一種能量/信息時分傳輸的二總線技術研究

在樓宇消防、小區安防和環境監控等系統中，由于系統的通信距離較長、節點多，通常采用便于施工布線的二線制電力載波的技術方案[1-3]。在通信距離較長時，線材成本優勢明顯，但是，通信節點通過耦合電路把數據耦合到傳輸能量的電力線上，需要復雜的電路及專用信號調制芯片，使得設備制造成本高[4-5]。此外，在這些場合通信數據以控制信息或狀態信息為主，信息量相對較少；通信實時性相對弱，時間響應在秒級；監控節點能耗相對較小[6-7]。為此，本文研究了一種結構簡單、成本低的低壓電力線通信，并應用于類似場合。

1 總線的原理

本文總線系統中的二線分別為P線和C線，P線用于傳輸能量和信息，C線為電源和信號的參考接地。總線系統的拓撲結構如圖1所示。總線系統由通信電源和通信節點組成，通信電源用于提供時分的能量和通信調制電壓，并通過P線輸出；通信節點并聯在總線上，分為主機節點和從機節點，只有主機節點能主動發起通信。

P線上分時進行能量和通信調制電壓的傳輸，周期各為10 ms，波形如圖2所示。在能量周期Te，總線提供正弦半波能量；在通信周期Ts，總線提供直流信號，供通信節點進行通信調制。

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