电力线通信(PLC),也称为电力线电信(PLT),是一种通信技术,它使用现有的公共和专用布线来传输信号。使用PLC通信信号,可通过低压电力线传输高速数据,语音和视频。
PLC是一种已经使用多年的技术,但是在受到PLC支持的新通信技术的推出之后,现在的需求越来越大,即PLC将成为物联网(IoT)和物联网等应用程序的可靠通信介质。智能电网。
什么是电力线通信?
通过一端到另一端通过相同的现有电线网络传输电力和数据进行通信的方法被称为电力线通信。它在已经使用模块化信号传输电力的导体上提供宽带数据通信。现在,这可以通过家庭或房屋布线完成,也可以通过现有的配电系统完成。
BPL(电力线宽带)也被称为电力线互联网,它支持PLC技术以允许通过传输线进行互联网访问。带PLC的BPL技术通常用于通过电缆或PDSL连接访问互联网数量较少的偏远地区。
种类
基本上有四种类型的PLC:
- 内部网络:使用内部电源线可以为家庭网络提供高速数据传输。
- 电力线宽带:可通过室外电源线提供宽带互联网访问。
- 窄带内部应用程序:可以控制低比特率数据服务,例如家庭自动化和对讲机,并通过内部电源进行通信。
- 窄带户外应用:窄带户外应用可用于自动抄表以及远程监视或控制。
PLC如何工作?
像任何其他通信技术一样,PLC也由发送方组成,该发送方对将通过通信介质发送的数据进行调制,然后接收方将对数据进行解调以备将来使用。除了发送用于通信的信号外,PLC还允许用户控制和监视与电源线相连的所有设备,因为它是在同一布线系统中实现的。
与旧系统相比,PLC发送的输出波动较小。如上图所示,在旧系统中,该整流器和频率发生器用于获得尽可能稳定的所需频率输出,但输出波动很小,而PLC系统使用带有滤波器和整流器的整流器。借助继电器开关可提供稳定且理想值输出的微控制器。结果,通过良好的输出信号,数据的传输更加准确和稳定。
PLC中使用的调制方案:
PLC中使用的调制方案包括正交频分复用(OFDM),二进制相移键控(BPSK),频移键控(FSK),扩展FSK(S-FSK)和专有方案(例如差分码移相键控( DCSK))。
OFDM提供高数据速率,但需要良好的计算能力才能实现快速傅里叶变换(FFT)和逆FFT(IFFT)输出。另一方面,BPSK,FSK是相当标准和简单的调制方案,可以在PLC中使用,但是它们提供低数据速率。因此,当前用于PLC的调制方案是带有PSK调制的OFDM,可以处理如此繁重的计算。
PLC的用途
PLC用于传输无线电程序,公用事业公司的控制切换机构,传输线保护和自动抄表。除此之外,还有一些汽车用途,其中数据,语音和音乐通过带有一些特殊滤波器的直流(DC)电池电源线发送,以消除最终输出中的线路噪声。
电力线通信(PLC)一词以各种名称而闻名,例如电力线载波,电力线数字用户线(PDSL),电力线电信(PLT),电力线联网(PLN),市电通信和宽带电源线(BPL)。
PLC的优缺点
优点:
- 实施成本低:PLC不需要安装任何新电线,因此将大大降低部署成本。
- 覆盖范围广: PLC可以与难以到达的节点进行通信,在这些节点中,RF无线信号遭受的衰减程度很高,例如在地下结构或有障碍物和金属墙的建筑物中,或者仅仅是由于无线信号不理想的任何地方医院等地方的EMI问题。
- 降低运行成本:与其他现有技术(例如RF无线或可见光通信(VLC)系统)相比,PLC提供了一种低成本解决方案。
- 室内高速:集成在一起的PLC和VLC技术的实施最近受到了相当多的研究关注,这导致了可用于众多应用的新一代高速室内通信的实现。
这些优势导致在各个行业中更多地实施PLC网络。但是有优点的同时也有一些缺点。
缺点
它还具有一些缺点,例如:
- 传输速度慢
- 对干扰的敏感性
- 通道之间的非线性失真和交叉调制,
- 大尺寸和
- PLC系统中使用的电容器和电感器的价格很高。
由于这些缺点,PLC在某些应用中仍然不是首选。
PLC的应用
PLC被广泛应用于智能电网和微逆变器等技术中。为了使技术与更多的用户熟悉,PLC将很快适应更多应用,例如照明应用(用于交通信号灯控制,LED调光等),工业应用(用于灌溉控制等),机器对机器的应用(例如自动售货机或酒店的接待到房间的通信),遥测应用程序(例如海上石油钻井平台),运输应用程序(例如汽车,火车和飞机上的电子设备)等等。
PLC面临的问题
迄今为止,PLC面临的主要最大问题是PLC技术中的电源线未屏蔽且未绞合,这意味着该线将发射大量的无线电能,结果将对现有的用户造成干扰。相同的频段。同样,BPL(电力线宽带)系统也会受到PLC布线发出的无线电信号的干扰。