基于電力載波通訊的自組網(wǎng)路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控

　　4 硬件設(shè)計(jì)

　　4.1 電力載波模塊

　　該模塊主要利用高性能SENS-01電力載波通信模塊(Powerline Transceiver)來(lái)進(jìn)行信息間傳輸，SENS-01嵌入式電力線載波模塊提供半雙工通信功能，可以在220V/110V，50/60Hz電力線上實(shí)現(xiàn)局域通信。該款產(chǎn)品具有通信速率高，通訊可靠，抗雜波干擾能力強(qiáng)，通訊距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，是專門為適應(yīng)中國(guó)國(guó)內(nèi)電力線應(yīng)用環(huán)境而研發(fā)的高性能電力線載波通訊產(chǎn)品。本電力線通信模塊內(nèi)含各個(gè)外圍復(fù)雜電路，只需連接電力線即可。

　　4.2 單燈控制器

　　單燈控制器(如圖6所示)是路燈控制系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分，其核心芯片SH79F642采用自主研發(fā)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，使其具有易實(shí)施，免布線，工作可靠，易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

　　單燈控制器是以8位微控制器為核心的智能型路燈控制器，微處理器處理整個(gè)單燈控制器的數(shù)據(jù)，并接受載波終端發(fā)出的工作指令，執(zhí)行開燈，關(guān)燈，調(diào)光，過(guò)載保護(hù)，信號(hào)上傳，自動(dòng)報(bào)警等任務(wù)。內(nèi)部負(fù)責(zé)開關(guān)的是一只磁繼電器;內(nèi)含有光敏電路，通過(guò)光強(qiáng)度調(diào)節(jié)PWM來(lái)控制路燈的亮度;內(nèi)部負(fù)責(zé)電壓/電流數(shù)據(jù)采集的專用集成電路能夠?qū)崟r(shí)提供路燈工作情況;過(guò)載設(shè)計(jì)是用來(lái)保護(hù)單燈控制器，一旦電流超過(guò)規(guī)定的閾值，微控制器就會(huì)切斷繼電器;可將采集到的電壓、電流、光強(qiáng)度、報(bào)警等信號(hào)由串口反饋給載波終端，同時(shí)這些信號(hào)可通過(guò)液晶顯示達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。

　　5 試驗(yàn)

　　根據(jù)上述設(shè)計(jì)，我們?cè)谝粭l道路上安裝了一個(gè)集中控制器與20個(gè)節(jié)點(diǎn)控制器(20個(gè)節(jié)點(diǎn)為測(cè)試節(jié)點(diǎn)，可根據(jù)實(shí)際需求增加節(jié)點(diǎn)數(shù)量)，每一個(gè)分機(jī)控制器皆相差50米左右。系統(tǒng)設(shè)計(jì)通信成功率為95%以上，在實(shí)際電網(wǎng)中測(cè)量了一周，通過(guò)上位機(jī)與每一個(gè)節(jié)點(diǎn)通信來(lái)測(cè)驗(yàn)成功率。在測(cè)試過(guò)程中，電壓、電流以及開關(guān)功能均正常工作。由表1的數(shù)據(jù)可知，平均的通信成功率為96%以上，且每次通信時(shí)間都少于3秒，符合設(shè)計(jì)要求。

　　目前系統(tǒng)處于測(cè)試階段，由于硬件設(shè)備的原因，通信成功率還不能達(dá)到100%，因此本系統(tǒng)還需進(jìn)一步完善。

　　6 結(jié)束語(yǔ)

　　本文根據(jù)實(shí)際需求，設(shè)計(jì)出了一套基于電力載波通訊自組網(wǎng)的路燈遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)?？煽康挠布O(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)使系統(tǒng)的通信質(zhì)量和通信速度均符合設(shè)計(jì)要求，該系統(tǒng)利用現(xiàn)有的電力線作為通信通道，成本低，安裝方便，系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠，既能滿足路燈照明需求，又能節(jié)約大量電能，有很大的推廣價(jià)值。