城市智能路灯控制系统电力线载波技术.doc

摘要随着城市发展的脚步不断加快，市区的照明系统为建设安全城市，和谐社会做出了巨大的奉献。但是，每年的照明耗电相称于全球17%的发电量，2023年中国照明耗电约为2187亿千瓦时，相称于三峡水力发电工程建成后，年发电能力840亿千瓦时的近3倍。为了实现照明节约用电，同时易于管理照明系统，需要改变传统的照明控制方式。电力线载波通信是电力系统特有的一种通信方式，它运用电力线作为传输载体，以变电站为终端，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输，具有信息传输可靠、可同时复用等特点。通过载波，电力线可以传送语音、图像、数据并且可以进行信息互换、解决、控制、检测，实现信息的自动化。目前，电力线载波技术重要用于35KV及以上高压线路上，载波带宽为40一500KHZ，传送的信息涉及数据、保护、远动、文字、语音及图像等。但是，在中低压电力线的运用上仍处在研究阶段。本论文一方面对低压电力线信道特性进行分析，并建立相应的信道模型；接着对设计中采用的直接序列扩频技术的原理、实现方法及其作为电力线载波通信调制方案的可行性和优越性做了具体的论证；随后具体介绍了系统构架及重要模块的软硬件实现，其中硬件设计涉及电力线载波芯片PL3106外围接受、发送电路的设计，以及系统供电电源部分；软件开发重要涉及单片机汇编程序的编写和主机与单片机通信程序的编写；然后，针对系统在实验中暴露出的问题给予简朴分析、提出了解决方案。关键字：电力线载波，PL3106，直接序列扩频技术ABSTRACTAlongwiththepaceofcityconstructionquickening,lightingsystemplaysagreatroleinsafecity,harmonysocietybuilding.Lightingconsumes17%electricitygeneratedintheeartheveryyear.In2023,218.7billionkwhelectricpowerwasusedinlighting,anditisalmostasthreetimesasthetotalelectricitygeneratedbySanxiawaterplanwhenitcompleted.Toeconomizelightingelectricityandmanagelightingsystemeasily,thecontrolquomodooflightingsystemshouldbechanged.PowerLineCarrierCommunicationPowerSystemisauniquemeansofcommunication,whichusespowerlinesasatransmissionmediumtosubstationfortheterminal,throughthecarriermodeanalogordigitalsignals,high-speedtransmissionwithreliableinformationtransmissioncanbemultiplexedatthesametimeandsoon.Throughthecarrier,powerlinescansendvoice,video,dataandcanexchangeinformation,treatment,control,detection,automationofinformation.Atpresent,themainpowerlinecarriertechnologyforhighvoltage35KVandabovetheroad,a40-carrierbandwidth500KHz,sendinformation,includingdataprotection,remotecontrol,text,voiceandimages.However,theuseoflow-voltagepowerlineisstillataresearchstage.Inthispaper,low-voltagepowerlinechannelcharacteristicsforanalysisandmodellingtheestablishmentofthecorrespondingchannelfirstly;thenusedinthedesignofdirectsequencespreadspectrumtechnique,anditsimplementationasapowerlinecarriercommunicationmodulationschemetodothefeasibilityandsuperiorityofthedetailedfeasibility