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四網融合之PLC技術在智能電表中的應用
      導讀： 智能電表是多年來人們致力于用于實現遠程抄讀電量和電能的智能化設備，也是構成遠程自動抄表(AMR)系統的基本單元，而由智能電表組成的自動抄表系統是實現智能電網的重要一步。

　　智能電表是多年來人們致力于用于實現遠程抄讀電量和電能的智能化設備，也是構成遠程自動抄表(AMR)系統的基本單元，而由智能電表組成的自動抄表系統是實現智能電網的重要一步。

　　智能電表系統可以使電力供應商在提高服務質量的同時降低管理成本，從而幫助公共事業服務提供者和政府降低電源損耗、優化能源消耗、管理對寶貴能源的需求，并讓用戶有機會充分利用各種用電計劃(如分時電價)來節省開支和享受多種便利。完善的智能電表系統將極大地方便人們的日常生活，同時提高電力能源的有效分配和利用，在建設“節能節約型”社會及“節能減排”的過程中產生巨大的商機和社會效益。

　　智能電表的實現使用了以下幾種主要技術：電力線載波通信(PLC)技術、專用通信線路(如RS485總線技術等)以及無線通信技術等。目前電力線載波通信技術是AMR的主流技術，因此智能電表的發展和推廣將與電力線載波通信技術的發展有著緊密的關系。

　　電力線載波通信系統是以電力傳輸線作為傳輸載波信號的媒介，這看起來似乎是一種便于實施并推廣的方案，但是電力傳輸線不是理想的載波信號傳輸媒介。電力線對載波信號有很大的衰減，同時電力線上有很多用電裝置產生的干擾，其干擾的總功率可能遠遠超過載波信號的功率，有時高達數百倍，因此在電力線上建立可靠的通信系統非常具有挑戰意義。如果沒有良好的系統設計，往往會導致通信完全失敗或僅能以極低的數據傳輸率進行通信。



圖為 基于PLC技術智能電表系統功能

　　早期的電力線載波通信技術多以分立元件和通用的集成電路芯片實現。由于當時硬件資源有限，不能利用先進數字信號處理技術來產生復雜的載波信號以及處理接收到的載波信號，更不用說在電力線上組成大規模的通信網絡了，所以早期的載波通信系統多僅能實現“點對點”的簡單通信以及小規模的系統。

　　隨著集成電路技術的發展，先進的電力載波技術逐漸采用專用的集成電路芯片來實現，并且從簡單的專用芯片發展到具有內嵌多個CPU內核的多功能系統級芯片(SoC)。先進的載波通信芯片具有強大的計算處理能力，使得大規模通信網絡的實現及管理成為可能。

　　盡管實現通信技術的硬件條件及資源逐漸改善，但是由于電力線通信的特殊性，特別是中國的電力線狀況的特殊性，如果沒有一個良好的設計(包括數字信號處理算法以及網絡系統管理等)，電力線載波通信還是難以保證其性能的可靠，以及大規模的推廣應用。

　　這在十多年來中國電力線載波通信的發展歷史中有所體現。以前有的技術方案低估了電力線載波通信的困難，事先未經過大量的研究分析和計算機模擬及現場實驗就投入使用，還有一些技術方案則照搬用于無線通信的技術方案或者某些在國外電力線上有效的電力線通信方案。