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弱电工程中电力线局域网通信技术的应用

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  计算机网络技术的发展,使得网络通信逐渐走入了千家万户,依托现有的电力线路进行网络通信,能够对用户接入端的电缆线路进行有效的梳理和简化。本文结合电力线局域网通信技术的概念和原理,对其在弱电工程中的应用进行了讨论。

  0 引言

  电力线通信技术的研究由来已久,只是受带宽条件的影响,早期的电力线路通信仅能实现语音通信或者仪表数据的远程传输,并没有得到普及。最近几年,伴随着信息技术的发展,电力线局域网通信技术也得到了新的突破,并且逐渐在实际工程中得到了应用,取得了良好的效果。

  1 电力线局域网通信技术的概念和原理

  电力线局域网通信技术,或者说电力网络通信,属于电力载波通信的一种,主要是通过既有的低频电力线路,进行宽带网络信号的传输,实现网络通信。在2010年,电力网络通信协议正式颁布,即IEEE1901,该协议被定义为高速网络通信的标准协议,针对以电力线进行网络通信的标准进行了规定,在该标准协议下,设备的理论通信传输速率能够达到500Mbps

  电力网络通信技术的基本原理,是利用现有的电力线网络,进行高频信号的可靠阐述,通过电力网络调制器,能够将载有待传输信息的高频信号加载在电流中,通过电线进行传输,而接收端的解调器则会将高频信号从电流中分离,传输到终端设备中,从而在不需要重新布线的情况下,实现网络通信。不过,相比较传统的网络电缆,将电力线路作为数据传输媒介时,会受到各种电气设备的干扰,从而影响数据传输的稳定性。对此,在电力线网络通信中,需要应用正交频分复用、频移键控、多载波调制等技术,尽可能消除信号波形之间的干扰[1]

  2 电力线局域网通信技术在弱电工程中的应用

  事实上,对于电力线局域网通信技术的研究,很早以前就已经开始,不过受带宽问题的限制,并不能满足用户的实际需求。最近几年,科学技术的发展为电力线网络通信技术的应用和普及提供了技术方面的支撑,也使得其真正能够与传统的以太网络一较高下。

  在进行电力线通信局域网的构建时,基本上可以参照传统以太网的结构,只是将原本的通信电缆转变为既有电力线路,同时增加相应的电力网络桥接设备,以实现网络信号的转化和加载。以电力线路进行网络信号的传输,有效距离可以达到200m,还要超过传统的以太网。因此,在高层建筑中,只需要于底层设置相应的网络交换设备,整栋建筑的网络通信需求就能够得到满足。在电力线局域网中,单根电力线路最多能够同时支持16个用户的网络使用,同时由于信号不能跨越电能表,在进行网络构建的过程中,可以将每一户的电力局域网线路分别接入电表之后,从而实现线路容量的充分利用,不同的用户之间也不会产生相互影响。通过这种形式,用户可以直接利用电源插座,进行网络访问。

  从网络安全性分析,电力线局域网设备中采用的都是56位加密,而且每一台设备都具有独有的机械密码,配合相应的驱动软件,可以设置不同的工作组,以实现对于非法用户的隔离,保障信息安全。而从电气安全性分析,电力线局域网通信技术实际上是利用线圈的耦合原理,在电力线上加载高频信号,电力线路实际上并不会与数据传输线路直接相连,也就从根本上杜绝了触电问题。通过强弱电路分开设置的方式,保证了弱点信号线路中电压的稳定,加上过压保护装置的存在,能够杜绝感应或者短路问题所引发的安全隐患[2]

  因此,电力线局域网通信技术是在传统以太网络的基础上,利用既有电力线路实现网络通信,不仅提升了信号传输的距离,而且不再需要额外敷设线路,也不需要预留网络插座,在当前无线网络尚未完全取代有线网络的背景下,具有比较广阔的发展空间。电力线局域网通信技术所带来的便利性远不止这样,利用现有电力线路和以太网设备的网络结构,能够对所有接入的信号进行整合,实现数据网络、有线电视以及语音网络的三网合一,在没有全面实现光纤到户的现在,作为一种过渡手段,可以实现低成本的建筑智能化,用户可以通过电力线局域网,实现对于家中各种设备的统一管理和智能化控制[3]

  3 结语

  总而言之,电力线局域网通信技术属于一种新兴技术,在完全实现光纤到户之前,以此来作为一种过渡手段,具有非常显著的优势,尤其是对于新建建筑而言,可以节约以太网线路的敷设成本,而且信号传输的距离有了很大的提高,理论传输速率也基本可以满足用户的日常所需,利用插座直接接入网络的方式在便利性方面可以说仅次于无线网。不过,电气设备的存在会对数据的传输造成一定干扰,需要技术人员的深入研究和解决。

  作者简介:

  吕嵩(1982.1—),河北石家庄,助理工程师,河北远东通信系统工程有限公司。

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