基于電力線載波通信的多點溫度采集系統

　　摘要：為了響應政府的節能政策，解決室內環境溫度場的監測與控制，并且節省經濟成本，本文提出基于電力線網絡進行數據傳輸的方式開發一種可在線實時監測室溫的檢測系統。該系統以電力載波(Power Line Carrier)模塊SENS-01為終端，并采用上位機軟件(PC Software)接收與發送數據，以此組成整個信息交互網絡(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，該系統在實際應用中能隨時將室內溫度上傳至上位機界面，有效地監測室內溫度以利于更好的控制室溫達到節約能源的目的。

　　引言

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

　　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據信息傳輸的一種通信方式。它通過已經存在的供電網絡實現不同的信息傳輸需求。由于供電網絡本身是一種方便、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。本文主要介紹一種將低壓電力載波技術應用于室內溫度的數據采集系統。該系統利用低壓供電線路，將數據采集節點所采集到的室內溫度通過轉換器傳輸給上位機，從而完成對室內溫度遠程監測的功能。

　　系統總體結構

　　系統網絡組成

　　多點溫度采集系統主要由主機控制系統和分別設置在室內的節點測溫裝置組成。主機系統包括轉換器(實現電力載波數據與485數據的轉換功能)與上位機控制軟件。通過主機控制系統發送與接收命令，電力線傳輸數據，節點測溫裝置執行命令，以此組成整個信息交互網絡。系統的總體結構如圖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特有的通信方式，電力載波通訊是指利用現有電力線，通過載波方式將模擬或數字信號進行高速傳輸的技術。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據通過調制解調器調制后耦合到電力線上，然后經過電力線傳輸到對端的數據解調器上，再由對端數據解調器把信號解調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。在本系統中，只要有電力線就能實現信號傳輸，當需要使用的時候，就把載波模塊安裝在需測溫的室內即可，當發現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。