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电力线局域网数据技术在弱电工程中的实践探析-姚皓


【摘要】随着网络信息技术的不断发展,越来越多的用户开始介入网络线缆,并且对网络质量的要求也越来越高。在这种形势下,利用电力线路进行网络通信,是减少网络线缆敷设的有效手段之一。论文以电力线局域网为主要研究对象,对电力线局域网数据技术在弱电工程中的应用进行了详细的研究和论述,具有十分重要的意义。

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【关键词】电力线:局域网;数据技术;弱电工程:实践应用


【作者】姚皓


1.电力线局域网通信数据技术概述


1.1电力线路局域网通信数据技术概念


电力线路局域网通信数据技术,属于是电力载波通信(PLC)的一种,主要是利用电线这个传输媒介,将高频信号传输出去,进而实现网络通信。


在2010年,美国电气和电子工程师协会就正式发布了电力网络通信协议标准,即IEEE1901。该协议与之前的PLC相关标准有所不同,从理论上来讲,EEEI901的通信传输速率达到了500Mb/s,属于高速网络通信标准协议。它是针对电力线通信和解决多媒体家庭联网、音频和视频传输,以及智能电网等多种应用推出的第一项全球标准[1]。


1.2电力线路局域网通信数据技术原理


电力线局域网通信数据技术在工作时,其基本的工作原理是:通过现有的电力线网络,将高频信号传输出去,并通过电力线网络调制器,将有待传输信息的高频信号与电流相互结合,然后再通过电线网络将信号传送到调制器。


可以说,在电力线路局域网通信数据技术过程中,调制器是整个电力线网的核心。在电力网整个系统中,调制器负责接收信息,并负责把接收到的信号和传送它的电流相互分开,之后再将纯粹的信号进行传输,使其到达计算机或者其他的信号接收设备上,从而实现网络通信,保证上网、监控、打电话等活动正常进行。


2电力线局域网通信数据设备


利用电力线路局域网通信数据技术实现数据传输时,比传统的网络电缆具有很大的优点,例如不会受到各种电气设备的千扰,影响数据传输的稳定性但是很容易受到普通电器设备因素的千扰,例如冰箱、空调等电器设备都会产生一定的噪音,影响电力线路局域网信号的传输质量。


因此,在电力线路局域网进行信息传输过程中,为了尽量减少这种不良效粟带来的负面影响,可以采用OFDM、DMT等特殊的技术手段,对电力线路局域网进行不断的完善,以有效减少信号在传播过程中的干扰。


通常,电力线局域网数据通信设备主要由电力网桥、网络调制解调、终端用户三个部分组成。


1)电力网桥


是电力线局域网端设备,主要负责电力线路网络信号的有效覆盖,并且对信号的传递也有重要的作用。其主要是利用太网设备与电力网络设备.将普通的网络数据信号转变为民用电力线上的传输高频信号,从而实现信号加载和传输。


2)网络调制解调


为最终用户PC或者其他终端设备提供适当的接口。在电力线局域网中,网络调制解调设备主要功能是:利用电线将电力线路上的网络数据信号分解出来,从而确保用户通过电力线路与太网络连接起来,实现普通用户利用电力线路完成上网工作。


3)终端用户


包含的范围十分广泛,主要指一切接受能通过电线进行传输的信息设备,如计算机、电视机机顶盒、以及新型的家用电器等。总之,通过电力线局域网,可以轻松地将各台设备统一在一个局域网之中。并且在终端用户在使用的过程中也非常简单,只要房间内拥有电源插座,就可以随意进行网络连接。


3电力线局域网数据技术在弱电工程中的应用


电力线局域网的主要功能就是在较小的范围内,通过电力线局域网,实现计算机与其他终端设备的有效连接,从而实现彼此的相互通信。在使用的时候,只需要在终端设备的所在地方,如家里、办公室,只要布置好了电源线,把高速电力线通信调制解调器连接上电源插销板,就可通过以太网线或者USB接口线,将计算机终端设备与凋制解调器连接上,然后再配合合适的IP地址,就可以实现计算机之间的相互通信。


至此,一个完整的电力线局域网就已经构建完毕。但是需要注意的是,在构建电力线局域网时,如果使用的是USB接口,必须要在计算机上安装驱动程序;但是如果使用的是以太网接口,在构建局域网时,就无需安装驱动程序。


3.1电力线局域网数据技术的构建


近年,电力线局域网数据技术在弱电工程中的应用和普及得到了快速的发展,这主要得益于科学技术的发展,为其提供了强有力的技术支撑。事实上,在很早之前,就开始加强对电力线局域网数据通信技术的研究,但是由于当时研制出来的产品受到宽带的限制,无法满足用户的需求,导致其在应用日寸只能进行基本的网络通信。


但是今年,随着科学技术的发展,电力线局域网的数据传输理论上已达到了500Mb/s的宽带,这基本上满足了大多数现代人对网络通信的要求,从而使得这项技术与以往的以太网络相比,变得更加有竞争力。


通常在弱电工程中构建电力线局域网数据技术时,基本上可以参照传统的以太网的结构,只是电力线局域网在构建时,需要将原本通信电缆转变为既有的电力线路。与此同时,还要增加电力网络桥接设备,以实现网络信号的转化和加载。


在利用电力线路传输网络信号时,其有效的信号传输距离可以达到200m,比之前的太网传输距离要长,并且覆盖面要广。尤其是在当今,随着高层建筑的不断发展,电力线局域网在运用的过程中,只需要在底层设计一套网络交换设备,即可满足整栋建筑物居民对网络通信的需求(如圈1所示)。


图1高层住宅电力线局域网构架图

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通常,在电力线局域网中,一根电力线路就可以实现l6个用户的网络使用,并鼠电力线路局域网的信号无法跨越电表,因此构建电力线路网络过程中,可以先将每一户的电力局域劂线路分别接入电表[3]。如此一来,单根线路上的用户,在同时使用连接局域网络时,具有一定相对独立,而不会影响其他用户的使用。


3.2电力线局域网数据技术应用中的安全性


在电力线局域网数据技术应用过程中,要充分考虑屯力线局域网的安全性。通常,电力线局域网构建时,采用的都是56位加密,以达到对信息的保密效果。与此同时,在电力线局域网数据技术在使用中,每一台设备都有机械密码,并配合相应的驱动软件,设置不同的工作组,从而有效隔离非法用户,以保证信息的安全。


而从电气安全性上来说,电力线局域网通信技术属于一种宽频的电力线载波新技术,实际上利用线圈的耦合原理,在电力线路上加载高频信号。实际上,电力线路并不会直接与数据传输线路向相连接,因此在使用过程中杜绝了触电的问题。


在电力线局域网构建和使用过程中,还要通过强弱电路进行分开设置,保证电力线路信号线路中电压的稳定。此外。在电力线局域网构建过程中,还要对电路设置保护装簧,从而有效避免因感应或者短路问题而引发的安全,从而实现对计算机和用户信息的有效保护。


4结束语


总而言之,电力线的局域网技术利用了传统的以太网技术,并对其进行了有效的改进。通过电力局域网,不仅提升了信号传输的距离,扩大了信号的覆盖面,并且在使用的过程中,对用户的信息实现了有效的保护。并且电力线的局域网数据技术在应用的过程中,不需要额外敷设线路,也不需要预留网络插座等,非常使用当前无线网络发育不充分的环境,具有非常广阔的发展空间。


参考文献


【1】黄舟。电力线局域网通信技术及其在弱电工程中的应用【J】.四川建材,2012,38(6):196—197.


【2】王晓虹.电力线局域网通信技术及其在弱电工程中的应用【J】.大科技,2017(26).


【3】俞雅婷.电力线局域网通信技术及其在弱电工程中的应用【J】.工程技术:全文版2016(11):00251-00251.

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