基于電力載波通訊的自組網(wǎng)路燈遠程監(jiān)控

　　4 硬件設(shè)計

　　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)來進行信息間傳輸，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，通訊距離遠等特點，是專門為適應中國國內(nèi)電力線應用環(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)含各個外圍復雜電路，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，使其具有易實施，免布線，工作可靠，易于維護等優(yōu)點。

　　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，過載保護，信號上傳，自動報警等任務。內(nèi)部負責開關(guān)的是一只磁繼電器;內(nèi)含有光敏電路，通過光強度調(diào)節(jié)PWM來控制路燈的亮度;內(nèi)部負責電壓/電流數(shù)據(jù)采集的專用集成電路能夠?qū)崟r提供路燈工作情況;過載設(shè)計是用來保護單燈控制器，一旦電流超過規(guī)定的閾值，微控制器就會切斷繼電器;可將采集到的電壓、電流、光強度、報警等信號由串口反饋給載波終端，同時這些信號可通過液晶顯示達到實時監(jiān)控的目的。

　　5 試驗

　　根據(jù)上述設(shè)計，我們在一條道路上安裝了一個集中控制器與20個節(jié)點控制器(20個節(jié)點為測試節(jié)點，可根據(jù)實際需求增加節(jié)點數(shù)量)，每一個分機控制器皆相差50米左右。系統(tǒng)設(shè)計通信成功率為95%以上，在實際電網(wǎng)中測量了一周，通過上位機與每一個節(jié)點通信來測驗成功率。在測試過程中，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，且每次通信時間都少于3秒，符合設(shè)計要求。

　　目前系統(tǒng)處于測試階段，由于硬件設(shè)備的原因，通信成功率還不能達到100%，因此本系統(tǒng)還需進一步完善。

　　6 結(jié)束語

　　本文根據(jù)實際需求，設(shè)計出了一套基于電力載波通訊自組網(wǎng)的路燈遠程控制系統(tǒng)。可靠的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計使系統(tǒng)的通信質(zhì)量和通信速度均符合設(shè)計要求，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，有很大的推廣價值。