电力线载波通信技术应用研究范文

摘要：随着我国高速公路规模和里程数的不断增长，给人们的出行提供了巨大的便利。高速公路大多位于人烟稀少的郊区、山区区域，相对偏僻，距离控制室较远，如果采用传统的人工控制方式，势必难以满足高速公路对照明、监控等机电设备的需求，因此电力线载波通讯技术以其资源消耗低、建设成本低，可以远程控制等优势，在高速公路机电工程中广泛应用。本文简单阐述了电力线载波通信技术的特点，深入分析了其在高速公路机电工程的应用，为相关工作者提供参考借鉴。

关键词：电力线载波通信技术；高速公路；机电工程

1引言

随着科学技术的发展，高速公路也进入到了信息化、智能化发展的时代，各种机电设备被应用到高速公路的机电工程项目中，保障了高速公路的安全、稳定、高效运行。而在高速公路机电工程建设过程中，电力线载波通信技术以电力输电线作为数据传输的媒介，充分利用高速公路现有的线网资源，避免了重复架设通信线路，提高了高速公路机电工程的经济效益。因此研究分析电力线载波通信技术的应用具有重要的现实意义。

2电力线载波通信技术的概述

2.1电力线载波通信技术

所谓电力线载波通信技术（PLC），就是利用传统的电力线路，通话数字化技术的应用，实现了数据信息的传输。尤其是随着人们对电能需求不断增强，电力线网络几乎在人类活动的任何地方都有遍布，利用其作为通信介质，解决了传统通信方式覆盖范围低的问题，同时还无需重新架设通信线路，降低了通讯线路施工所需的时间、资源以及成本支出。因此，电力线载波通信技术具有以下优点：（1）利用电力线作为通信媒介，且在数据信号传输过程中，不会影响电能的正常输送，可以确保所有的连接中断设备永久在线。（2）施工简便，设置灵活，只需要对现有的电力线增加小型的发送和接收终端控制设备即可，无需重新铺设通信线路。（3）电力线载波通信技术具有高稳定性运行的特点，由于输电线路本身的结构相对牢固，稳定性较强，因此借助电力线完成的通信也具有高可靠性的特点。

2.2电力线载波通信技术的主要技术

随着信息技术的高速发展，人们对通信质量的要求也越来越多，推动了通信技术朝着高速率、宽频带、大容量的发展。电力线载波通信技术也发展到了扩频通信技术、多载波正交频分多址技术以及高速光纤光波分复用技术等。（1）扩频通信技术：利用伪随机编码将需要传送的信息数据进行调制、扩展之后，利用电力线进行传输至接收设备，并采用相同的伪随机编码对其进行解调、分析处理。通过扩频通信技术的应用，显著的解决了高速公路机电工程电力线载波通信存在的抗干扰能力差问题，可以满足恶劣通信环境下数据的可靠传输。（2）多载波正交频分多址技术：利用OFDM技术将正在进行传输的高速数据流分解成了若干个相对较低传输速率的子比特流，并调制成了多干个相对应的子载波，有效的提高了频带的利用率，提高了数据传输的抗衰落能力，减少了子载波之间的相互重叠和干扰，保障了通信数据传输的质量和速率，实现了资源的灵活分配。

3电力线载波通信技术的应用

3.1在高速公路机电工程中的应用

传统的高速公路通信网络大多采用无线和有效两种通信方式。相比较而言有限通信网络的应用更为广泛，但也存在网络节点线缆多、施工工程量大、后期维护困难等问题。而随着光纤的广泛应用，在短距离的高速公路车道内，采用超五类双绞线，实现收费站之间的光缆通信传输，一定程度上降低了传输线缆的布设数量，不过一旦光缆发生故障，采取现有的技术条件很难在短时间内对故障点进行定位，相对花费的时间、费用等成本较高。此外，对于一些特殊区域的机电设备的通信传输线缆，为了保障通讯的安全性，大多采用单独管道的敷设，相对施工方繁琐，成本较高。电力线载波技术的不断兴起，利用了现有配电网低压线路实现了数据、语音、图像等多种信息的高速传输，一定程度上减少了高速公路继电工程的线缆敷设数量，降低了工程的整体成本，且在后期的网络维护过程中，只需要考虑电力线缆故障即可，降低了维修检修的难度。

3.2在高速公路速到照明控制系统中的应用

对于高速公路的隧道而言，照明控制系统是其重要的组成部分。通过以电力线载波通讯为核心，来实现对隧道照明设备的远程控制，实现远程监测照明设备工作状态实时监控与管理，保障了隧道照明系统的高效、稳定运行。同时利用电力线载波通信技术还能结合隧道洞口的光照情况，对隧道内各区域照明设施的亮度进行自动的调节，缓解了驾驶员在进入隧道时因为亮度差所造成的视觉差，提高了隧道行车的安全性。以高速公路隧道LED灯的控制方式为例，可以采用PWM回路调光、CAN总线调光、PLC总线调光等技术，如表1所示。但考虑到隧道施工环境的复杂性，改造难度相对较高，因此，大多选用施工方便、快捷且后期维护方面的PLC总线调光技术。

3.3在高速公路速到监控控制系统中的应用

高速公路的监控系统作为一个闭环系统，反映的是公路上车辆的实时运行情况以及交通状态，这些信息经过监控采集系统的信息采集后，需要传输至控制中心，完成信息的分析、处理和判断，并针对道路的实时情况，来实现交通的调节、控制、监测违法行为等功能。由于各终端视频采集系统所采集到的视频信息数据量庞大，对通讯系统的要求也较高。因此，采用电力线载波通信技术，可以有效的实现各种视频、图像信息的高速、稳定传输，解决了高速公路偏远地区的通讯覆盖问题，同时还提高了监控系统的故障检修效率，减少安全事故，提高设施维护效率、提高设施使用寿命，减少设施维护成本。

4结束语

综上所述，高速公路机电工程大多位于环境相对复杂的城市郊外、山区区域，为了保障高速公路机电工程的高效率、高质量运行，必须重视电力线载波通信技术的应用。因此，相关工作者必须深入研究电力线载波技术，积极创新，不断进步，提高电力线载波通信的稳定性，确保数据传输的质量，保障高速公路的安全稳定运行。

参考文献

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[3]孟建伟，苏明瑞.电力线通信技术在高速公路机电工程中的应用前景[J].公路，2004（11）：203-204.

作者：王飞 张征 单位：中远海运科技股份有限公司