Kas ir elektrolīnijas komunikācija (plc) un kā tā darbojas

Elektrolīnijas sakari (PLC), kas pazīstami arī kā elektrolīniju telekomunikācijas (PLT), ir sakaru tehnoloģija, kas signālu pārraidei izmanto esošās publiskās un privātās elektroinstalācijas. Izmantojot PLC sakaru signālus, ātrgaitas dati, balss un video tiek pārraidīti pa zemsprieguma elektropārvades līnijām.

PLC ir tehnoloģija, kas ir izmantota jau vairākus gadus, taču pēc jaunu komunikācijas tehnoloģiju ieviešanas, kuras atbalsta PLC, tagad tās pieprasījums bija lielāks, ti, PLC būtu uzticams saziņas līdzeklis tādām lietojumprogrammām kā lietiskais internets (IoT) un Viedie režģi.

Kas ir elektrolīnijas komunikācija?

Metode enerģijas un datu pārsūtīšanai saziņai caur to pašu esošo vadu tīklu no viena gala uz otru tiek saukta par elektrolīnijas komunikāciju. Tas nodrošina platjoslas datu pārraidi uz vadītājiem, kuri jau tiek izmantoti elektriskās enerģijas pārraidei, izmantojot modulāru signālu. Tagad to var izdarīt, izmantojot mājas vai telpas elektroinstalāciju, kā arī to var izdarīt, izmantojot esošo elektroenerģijas sadales sistēmu.

BPL (Broadband over Power Line) ir pazīstams arī kā elektrolīnijas internets, kas atbalsta PLC tehnoloģiju, lai piekļūtu internetam caur pārvades līnijām. BPL tehnoloģija ar PLC bieži tiek izmantota attālinātās vietās, kur ir maz interneta piekļuves ar kabeļa vai PDSL savienojumiem.

Veidi

Būtībā ir četri PLC veidi:

• Iekšējie tīkli: ātrdarbīgu datu pārraidi var nodrošināt mājas tīklošanai, izmantojot iekšējo tīkla elektroinstalāciju.
• Platjoslas tīkls pa elektropārvades līniju: Piekļuvi platjoslas internetam var piedāvāt, izmantojot āra elektrotīkla elektroinstalāciju.
• Šaurjoslas iekšējās lietojumprogrammas: Zema bitu pārraides ātruma datu pakalpojumus, piemēram, mājas automatizāciju un domofonus, var kontrolēt un izmantot saziņai, izmantojot iekšējos elektrotīklus.
• Šaurjoslas āra lietojumprogrammas: Šaurjoslas āra lietojumprogrammas var izmantot automātiskai skaitītāju nolasīšanai un attālinātai novērošanai vai kontrolei.

Kā darbojas PLC?

Tāpat kā jebkura cita sakaru tehnoloģija, arī PLC sastāv no sūtītāja, kurš modulē datus, kas jānosūta, izmantojot sakaru nesēju, un tad uztvērējs demodulēs datus tālākai izmantošanai. Papildus signālu sūtīšanai saziņai, PLC ļauj arī lietotājam kontrolēt un uzraudzīt visas pievienotās ierīces strāvas līnijā, jo tā tiek ieviesta vienā un tajā pašā elektroinstalācijas sistēmā.

PLC nosūta mazāk svārstīgu izvadi, salīdzinot ar veco sistēmu. Kā redzat iepriekš redzamo diagrammu, vecajā sistēmā, kurā bija taisngriezis un frekvences ģenerators, lai iegūtu pēc iespējas stabilāku vēlamās frekvences izvadi, bet izvadē bija nelielas svārstības, turpretī PLC sistēmā tiek izmantots taisngriezis ar filtru un Mikrokontrolleris, kas nodrošina stabilu un vēlamo vērtību izeju ar releja slēdža palīdzību. Rezultātā datu pārraide ir precīzāka un stabilāka ar labiem izejas signāliem.

PLC izmantotās modulācijas shēmas:

PLC izmantotās modulācijas shēmas ir ortogonālā frekvenču sadalījuma multipleksēšana (OFDM), binārā fāzes nobīdes atslēga (BPSK), frekvences maiņas atslēga (FSK), Spread-FSK (S-FSK) un patentētas shēmas (piemēram, diferenciālā koda maiņas atslēga (DCSK)).

OFDM nodrošina lielu datu pārraides ātrumu, taču ātrai Furjē transformāciju (FFT) un apgrieztās FFT (IFFT) izejai nepieciešami labi skaitļošanas zirgspēki. Lai gan, no otras puses, BPSK, FSK ir diezgan standarta un vienkāršas modulācijas shēmas, kuras var izmantot PLC, taču tās piedāvā zemu datu pārraides ātrumu. Tātad pašlaik darbojas PLC modulācijas shēma ir OFDM ar PSK modulāciju, kas var tikt galā ar tik smagu aprēķinu.

PLC izmantošana

PLC tiek izmantots radio programmu pārraidei, komunālo uzņēmumu vadības komutācijas mehānismiem, elektropārvades līnijas aizsardzībai un skaitītāju automātiskai nolasīšanai. Bez tam, ir arī daži automobiļu lietojumi, kur dati, balss un mūzika tiek nosūtīti pa līdzstrāvas (DC) akumulatora barošanas līniju ar dažiem īpašiem filtriem, lai noņemtu līnijas troksni no galīgās izejas.

Termins Elektrolīnijas komunikācija (PLC) ir pazīstams ar dažādu nosaukumu, piemēram, elektropārvades nesējs, elektrolīnijas ciparu abonenta līnija (PDSL), elektrolīnijas telekomunikācija (PLT), elektrolīnijas tīkls (PLN), tīkla sakari un platjoslas sakari. elektropārvades līnijas (BPL).

PLC priekšrocības un trūkumi

Priekšrocības:

• Zemas ieviešanas izmaksas: PLC nav nepieciešama jaunu vadu uzstādīšana, kas rezultātā ievērojami samazinātu izvietošanas izmaksas.
• Liela sasniedzamība: PLC var nodrošināt komunikāciju ar grūti sasniedzamiem mezgliem, kur RF bezvadu signāls cieš no augsta līmeņa vājināšanās, piemēram, pazemes konstrukcijās vai ēkās ar šķēršļiem un metāla sienām, vai vienkārši visur, kur bezvadu signāls ir nevēlams EMI jautājumi tādās vietās kā slimnīcas.

• Zemākas ekspluatācijas izmaksas: PLC nodrošina zemu izmaksu risinājumu salīdzinājumā ar citām esošajām tehnoloģijām, piemēram, RF bezvadu vai redzamās gaismas sakaru (VLC) sistēmām.
• Ātrgaitas iekštelpās: PLC un VLC tehnoloģiju integrēta ieviešana pēdējā laikā ir izpelnījusies ievērojamu izpēti, kā rezultātā daudzām lietojumprogrammām bija iespējama ātrgaitas iekštelpu sakaru paaudze.

Šīs priekšrocības rada vairāk PLC tīklu ieviešanas dažādās nozarēs. Bet ar priekšrocībām ir arī daži trūkumi.

Trūkumi

Tam ir arī daži trūkumi, piemēram:

• Zems pārraides ātrums,
• Jutība pret traucējumiem,
• Nelineāra izkropļošana un šķērsmodulācija starp kanāliem,
• Liela izmēra un
• PLC sistēmā izmantoto kondensatoru un induktoru augstā cena.

Šo trūkumu dēļ dažos gadījumos PLC joprojām netiek dota priekšroka.

PLC pielietojums

PLC tiek plaši izmantots tādās tehnoloģijās kā Smart Grid un mikroinvertori. Iepazīstot tehnoloģijas ar lielāku lietotāju skaitu, drīz PLC vairāk pielāgosies lietojumprogrammām, piemēram, apgaismojuma lietojumiem (luksoforu vadībai, LED aptumšošanai utt.), Rūpnieciskām vajadzībām (apūdeņošanas kontrolei utt.), Mašīnu starp mašīnām (piemēram, tirdzniecības automātiem vai viesnīcas sakariem starp reģistratūru un telpu), telemetrijas lietojumiem (piemēram, naftas platformām jūrā), transporta lietojumiem (piemēram, elektronikai automašīnās, vilcienos un lidmašīnās) un daudzām citām.

Problēmas, ar kurām saskaras PLC

Galvenā lielākā problēma, ar kuru PLC saskaras līdz šim brīdim, ir tā, ka PLC tehnoloģijas strāvas vadi ir neaizsargāti un neatvienoti, kas nozīmē, ka elektroinstalācija izstaros lielu radio enerģijas daudzumu, kas rezultātā radīs traucējumus esošajiem mobilo ierīču lietotājiem. tajā pašā frekvenču joslā. Arī BPL (Broadband over Power Line) sistēmas saņems zināmus traucējumus no PLC vadu izstarotajiem radio signāliem.