舉三個應用領域的例子:
應用案例1:智能家居
智能家居控制網絡可以通過電力線載波技術來實現,其原理是將電力線載波技術集成並嵌入到各種電器中,利用家中已有的電力線作為載波通信媒介,實現智能設備之間的通信和控制。智能家居控制網絡中智能家電的互聯互動,帶給您高品質的生活體驗和享受;
隨時檢查所有電器的狀態。
任何開關都可以集中控制家中所有的智能電器設備。
打開和關閉指定的電器,如場景燈。
及時了解家庭安全,如防盜、火災報警、燃氣泄漏檢測等。
通過互聯網或電話遠程控制家用電器。
應用案例2:遠程抄表系統(AMR)
遠程自動抄表系統是智能控制網絡的重要應用之壹。它可以使電力供應商在提高服務質量的同時降低管理成本;並讓用戶有機會充分利用各種用電方案(如分時電價)節省開支,享受各種便利。
系統功能特征
遠程自動抄表
電表開關的遠程控制
用戶用電量實時查詢
儀表消費集團讀數或個人選擇讀數
可以與充電系統集成。
根據電網負荷峰谷時段的分段電價
分時抄表和計費
控制非法竊電
降低人工成本和管理成本
自動保存讀取的歷史數據。
電表數據統計,用電規律分析
估算電表計量誤差引起的線損和自身損耗。
配電系統評估、供電服務質量檢查和負荷管理
應用案例3:遠程路燈監控系統
遠程路燈監控系統采用電力載波技術,通過現有電力線將路燈照明系統接入智能照明系統。該系統可以在保證道路安全的同時節約用電,延長燈具壽命,降低運行維護成本。
系統功能特征
24小時自動監控
監控範圍可以達到幾公裏。
加入自動路由功能後,監控範圍擴大了壹倍。
單燈狀態檢測:電壓、電流、開關、溫度等。
單燈故障狀態自動報告
照明系統的節能控制
各種故障或異常報警。
多種報警模式供用戶選擇。
遠程報警信息發送到控制中心或值班人員的手機上。
可與110等緊急呼叫系統聯網。
應用案例四:電梯實現遠程電梯呼叫。
電力載波系統:可實現室內智能電梯呼叫和訪客智能電梯調度功能。
室內智能電梯呼梯:業主外出時,在家中按下智能電梯呼梯按鈕,電梯自動停靠在業主居住的樓層,方便業主外出乘坐電梯,有效減少業主等待時間。
訪客智能電梯調度:訪客來訪,業主接聽並為訪客打開單元門後,按下智能電梯調度按鈕,電梯自動停在壹層。同時,主人所住樓層的按鈕也會解鎖。訪客進入電梯後,可以直接按下按鈕前往主人居住的樓層(其他樓層沒有權限)。
電力載波系統特點:該系統采用電力載波通信方式,利用樓內原有電源線,無需重新布線,安裝使用簡單。只需將智能模塊插入電源插座,業主可根據自身需求方便選擇,無需整體投資,降低建築整體投資成本。
中國電力載波發展現狀
今天,以數字微波通信和衛星通信為主線,全國電力通信網已初步形成,各種通信方式競相發展。電力線載波通信仍然是地區網、省網乃至地方網的主要通信方式之壹,是電力系統中應用最廣泛的通信方式,也是電力通信網中重要的基礎通信方式。從理論研究到操作實踐,都取得了可喜的成果。
(1)電力線載波規模空前,裝機量空前,從業人數空前。應用上至500千伏線路,下至35千伏線路,甚至10千伏線路;已經打開了電力線載波。到“八五”初,110KV及以上電力線載波公裏數達到26萬公裏,1989達到65萬公裏。電力線載波已經真正成為電力系統中應用最廣泛的通信手段。
(2)電力線載波通信的綜合服務能力有了很大發展,從過去單壹的調度電話業務發展到開通電話、遠動、傳真、保護、計算機信息等綜合服務。例如,在葛滬500KV DC輸電系統中,兩個換流站運行數據的控制信息通過長度為1053Km的載波電路傳輸,實現了兩個換流站之間的相互自動控制。
(3)載波機技術裝備水平有了很大提高,從五六十年代雙面電子管的ZDD-I/2、ZS-3,到今天的ESB500、ZDD-27/36等全集成單邊帶載波機,數字載波機已經問世。在壹些重大項目中,陸續引進了壹些具有國際先進水平的艦載設備,解決了壹些國產機在實際應用中暫時無法解決的問題,也為國產機的改進和完善提供了有價值的參考。
(4)理論研究成績突出。比如在頻譜管理上,采用圖論、地圖色彩理論、計算機技術,分段設計、頻譜分組、電網分段或分區、頻率復用等。開發了壹個軟件包,可以實現設備管理、頻率管理、新信道設計和舊信道改造以及設備插入和排列的計算機化。為了適應現代通信技術的發展,數字電力線載波的發展也取得了長足的進步。此外,傳輸理論和組網技術的研究也取得了新的進展。
電力線載波通信中的主要問題
20世紀八九十年代以來,我國電力工業和電力系統發展迅速。大型電站、大型機組和超高壓輸電線路的數量越來越多,電網規模越來越大。電網的發展必然對電網管理和技術提出更高的要求,這就要求電力系統通信更加完善和先進。電力線載波由於其固有的缺點:信道幹擾大、信息量小、穩定性差以及我們的設備水平、管理和維護造成的故障率高,已經無法滿足現代電網對通信多方面、多功能的要求;與此同時,信息時代的到來推動了全球範圍內電信技術的全方位、多維度發展,各種新興通信技術不斷湧現;通信設備的性能越來越先進,價格越來越低。因此,數字微波、衛星通信、光纖通信、移動通信、對流層散射通信、超高頻通信、擴頻通信、數字程控交換和數據網絡等新興通信技術在電力系統逐步推廣應用。
我們看到電力線載波已經成為電力系統中應用最廣泛的通信手段,當然它的缺點和不足也從中充分體現出來;此外,與其他新興通信手段的共存也顯示了其局限性。電力線載波評價不高似乎是壹個普遍現象。但仔細分析可以發現,原因是多方面的:既有技術方面的,也有管理方面的;既有設備制造,也有工程設計施工,還有運維;既有客觀的,也有認知的。
1,載頻分配使用中的問題
我國電力線載波頻率範圍是40 ~ 500 kHz,載波頻段帶寬是4KHZ,所以我們只能在整個載波頻率範圍內重復布置57套載波機,而我們要用的載波機數量比這個多得多。事實上,即使在這個頻段,也很難充分利用頻率。在低頻段,制作阻波器有困難;在高頻段,容易受到廣播信號的幹擾,要考慮線路對信號衰減的不均勻性。而且很多地方對這個有限的頻率沒有做好安排和使用,壹方面造成頻譜緊張,另壹方面造成頻率資源的浪費。
(1)在頻率安排上,部分地區頻率安排非常隨意,沒有長遠規劃,導致幹擾嚴重,頻率不斷變化;還有的只關註當地的頻率規劃,結果影響了別人,也影響了自己。甚至壹些主管頻率的上級部門對頻率的管理重視不夠,在頻率分配上也沒有認真科學的態度和方法。
(2)沒有大局意識和統籌規劃,人們傾向於就事論事,考慮頻率。常見的情況是高頻保護占用單相(A相);如果改為與載波復用,則可以節省較低保護占用的頻帶。而且通信網絡結構壹般是點對點結構,占用信道多,利用率低。如果改造成調度程控交換網,可以節省通道,達到靈活可靠的效果。
2、電力線載波的問題
不可否認,國產艦載機在技術性能、工藝結構、電路等方面與壹些國際先進設備還有較大差距。在頻譜利用率、自動增益控制(AGC)、範圍和靈敏度、載波供電系統精度、濾波器性能、載波機全通道頻率特性、工作環境溫度範圍等方面都很難達到進口機的水平。
事實上,就設備的可靠性和穩定性而言,這比先進的技術更重要。國外艦載機的平均無故障時間(MTBF)可以達到幾十年,而國產飛機根本無法與之相比——即使是引進技術的國產飛機,比如ESB500,也無法保證達到甚至接近進口飛機的水平。
3.支持項目中存在的問題
配套工程存在的問題主要是供電可靠性低、容量小,防雷技術措施不完善,儀器儀表配置不齊全、落後。無疑,這些問題的存在也在相當程度上影響了通信的可靠性。比如有些地區,供電導致的故障高達三分之二!在雷雨季節,雷擊造成的通信中斷也時有發生。至於儀器配置的不全和落後,直接影響到設備正常維護和檢測的質量和速度。
4.管理和運營中的問題
管理和運營上的問題比其他問題更突出。多年來,我們的工作中出現了壹些現象,如重主機輕輔機,輕匹配,重設備輕人員,輕管理,輕完善等。,而且很多必要的工作沒有有效開展甚至根本沒有開展,導致新設備剛運行壹段時間甚至剛開始運行就出現問題。尤其是舊的通信系統、舊的渠道存在的問題,涉及的很多專業問題長期得不到解決。原因總結如下:
(1)領導對溝通的重要性重視不夠;
(2)基礎工作不紮實不健全;
(3)管理體制存在問題;
(4)通信人員待遇低,通信隊伍穩定性差。