基于低压电力线载波和lonworks技术的测控系统

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1、山东大学硕士学位论文摘要电力线载波(PowerLineCarrier--PLC)通信利用现有交流电源线作为信息传输媒介，具有节省布线费用、安装方便等诸多优点。随着网络社会和信息技术的不断发展，低压电力线载波以其特有的优势引起了越来越广泛的关注，成为新的研究热点。在众多的电力线载波实现技术中，LonWorks技术以其先进的技术和高可靠性得到了全世界的承认。PLT一22电力线收发器是Echelon公司推出的基于数字信号处理技术和窄带传输技术的调制解调器件。它提供了一种简单、有效的方法将LonWorks智能节点加入到

2、电力线中。当节点安装了电力线收发器后，系统的电源线同时充当系统的通信线，大大降低了测控系统的成本和安装复杂性。本文在分析电力线载波通信特点的基础上，以电力线通信接口的设计和Host—Base节点的构造为重点，阐述了如何利用PLT-22电力线收发器在低压电网上构建测控系统。研究目的在于推进低压电力线载波通信的发展和LonWorks技术的应用。电力线通信接口负责将智能节点连到电力线上，把智能节点发送的信号耦合到电力线上，并通过耦合电路接收电力线上的信号。论文介绍了基于PLT．22电力线收发器的电力线通信接口电路的设

3、计方法，包括耦合电路、电源电路的设计。智能节点是测控系统的基本组成部分。典型神经元节点能完成绝大部分的控制任务，但是在对数据处理能力和实时性要求较高的场合，普通节点便无法胜任。Host．Base结构的智能节点可以有效的解决这个问题。这种结构的智能节点中有2个CPU，神经元芯片只负责与LonWorks网络的通信，而现场的测量或算法处理交给另外一个CPU。论文介绍了两类Host-Base结构的智能节点，一类位于底层网络，完成现场信号的检测和控制功能，神经元芯片和微处理器芯片之间以并行方式通信。论文以8AI(8路模拟

4、量输入)节点为例介绍了这类节点的构造方法。另一类是插在上位机的PCI插槽的智能网络适配器，神经山东大学硕士学位论文元芯片和PC机以双口RAM充当高速并行的数据缓冲区，完成信息交换。论文介绍了使用PLX的PCI9052设计这类节点的方法，并给出WDM设备驱动程序的开发方法。智能节点完成各自独立的控制任务，它们通过电力线互连可以方便组成分布式测控系统。利用LonWorks电力线载波技术构造的测控系统可以广泛的应用在楼宇自控、远程自动抄表、照明控制、智能家居等领域。论文最后以远程自动抄表系统为例，介绍了利用智能节点构

5、造测控系统的方法。自动抄表系统采用电力线作为通讯手段，通过智能节点实现对水、电、气表的远程自动抄表计费，除此之外，系统还具有远程控制的功能。另外在自动抄表系统中提出了利用智能节点的应用程序实现中继，即利用软中继技术来解决电力线通信距离和可靠性问题。关键词：低压电网Host—Base结构AMR电力线载波LonWorksPLT-22PCI智能网络适配器设备驱动程序山东大学硕士学位论文AbstractPowerLineCommunicationutilizesthecableexistingasinformation

6、transmissionmedia．Ithasagreatdealofadvantagessuchassavingthewiringexpenses，beingconvenientlytoinstallandsoon．Withconstantdevelopmentofnetworksocietyandinformationtechnology，low—voltagepowerlinesignalcarriercauseextensiveconcernmoreandmorewiththeirpeculiaradv

7、antage，andhasbecomethenewfocusofresearch．InthetechnologyofPLC，LonWorkshasgainedtheacknowledgementalongtheworldbecauseofitsadvancedtechnologyandhighreliability．PIJ一22powerlinetransceiveristhemodemchipdevelopedbyEchelonCompanyanditisbasedonthedigitalsignaltrea

8、tmenttechnologyandnarrowbandmodulationtechnology．ItprovidesaneasyandavailablemethodtoaddtheLonWorksintelligentnodetothepowerline．Whenthenodehasinstalledthepowerlinetransceiver,thepowerlineisalso