【摘 要】隨著通信技術(shù)的發(fā)展，電力線寬帶技術(shù)的應(yīng)用越來越受到人們的青睞，它以實(shí)現(xiàn)成本低、范圍廣、高速率、便捷等優(yōu)點(diǎn)正在為更多的人所接受和認(rèn)可。電力線寬帶通信技術(shù)作為一種以電力線網(wǎng)絡(luò)作為載體的新興的通信技術(shù)，使得人們可以在家庭、辦公室等場所通過組建局部網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)智能化家庭內(nèi)部控制和分散式集中控制變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，具有廣闊的應(yīng)用前景和市場。利用輸電線路作為信號的傳輸媒介，電力線已被應(yīng)用在可傳輸電話、電報(bào)、遠(yuǎn)動、數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)方保護(hù)信號等各個方面，本文通過對電力線傳播媒介的通信的研究和設(shè)計(jì)應(yīng)用，使其在家庭的生活中扮演了重要的角色。

【關(guān)鍵詞】電力線寬帶技術(shù) 通信終端 設(shè)計(jì)與應(yīng)用

由于電力線寬帶技術(shù)的快速發(fā)展和被廣泛運(yùn)用，很多都將電力線傳媒作為媒介進(jìn)行了研究。以下也是將帶領(lǐng)大家在理解電力線寬帶技術(shù)基礎(chǔ)之上所設(shè)計(jì)的一種通信終端系統(tǒng)，這個系統(tǒng)是完全兼容于HomePlug 標(biāo)準(zhǔn)的，具有著強(qiáng)大的優(yōu)勢，比如由于緊密依托于電力線寬帶技術(shù)具有成本低、速度快的特點(diǎn)，它能夠在原有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上組建新的局域網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)局域內(nèi)的智能化控制，實(shí)現(xiàn)諸如視頻點(diǎn)播、VoIP、遠(yuǎn)程監(jiān)控等數(shù)字化、智能化系統(tǒng)的高速信息交互。

一、電力線寬帶技術(shù)

電力線通信技術(shù)（Power Line Communication）簡稱PLC，是一種利用電力線傳輸數(shù)據(jù)和話音信號的通信方式。PLC把原來載有信息的高頻信號加載出來并將之轉(zhuǎn)換為電流，然后將信號通過電線傳輸，當(dāng)信號通過調(diào)制解調(diào)器時候再將高頻從電流中分離出來，并傳送到計(jì)算機(jī)或電話，以實(shí)現(xiàn)信息傳遞。目前低速（1200bps以下）電力載波在很多場合已被廣泛運(yùn)用。程。

（一）PLC的技術(shù)原理

PLC利用傳輸信號的頻帶范圍同行是在1.6M到30M之間，在發(fā)送的過程中，將首先對用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，這里采用的是用GMSK或OFDM調(diào)制技術(shù)，然后使其在電力線上進(jìn)行傳輸。在接收端處將使用濾波器將先前的調(diào)制信號過濾出來，再經(jīng)過解調(diào)，就可得到原通信信號完全解調(diào)出來。目前由于具體設(shè)備的不同可將通信速率控制在大概4.5M～45M之間。

（二）PLC的優(yōu)點(diǎn)

1.PLC的實(shí)現(xiàn)成本低

PCL傳輸線路直接可以直接依托原有的配電網(wǎng)絡(luò)得以實(shí)現(xiàn)，因此就不再需要進(jìn)行額外布線，從而大大減少了網(wǎng)絡(luò)的投資，降低了成本。

2.范圍廣

電力線是目前我國覆蓋范圍最廣的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模是其他任何網(wǎng)絡(luò)無法比擬的。因此這就給PLC滲透到每個家庭奠定了基礎(chǔ)，為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造極大的空間。它也是每個家庭并不陌生的一項(xiàng)技術(shù)。

3.高速率

PLC能夠提供高速的傳輸。目前，其傳輸速率在4.5M～45Mbps之間。遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于撥號上網(wǎng)和ISDN，比ADSL更快！足以支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的各種應(yīng)用。更高速率的PLC產(chǎn)品正在研制之中。

4.便捷、實(shí)用性

PLC 設(shè)備采取了多種保護(hù)措施來確保設(shè)備使用的絕對安全，通過PLC上網(wǎng)不耗電。PLC上網(wǎng)方式只是通過電線為載體傳輸信號，信號在電線中傳輸是不耗電的，耗電的只是電力調(diào)制解調(diào)器設(shè)備，但只是相當(dāng)于5瓦燈泡的耗電量。隨著互聯(lián)網(wǎng)在全球范圍的迅速發(fā)展和用戶對新業(yè)務(wù)服務(wù)要求的不斷增加，電力線通信技術(shù)低廉的價格、使用靈活方便、提供寬帶服務(wù)等優(yōu)點(diǎn)將會有巨大的發(fā)展空間。

二、電力線傳輸媒介的通信終端設(shè)計(jì)

本應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能如下：

（一）實(shí)時溫度的監(jiān)控與控制。本系統(tǒng)可以對室內(nèi)實(shí)時溫度進(jìn)行測定，當(dāng)溫度高于預(yù)設(shè)值時，該系統(tǒng)可以自動將空調(diào)打開并使其處于制冷模式之下運(yùn)行。同理當(dāng)溫度低于預(yù)設(shè)溫度時候，該系統(tǒng)則可以使空調(diào)自動開啟。因此該系統(tǒng)可以實(shí)時監(jiān)控客廳中的溫度。

（二）住宅安全的預(yù)警與保護(hù)。該系統(tǒng)可以將住宅安防系統(tǒng)連接到電力線傳輸媒介的通信終端，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有人非法進(jìn)去住宅時候，系統(tǒng)會將預(yù)警信息發(fā)送給通信終端預(yù)設(shè)的報(bào)警接收端，比如110，保安辦公室，自己的手機(jī)等等。這就在一定程度上保護(hù)了住宅的安全。也是該系統(tǒng)終端的強(qiáng)大功能之一。

（三）對分散家用電器實(shí)行遠(yuǎn)程統(tǒng)一控制。主人可以通過遠(yuǎn)程終端訪問家用電器，并且實(shí)行遠(yuǎn)程控制，這樣就方便了人們生活，使得人們的生活變得更加便利。

為了實(shí)現(xiàn)上述功能以及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的正常高效運(yùn)轉(zhuǎn)，需要很多不同方面技術(shù)的共同支持。為實(shí)現(xiàn)對電飯煲、空調(diào)等家用電器的遠(yuǎn)程控制。需要利用CPU 模塊上LPC2210的GPIO（通用I/O）口連接繼電器，從而控制家用電器的開關(guān)；為了實(shí)現(xiàn)通信終端與安全防盜系統(tǒng)的連接，并將預(yù)警信息準(zhǔn)確無誤地傳送出去，需要將芯片外部中斷連接安防系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)報(bào)警時觸發(fā)外部中斷通知ARMCPU 使用GPRS 發(fā)送報(bào)警信息；為了實(shí)時監(jiān)測和顯示家用電器的運(yùn)行狀態(tài)需要在硬件電路上安裝有LED 燈、A/D 轉(zhuǎn)換電路，從而保證了線路的安全暢通。

三、系統(tǒng)部分組成介紹

（一）Qt 介紹

Qt是奇趣科技開發(fā)的一個跨平臺的C++圖形用戶界面應(yīng)用程序框架。它提供給應(yīng)用程序開發(fā)者建立藝術(shù)級的圖形用戶界面所需的所有功能。Qt 是一個全面的C++應(yīng)用程序開發(fā)框架。它包含一個類庫和用于跨平臺及國際化開發(fā)的工具。Qt 是一個全面的開發(fā)框架，它包括廣泛的特征，性能與工具，可以開發(fā)高性能，跨平臺的客戶端，以及服務(wù)器端的應(yīng)用程序。

（二）PC客戶端

PC機(jī)作為系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程客戶端，它的主要功能是向服務(wù)器發(fā)出服務(wù)請求的同時將接收到的報(bào)警信號等具體的顯示在屏幕上以達(dá)到遠(yuǎn)程控制和報(bào)警的目的。本系統(tǒng)采用的是Qt的可視化編程環(huán)境，在客戶端的可視化界面上當(dāng)按動日光燈或是其他按鈕后，客戶端就會向服務(wù)器發(fā)出開啟相應(yīng)按鈕的請求和命令，待服務(wù)器同意后就會執(zhí)行相應(yīng)的操作。同理對于A/D的請求也是如此。

參考文獻(xiàn)：

[1]史佩敏.電力線寬帶通信的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展前景[J].華東電力，2006（1）：57—61.

[2]王文博，鄭侃.寬帶無線通信OFDM技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2007.

[3]劉華玲，張保會，劉海濤.擴(kuò)頻通信0FDM調(diào)制技術(shù)及其在電力線通信中的應(yīng)用分析[J].繼電器，2001，（11）.

[4]李祥珍，劉家亮，趙丙鎮(zhèn)，王麗平.電力線高速數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)電磁輻射及應(yīng)用性能的研究[J].電力系統(tǒng)通信，2003，（4）：17—21.

[5]孫辛茹，王喬晨.電力線高速通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].電力系統(tǒng)通信，2004，（4）：3—6.