漫电力线通讯技术在选煤厂监控工程中的应用

点赞:19510 浏览:84239 近期更新时间:2024-02-20 作者:网友分享原创网站原创

摘 要:电力线通讯技术是把信号载波到电力线上去以达到信号传输目的的技术.文章介绍了电力线通讯技术的原理,结合实际选煤厂视频监控的工程例子的现状对电力线通讯技术的应用做了展望.

关 键 词:电力线通讯技术;PLC;视频监控

中图分类号:TD611文献标识码:A文章编号:1009-2374(2013)26-0037-03

网络式摄像监控系统在工程应用已经非常广泛,它以组网灵活、维护费用低、可扩展性好等特点深受大家的好评.在现在一般新建设的选煤厂中经常出现它的身影.与此同时,电力线通讯技术也是最近热门的一个技术,在民用方面得到了很广泛的应用,但是由于多种原因,在选煤厂工程中还没有遇到使用的先例.这里对于这两项技术的结合做一下展望.

1选煤厂网络式摄像监控系统现状

在常规的选煤厂网络式摄像监控系统中,系统的组成是这样的:前端设备、传输设备、多路视频分配器、网络视频怎么写作器、本地显示器、终端客户机等.前端设备包括:摄像机、镜头、云台、防护罩等设备;传输设备包括:视频线缆、电源线缆、控制线缆和传输线缆等组成.本地主机连接视频输入,终端客户机实现远程视频回放和对云台的监控.

网络式摄像监控系统的优点是结构清晰、布线简单、扩展性强,并且还省去了再单独敷设一根控制线的麻烦.但是网络式摄像系统受限于网线传输的100米限制,一般超过100米就需要额外加一套光纤交换机或者光电转换器.所以,在一些战线拉得较长,但是摄像头布点又不多的输煤皮带栈桥等地方会显得不是很经济.所以,如果把电力线通讯技术引入到选煤厂视频监控系统工程中的话,就会大大简化系统的复杂程度,简化施工流程,降低施工难度,节省线缆等的一次投资,实现多快好省完成项目的目的.这也符合建设节约型社会的发展趋势.

2电力线通讯技术

2.1电力线通讯技术的介绍

电力线通讯技术(PowerLineCommunication)简称PLC技术,这里的PLC与我们选煤厂常见的PLC控制系统不同,它是一种利用传输电流的电力线作为通讯载体,实现数据、语音等信号的高速传输的技术.它能使同一回路下任何一个电源接口转换成网络数据的接口,即连即用,并且不需要额外再敷设数据线路.

这里使用到的设备叫做电力猫,电力猫通俗地讲是一种调制解调器,学名叫电力载波器或者电力调制解调器.

2.2电力猫工作原理

电力猫是成对出现的,它是利用电线传送高频信号,调制端把载有信息的高频信号加载于电流上(默认的载波频率是2~28MHz),然后通过电线传输,在接收端的解调器再把高频信号从电流中解调出,送到终端设备上,实现信号之间的传输.


2.3电力通讯设备介绍

不同于以往的路由器只在局端设置一台就能覆盖所需要的区域,电力通讯设备要设置在两端才行.局端设置一台耦合器,通过电感耦合将信号耦合到电力线上传出,在终端设置一台PLC调制解调器(电力猫),将电力线上的信号解调传输至终端设备.局端设备有一个,终端可以设置多台调制解调器与之配对,满足系统的连接和扩展要求,最新的终端还带有wifi无线传输功能,两个甚至更多的终端可以通过wifi信号相连接,连接之后还可以继续用电力线形式与后面的终端设备连接,所以它可以更好地满足用户不同连接需求.

2.4电力通讯技术的特点

2.4.1连接方便,在已有电力线路敷设好的任何地方都可以实现连接,不需要额外增加设备和线路,设备与线缆连接上即可.

2.4.2传输速度快,延迟低,传输速率能达到150~200Mbps.

2.4.3扩展方便,组网灵活,现在的成熟产品终端带有wifi发射,把信号延伸到各个死角,彻底扫除覆盖盲点.

2.4.4一次性投资少,降低成本,直接利用现有动力线路,不用额外敷设控制线缆.

2.4.5保密性强,电力线传输支持128-bitAES加密机制;无线传输支持64/128/152位WEP加密及WPA-PSK/WPA2-PSK、WPA/WPA2安全机制,保障无线网络不被入侵或盗用.

2.5电力线通讯技术的优缺点

首先是电力猫设备的工作电压范围从AC110V~220V都可以,适应性比较强;其次是通讯距离,理论上一对调制解调器之间的距离是300米,这相较于传统的屏蔽双绞线的100米的通讯距离增大了不少,延长了通讯距离,更小的受到距离限制;最后是信号的稳定性,高频载波技术会受到滤波装置和周围设备产生的强电磁波的干扰,所以就稳定性而言不如单独敷设一根信号线更加有保障.

LC技术在视频监控系统中的应用

以最近设计的永煤集团股份有限公司顺和煤矿选煤厂为例.这是一个位于河南永城正在建设中的1.0Mt/a选煤厂,它的摄像监控系统采用的就是网络式监控系统.整个视频监控的网络采用的是树形拓扑结构.视频怎么写作器、客户端等前端设备都集中设置在集控办公楼内.除了负责采集集控办公楼内摄像头信息的集控办公楼内交换机与主视频交换机采用网线连接外,其余分布在原煤仓、主厂房、地销化验办公楼、块精煤汽车装车点共四处车间的视频交换机与主视频交换机之间采用光纤连接.以其中原煤仓这一路监控线路为例:该条网络连接线路为,主视频交换机与原煤仓交换机之间敷设一根325米光纤,原煤仓交换机除接收原煤仓和筛分车间摄像头信息外,还通过185米光纤与井口房交换机相连接,接收井口房处的图像信息.由于传统网线传输100米的限制,这一路视频安装了两台交换机.于是基于电力线通讯技术的特性,我们对传输部分的线缆可以进行优化,由原先的185米光纤(筛分车间交换机至井口房交换机)简化成只有一根电源线.即是主视频交换机与原煤仓交换机之间敷设一根325米光纤,原煤仓交换机除了用来接收原煤仓和筛分车间的各处摄像头信息之外,还与电力猫的调制端相连接,接下来敷设一根210米电缆到达井口房,在有需要布置摄像头的地方加装一只电力猫的解调端与摄像头的数据端相连接,电缆为摄像头提供电源,这样的方案较原有的方案相比,减少了185米光纤和一台光纤交换机,而成本仅仅是增加了一套调制解调设备.

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优化前的工程中,末端摄像头距离过远,超过100米时,就需要在它附近额外增加一台交换机,而且增加的交换机只是接收个数很少量的摄像头,有时候会显得比较浪费.但是优化后的系统就不一样了,它只需要在局端设置一个电力猫设备与交换机相连通,接收的终端不必一一单独敷设线路,只需要用一根线缆串联起来,这根线缆不但作为摄像头的电源电缆,还作为信号传输的载体,方便传送摄像头拍摄到的图像和对镜头控制的信号指令.最后只需要把接收端的电力猫设备与局端配对,配对完成后即可实现视频信号和控制信号的传输.电力猫设备与摄像头之间虽然还是网线连接,但是就相对与传统的网络式摄像系统的每个摄像头都要敷设一根网线至附近交换机而言,还是大大减少了对网线的敷设,而且突破了网线传输只有100米的限制.

4结语

电力线通讯技术具有多方面的优势,但是现在实际应用中还只局限于民用工程中的一些应用,选煤厂大规模应用还没有见到先例.这是因为现在的产品在抗干扰能力、速度传输和外壳的防护性等方面跟已经应用在工业项目上的产品还具有一定的差距.比如带宽决定了一路线缆通讯的摄像头个数的限制,在一些有害气体和粉尘聚集的防爆场的外壳防护都没有达到工业要求,还有工业场所现场设备众多,各种噪声和谐波干扰也会对设备信号质量产生影响.所以这都需要一些技术的更新换代、产品的革新升级,但是笔者相信,这一技术在以后的发展中一定会大放光彩,并广泛地应用于选煤厂建设中去.