基于电力载波通讯的自组网路灯远程监控

，非常方便。每次发送数据前都要重新进行CRC校验，以保证每次数据的正确性。各个分机都会接收来自电力线上所有的载波信号，但只会处理跟自己域名相同的命令。载波集中器会接收电力线上所有的载波信号，经过CRC校验后，直接发送给上位机软件系统，由上位机对各个节点控制器的状态信息进行综合分析，处理和显示等工作。工作原理如图4所示。

3.2 上位机设计

集中控制器的上位机软件既要完成网络初始化配置，以树状图显示网络拓扑结构和人工修改路由配置或添加新节点的功能，同时可发送命令控制节点，并接受节点反馈信息做出相应的响应。

上位机主界面分成上下两个功能区(如图5所示)，上部分为操作区，包括串口配置(COM Config)，网络初始化(Networking Initializing)，数据传输压力测试(Polling Test)，人工添加节点(Add Node)，报警及关控制(Alarm，All Light)。下部分为显示区，包括主显示区，串口发送与接收数据显示，网络拓扑图显示(Network Topology)，自定义控制命令区。

4 硬件设计

4.1 电力载波模块

该模块主要利用高性能SENS-01电力载波通信模块(Powerline Transceiver)来进行信息间传输，SENS-01嵌入式电力线载波模块提供半双工通信功能，可以在220V/110V，50/60Hz电力线上实现局域通信。该款产品具有通信速率高，通讯可靠，抗杂波干扰能力强，通讯距离远等特点，是专门为适应中国国内电力线应用环境而研发的高性能电力线载波通讯产品。本电力线通信模块内含各个外围复杂电路，只需连接电力线即可。

4.2 单灯控制器

单灯控制器(如图6所示)是路灯控制系统中的一个组成部分，其核心芯片SH79F642采用自主研发的硬件和软件设计，使其具有易实施，免布线，工作可靠，易于维护等优点。

单灯控制器是以8位微控制器为核心的智能型路灯控制器，微处理器处理整个单灯控制器的数据，并接受载波终端发出的工作指令，执行开灯，关灯，调光，过载保护，信号上传，自动报警等任务。内部负责开关的是一只磁继电器;内含有光敏电路，通过光强度调节PWM来控制路灯的亮度;内部负责电压/电流数据采集的专用集成电路能够实时提供路灯工作情况;过载设计是用来保护单灯控制器，一旦电流超过规定的阈值，微控制器就会切断继电器;可将采集到的电压、电流、光强度、报警等信号由串口反馈给载波终端，同时这些信号可通过液晶显示达到实时监控的目的。

5 试验

根据上述设计，我们在一条道路上安装了一个集中控制器与20个节点控制器(20个节点为测试节点，可根据实际需求增加节点数量)，每一个分机控制器皆相差50米左右。系统设计通信成功率为95%以上，在实际电网中测量了一周，通过上位机与每一个节点通信来测验成功率。在测试过程中，电压、电流以及开关功能均正常工作。由表1的数据可知，平均的通信成功率为96%以上，且每次通信时间都少于3秒，符合设计要求。

目前系统处于测试阶段，由于硬件设备的原因，通信成功率还不能达到100%，因此本系统还需进一步完善。

6 结束语

本文根据实际需求，设计出了一套基于电力载波通讯自组网的路灯远程控制系统。可靠的硬件设计和软件设计使系统的通信质量和通信速度均符合设计要求，该系统利用现有的电力线作为通信通道，成本低，安装方便，系统稳定、可靠，既能满足路灯照明需求，又能节约大量电能，有很大的推广价值。