方式，仍是電力通信網的重要的基本通信手段；從理論研究，到運行實踐，我們都取得了可喜的成效。
(1) 電力線載波無論是在所具有的規模範圍、裝機數量還是在從事人員數量上，都是空前的。低壓電力線載波名符其實地成為電力系統套用最為廣泛的通信手段。
(2) 電力線載波通信綜合業務能力有了很大的發展，由過去單獨的調度電話業務發展到為開放電話、遠動、傳真、保護、計算機信息等綜合業務。
(3) 載波技術裝備水平有了很大提高，從五六十年代雙邊帶電子管ZDD-I/2、ZS-3等發展到今天的ESB500、ZDD-27/36等全集成化單邊帶載波機，並推出了數字式載波機。在一些重大工程中還陸續引進了一些具有國際先進水平的載波設備，解決了實際套用中一些國產機暫時無法解決的問題，也為國產機的改進和提高提供了可貴的借鑑。
(4) 理論研究成果卓著。如在頻譜管理上，採用了圖論、地圖色理論和計算機技術，提出了分段設計、頻譜分組、電網分段或分區、頻率重複使用等，並開發出了軟體包，可實現用計算機進行設備管理、頻率管理、新通道設計和舊通道改造、插空安排設備等。為適應現代通信技術的發展，數字式電力線載波機的開發研製也取得了實質性的進展。此外，傳輸理論、組網技術等方面的研究也不斷有新的進展。
套用及聯繫
遠程抄表系統
電力載波通信遠程抄表產品主要包括載波電能表、採集器和集中器，載波通信晶片內置於載波電能表、採集器和集中器中，是載波電能表、採集器和集中器實現及時採集、傳輸各用戶的電能表信息的關鍵。載波電能表、採集器和集中器是載波通信晶片的下游產品。
其他套用
1、 寬頻接入
對於“最後一公里”的解決方式來說，無論是Cable、xDSL還是LAN，線上路建設方面的投入都會遠遠大於電力線通信方式的投入，並且由於需要協同局端設備的支持，使得電信運營商的基礎投資較大，而電力線通信系統，網路不需要大的改造，設備簡單、易於維護，不但為客戶帶來迅捷的聯網，而且為運營商帶來巨大的收益。
對於“最後一公里”的解決方式來說，無論是Cable、xDSL還是LAN，線上路建設方面的投入都會遠遠大於電力線通信方式的投入，並且由於需要協同局端設備的支持，使得電信運營商的基礎投資較大，而電力線通信系統，網路不需要大的改造，設備簡單、易於維護，不但為客戶帶來迅捷的聯網，而且為運營商帶來巨大的收益。
2、 證券、銀行的交易系統
遍布各處的電力線資源為證券、銀行等金融機構提供了簡單、便捷的聯網和工作方式，無論是海量的交易行情數據還是實時性要求嚴格的客戶交易數據，都可以通過電力線傳輸，不再需要傳統的網線和聯網設備，遍布各個角落的ATM也不再需要昂貴的DDN線路，這一切，使得聯網成本大大降低，從而降低運營成本。
遍布各處的電力線資源為證券、銀行等金融機構提供了簡單、便捷的聯網和工作方式，無論是海量的交易行情數據還是實時性要求嚴格的客戶交易數據，都可以通過電力線傳輸，不再需要傳統的網線和聯網設備，遍布各個角落的ATM也不再需要昂貴的DDN線路，這一切，使得聯網成本大大降低，從而降低運營成本。
3、 信息家電和多媒體服務
通過簡單的、基於Web的網際網路家電，可以提供Web訪問，這一切不需要PC，不需要網卡，只要有電源插座就可以，另外PLC良好的移動性也為一些SoHo愛好者提供了套用環境。
4、 智慧型化小區和大廈
現在的智慧型化建築已經實現了5A，但是這些不同的系統自動化需要不同的網路支持，給建設和維護網路系統帶來了巨大的壓力，藉助PLC技術，無論是監控、消防、安防還是辦公、通信都可以利用電力線實現，便於管理和擴展。
通過簡單的、基於Web的網際網路家電，可以提供Web訪問，這一切不需要PC，不需要網卡，只要有電源插座就可以，另外PLC良好的移動性也為一些SoHo愛好者提供了套用環境。
4、 智慧型化小區和大廈
現在的智慧型化建築已經實現了5A，但是這些不同的系統自動化需要不同的網路支持，給建設和維護網路系統帶來了巨大的壓力，藉助PLC技術，無論是監控、消防、安防還是辦公、通信都可以利用電力線實現，便於管理和擴展。
