echelon電力線載波芯片在amr系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用

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1、深圳市泰瑞捷電子有限公司2007年第3頁共3頁Echelon載波芯片在AMR系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用一、LonWorks系統(tǒng)及神經(jīng)元芯片電力線載波通訊是利用低壓配電線作為信息傳輸媒介進(jìn)行信息傳輸?shù)囊环N通信方式，該方式節(jié)省了通訊線路的投資和日常的維護(hù)費(fèi)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)可行性，應(yīng)用前景十分廣泛。Echelon公司推出的PL3150及PL3120神經(jīng)元控制芯片采用LonWorks協(xié)議。1．LonWorks協(xié)議LonWorks是一種先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，它由美國Echelon公司推出，于1990年正式公布。它采用了I

2、SO/OSI模型的全部七層通訊協(xié)議（物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層），并采用了面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法。通過LonWorks協(xié)議，電表可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)以及信道的沖突檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)抄表及網(wǎng)絡(luò)管理功能功能。2．神經(jīng)元芯片Echelon公司的神經(jīng)元芯片包括PL3150及PL3120，芯片包括三個(gè)組成部分：三個(gè)8位處理器的神經(jīng)元芯片核、電力線模擬集成電路和電力線DSP集成電路。其中神經(jīng)元芯片核的8位處理器分別是：MAC處理器、網(wǎng)絡(luò)處理器和應(yīng)用處理器。神經(jīng)元芯片特點(diǎn)：a).可以工作

3、在歐洲CENELEC標(biāo)準(zhǔn)的A波段，又可以工作在C波段。b).采用窄帶BPSK技術(shù)（二進(jìn)制相移鍵控）調(diào)制技術(shù)，當(dāng)工作在C波段時(shí)，兩個(gè)載波頻率分別是；第一載波頻率為132KHz，第二載波頻率為115KHz。在每個(gè)載波頻率上使用6KHz的頻率帶寬。第一載波頻率具有更好的畸變糾正能力和更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)包分析能力和抗噪聲能力。第二載波頻率比第一載波頻率的誤差校正能力強(qiáng)。當(dāng)工作在A波段時(shí)，第一載波頻率是86KHz，第二載波頻率是75KHz。c).工作溫度：-40--+80度PL3150和PL3120的基本參數(shù)比較項(xiàng)

4、目RAMROMEEPROM外部存儲(chǔ)器I/O管腳I/O對(duì)象封裝PL31202KB24KB4KB------123838管腳TSSOPPL31502KB-----0.5KB58KB123864管腳LQFP其他性能完全相同。深圳市泰瑞捷電子有限公司深圳市泰瑞捷電子有限公司2007年第3頁共3頁二、目前國內(nèi)低壓載波抄表系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)抄表系統(tǒng)性能對(duì)比目前多數(shù)低壓載波抄表系統(tǒng)僅僅采用改善物理層通信性能的辦法來延長通信距離。當(dāng)然，性能優(yōu)越的載波通信芯片是致關(guān)重要的，它是一切通信的基礎(chǔ)。但物理層的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信性能總是有限

5、的，而低壓電力網(wǎng)通信信道又是動(dòng)態(tài)的、極其復(fù)雜的，僅僅靠改善物理層通信的性能不足以徹底解決載波抄表的實(shí)抄率以及實(shí)時(shí)性的問題。大多數(shù)現(xiàn)有的廠家一般采用自動(dòng)中繼技術(shù)，但通信協(xié)議只到了鏈路層，缺乏完整的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支撐。單一的尋址方式，只能支持完全主從的一問一答式輪詢，不支持廣播應(yīng)答。集中器算法完全由應(yīng)用程序完成，隨著電表數(shù)量的增加，集中器自動(dòng)中繼算法過程的工作量呈幾何級(jí)數(shù)增加，使集中器的中繼級(jí)數(shù)受到限制，一般只能實(shí)現(xiàn)3級(jí)中繼，使抄表半徑大大受到限制，一般以集中器為半徑不超過500米。網(wǎng)絡(luò)抄表系統(tǒng)與國內(nèi)外現(xiàn)有低

6、壓電力載波集中抄表系統(tǒng)相比，有如下獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：1．對(duì)等網(wǎng)絡(luò)LonWorks低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)基于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。目前國內(nèi)的集中抄表系統(tǒng)采用的全部是主從網(wǎng)絡(luò)，用戶電能表故障信息不能主動(dòng)上傳到集中器，LonWorks低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)可以將開蓋、故障等信息主動(dòng)上傳。主從網(wǎng)絡(luò)：主從式網(wǎng)絡(luò)中,所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（載波電能表）地位并不平等,在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，集中器起主導(dǎo)地位，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不能主動(dòng)連接，更不能將運(yùn)行信息主動(dòng)上傳。對(duì)等網(wǎng)絡(luò)：對(duì)等式網(wǎng)絡(luò)中,所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（載波電能表）地位平等,每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都相當(dāng)于一臺(tái)集

7、中器，可以自動(dòng)連接將運(yùn)行信息共享出來，并主動(dòng)上傳至集中器。2．通訊速率達(dá)到5400bps與國內(nèi)其他廠家的電力載波通訊速率為300～500bps相比實(shí)時(shí)性好，極好地解決了國內(nèi)現(xiàn)有集中抄表系統(tǒng)通斷電及監(jiān)控?zé)o法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性的缺憾。3．規(guī)范的電力載波信號(hào)頻帶減少電力污染，頻帶符合IEC61000-3-8國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電力部門專用頻帶9khz～95khz。4．智能跳頻具有載波偵聽和雙頻載波功能，實(shí)現(xiàn)智能跳頻。系統(tǒng)自動(dòng)偵聽通信頻段使用情況，當(dāng)干擾較為嚴(yán)重時(shí)，自動(dòng)跳頻到另一頻段進(jìn)行通信，解決了單一頻段通信造成的命令無

8、法及時(shí)下發(fā)的缺點(diǎn)，為實(shí)時(shí)通斷電及監(jiān)控提供保證。5．智能中繼深圳市泰瑞捷電子有限公司深圳市泰瑞捷電子有限公司2007年第3頁共3頁獨(dú)特的lonworks網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架可實(shí)現(xiàn)多級(jí)自動(dòng)中繼轉(zhuǎn)發(fā)，使通訊和控制更加方便、快捷，使得通訊距離更遠(yuǎn)，更加適應(yīng)嚴(yán)酷的電力網(wǎng)絡(luò)。三、泰瑞捷載波抄表系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)載波抄表系統(tǒng)有2個(gè)關(guān)鍵技術(shù)要解決，一是實(shí)抄率，即是否能把全部電表都能抄到。二是抄表的實(shí)時(shí)性，即多長時(shí)間能把全部電表都抄到。如果實(shí)抄率達(dá)不到100%，就無法實(shí)現(xiàn)“四分”線損準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)。達(dá)不到100