基于電力線載波通信的多點溫度采集系統(tǒng)

　　摘要：為了響應政府的節(jié)能政策，解決室內(nèi)環(huán)境溫度場的監(jiān)測與控制，并且節(jié)省經(jīng)濟成本，本文提出基于電力線網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞介_發(fā)一種可在線實時監(jiān)測室溫的檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)以電力載波(Power Line Carrier)模塊SENS-01為終端，并采用上位機軟件(PC Software)接收與發(fā)送數(shù)據(jù)，以此組成整個信息交互網(wǎng)絡(Information Exchange Network)。在每個電力載波終端上皆含有測溫模塊，能隨時將室內(nèi)溫度傳送給轉換器，并在上位機上顯示。由實驗結果可知，該系統(tǒng)在實際應用中能隨時將室內(nèi)溫度上傳至上位機界面，有效地監(jiān)測室內(nèi)溫度以利于更好的控制室溫達到節(jié)約能源的目的。

　　引言

　　近年來隨著電力載波通信技術(Power Line Carrier，PLC)的發(fā)展，電力載波通信已大量應用于工業(yè)生產(chǎn)及日常生活，如基于電力載波的遠程抄表系統(tǒng)、電源監(jiān)控系統(tǒng)、路燈控制系統(tǒng)、家居網(wǎng)絡、病人體溫測量系統(tǒng)等。

　　電力載波通信是利用高壓電力線、中壓電力線或低壓配電線作為信息傳輸媒介進行數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)囊环N通信方式。它通過已經(jīng)存在的供電網(wǎng)絡實現(xiàn)不同的信息傳輸需求。由于供電網(wǎng)絡本身是一種方便、低成本、高可靠性的通信媒介，使得電力載波通信變得方便、低成本、易實現(xiàn)。本文主要介紹一種將低壓電力載波技術應用于室內(nèi)溫度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用低壓供電線路，將數(shù)據(jù)采集節(jié)點所采集到的室內(nèi)溫度通過轉換器傳輸給上位機，從而完成對室內(nèi)溫度遠程監(jiān)測的功能。

　　系統(tǒng)總體結構

　　系統(tǒng)網(wǎng)絡組成

　　多點溫度采集系統(tǒng)主要由主機控制系統(tǒng)和分別設置在室內(nèi)的節(jié)點測溫裝置組成。主機系統(tǒng)包括轉換器(實現(xiàn)電力載波數(shù)據(jù)與485數(shù)據(jù)的轉換功能)與上位機控制軟件。通過主機控制系統(tǒng)發(fā)送與接收命令，電力線傳輸數(shù)據(jù)，節(jié)點測溫裝置執(zhí)行命令，以此組成整個信息交互網(wǎng)絡。系統(tǒng)的總體結構如圖1所示。　　

 

　　電力載波通訊即PLC，是英文Power Line Communication的簡稱。電力載波是電力系統(tǒng)特有的通信方式，電力載波通訊是指利用現(xiàn)有電力線，通過載波方式將模擬或數(shù)字信號進行高速傳輸?shù)募夹g。電力線載波通信的工作原理就是把自動化設施中的有效數(shù)據(jù)通過調(diào)制解調(diào)器調(diào)制后耦合到電力線上，然后經(jīng)過電力線傳輸?shù)綄Χ说臄?shù)據(jù)解調(diào)器上，再由對端數(shù)據(jù)解調(diào)器把信號解調(diào)出來傳輸給對端自動化設備。因此電力線不僅具有供電的功能還提供了一種信息通信的手段。

　　在傳統(tǒng)有線傳輸技術中，每當需要新的通訊對象時，都要鋪設新的通訊線路，而且鋪設新的線路會牽扯到很多方方面面的內(nèi)容，比如與原有線路是否有沖突，材料的選擇等，且由于鋪設所帶來的成本更是一筆不菲的支出，當以后需要修改線路的時候，又帶來大量的成本和時間的浪費。在本系統(tǒng)中，只要有電力線就能實現(xiàn)信號傳輸，當需要使用的時候，就把載波模塊安裝在需測溫的室內(nèi)即可，當發(fā)現(xiàn)需要更換測量不同房間溫度的時候，只要改變載波模塊的安裝位置即可，十分的方便快捷。本系統(tǒng)不僅抗干擾性強，傳輸距離遠(有效傳輸距離一千米)，而且在成本上也遠遠小于無線傳輸技術。