Kraftledningskommunikation

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 28 februari 2021; kontroller kräver 6 redigeringar .

Power line communication , PLC ( Eng.  Power line communication ) är en term som beskriver flera olika system för att använda kraftledningar (TL) för att överföra röstinformation eller data. Nätverket kan överföra röst och data genom att lägga en analog signal ovanpå standard 50Hz eller 60Hz AC . PLC  :n inkluderar BPL ( Broadband over Power Lines  - bredbandsöverföring över kraftledningar), som tillhandahåller dataöverföring med hastigheter upp till 500 Mbps, och NPL ( Engelska  Narrowband over Power Lines  - smalbandsöverföring över kraftledningar) med betydligt lägre överföringshastigheter för data upp till 1 Mbps.

Användning av kommunikation via kraftledningar för att styra kraftsystemet

Redan i början av utvecklingen av kraftnäten uppstod frågan om att överföra sändningsinformation från ett kraftcenter till ett annat. Användningen av telefon- och telegrafledningar dragna parallellt med kraftledningar för dessa ändamål ansågs irrationell, därför använde likströmsnäten (se nuvarande krig ) i USA redan i början av 1900-talet överföring av telegrafsignaler direkt genom kraftledningarnas ledningar. Senare, med utvecklingen av radiokommunikation, blev en liknande teknik tillämplig på AC-nätverk.

Överföring av sändningsinformation över kraftledningar används ofta som en av huvudtyperna av kommunikation. Transceivern är ansluten till kraftledningen genom ett anslutningsfilter bildat av en liten kondensator (2200 - 6800 picofarads ) och en högfrekvenstransformator ( autotransformator ) . Ett sådant system tillåter överföring av både röstinformation och telemetri- och telestyrdata .

Användning av kraftledningar för andra kommunikationsändamål

PLC-tekniken är baserad på användningen av elnät för höghastighetsinformationsutbyte. Experiment med dataöverföring över elnätet har genomförts under lång tid, men den låga överföringshastigheten och dåliga bullerimmuniteten var flaskhalsen för denna teknik. Tillkomsten av mer kraftfulla DSP-processorer (digitala signalprocessorer) gjorde det möjligt att använda mer komplexa signalmoduleringsmetoder, såsom OFDM- modulering, vilket gjorde det möjligt att avsevärt gå framåt i implementeringen av PLC-teknik.

År 2000 förenades flera stora ledare på telekommunikationsmarknaden i HomePlug Powerline Alliance i syfte att gemensamt genomföra forskning och praktiska tester, samt anta en enda standard för dataöverföring över kraftsystem. PowerLine-prototypen är Intellons PowerPacket-teknologi, som utgjorde grunden för skapandet av en enhetlig HomePlug1.0-standard (antagen av HomePlug-alliansen den 26 juni 2001), som definierar en dataöverföringshastighet på upp till 14 Mb/s.

Dock för tillfället[ när? ] HomePlug AV-standarden har höjt datahastigheten till 500 Mbps.

Den tekniska grunden för PLC-teknik

Grunden för PowerLine-teknologin är användningen av frekvensdelning av signalen, där en höghastighetsdataström tolkas i flera relativt låghastighetsströmmar, som var och en sänds på en separat underbärvågsfrekvens, och sedan kombineras de till en signal. I verkligheten använder PowerLine-tekniken 1536 underbärvågsfrekvenser med 84 av de bästa inom intervallet 2-34 MHz.

Vid sändning av signaler över ett hushållsnätverk kan det bli stor dämpning i sändningsfunktionen vid vissa frekvenser, vilket kan leda till dataförlust. PowerLine-tekniken tillhandahåller en speciell metod för att lösa detta problem - dynamiskt stänga av och slå på databärande signaler. Kärnan i denna metod ligger i det faktum att enheten ständigt övervakar överföringskanalen för att identifiera en del av spektrumet med en viss dämpningströskel överskriden. Om detta faktum upptäcks, stoppas användningen av dessa frekvenser tillfälligt tills det normala dämpningsvärdet återställs, och data överförs på andra frekvenser.

Det finns också problemet med impulsljud (upp till 1 mikrosekund) från halogenlampor, samt att slå på och stänga av kraftfulla hushållsapparater utrustade med elmotorer.

Tillämpning av PLC-teknik

Internetanslutning

För närvarande utförs de allra flesta ändanslutningar genom att dra en kabel från en höghastighetsledning till användarens lägenhet eller kontor. Detta är den billigaste och mest pålitliga lösningen, men om kablage inte är möjlig kan du använda det elektriska kommunikationssystem som finns i varje byggnad. Samtidigt kan vilket eluttag som helst i byggnaden bli en internetåtkomstpunkt. Användaren behöver endast ha ett PowerLine-modem för att kommunicera med en liknande enhet installerad, som regel, i byggnadens elektriska kontrollrum och ansluten till en höghastighetskanal. PLC kan vara en bra "last mile"-lösning i stugsamhällen och låghus, på grund av att traditionella ledningar kostar flera gånger mer än PLC.

Litet kontor (SOHO)

PowerLine-tekniken kan användas för att skapa ett lokalt nätverk i små kontor (upp till 10 datorer), där huvudkraven för nätverket är enkel implementering, enhetsmobilitet och enkel utbyggnad. Samtidigt kan både hela kontorsnätverket och dess enskilda segment byggas upp med hjälp av PowerLine-adaptrar. Ofta finns det en situation då det är nödvändigt att inkludera en fjärrdator eller nätverksskrivare i ett annat rum eller i andra änden av byggnaden i ett befintligt nätverk. Detta problem löses enkelt med hjälp av PowerLine-adaptrar.

Hemkommunikation

PowerLine-tekniken kan användas för att implementera idén om ett "smart hem", där all hemelektronik är ansluten till ett enda informationsnätverk med möjlighet till centraliserad kontroll.

Automation

På grund av att PLC:n använder färdig kommunikation kan PowerLine-tekniken användas inom processautomation, anslutning av automationsenheter via elektriska ledningar eller andra typer av ledningar.

Säkerhetssystem

På grund av det faktum att PLC:n kan arbeta på olika ledningar (inte nödvändigtvis elektriska), är användningen i brandlarmsystemet också ganska genomförbar för videoövervakningssystem av objekt.

Fördelar

Nackdelar

De flesta av dessa brister kan elimineras genom användning av brusliknande signaler med stor baskodaccess till nätverket.

Länkar