基于低压电力线通信的远程监控系统

摘要

近年来，通过配电网实现通信，又称低压电力线载波通信（PLC）越来越引起人们的广泛关注。电力线载波通信的许多优点为电力市场以及相关业务的发展提供了广阔的应用前景。特别是，这种通信方式可以利用现有的深入到千家万户的供电网络，而成为一种易于接入、方便使用且成本低廉的理想选择，因此，利用电力线通信技术构建针对家庭或楼宇的智能监控系统，是一种很有潜力的方案。然而，电力线网络总是处于强噪声环境下工作，电力线的低通特性、频率选择性衰减、网络阻抗的不匹配、信号的反射和折射以及严重的噪声干扰导致的小信噪比（SNR）等都会给电力线通信带来困难。针对这些不利因素，本文从技术角度探讨了窄带电力线通信系统的硬件设计和软件实现。 本文研究了窄带电力线通信技术在监控系统中应用的可行性。概要介绍了低压电力线通信技术的理论研究和工业应用现状。结合实测数据，分析了低压电力线信道的低输入阻抗、高噪声、强衰减特性。设计了一个基于通用芯片ARM和DSP的窄带电力线通信系统的硬件平台。在该平台的基础上，实现了基于FSK的调制解调算法。此外，基于LPC2378和uC/OS-II 实时操作系统，还构建了嵌入式Web Server，从而实现了基于电力线通信的远程监控系统。