OFDM调制技术的配电自动化通信系统研究

E。

耦合器（Coupler）与10KV电力线耦合。

软件设计

INT51X1的初始化是通过配置EEPROM（AT93C46）完成的，应写入自己的MAC地址（这个MAC地址是唯一的）。

因为ARM7TDMI是W90N740的内核，使用ARM7汇编语言编程。实现功能：从RS232口接收FTU/TTU数据，转换为802.3协议IP包，经MAC发送给INT51X1；经MAC接受INT51X1数据，解包，通过RS232口送FTU/TTU。

W90N740上电后初始化，初始化完成后发送特殊的呼叫信息给主站（64字节全5），握手过程完成后即进入通信运行。

握手过程如下：

首先子站对主站广播（发送呼叫信息64字节全5），收到回复自己的响应信息（64字节全3）后，填写本子站通信的目的地址（即发来回复的主站地址），进入正常通信。若收不到响应信息，则每隔1分钟重复发送呼叫信息。

任何子站收到其它子站的广播呼叫信息（由地址辨认），均不予理会。此策略可保证电力线正常运行条件下，各子站与本总线网上主站的通信。当故障断电后重新供电时，各子站与本网主站或临时联络的其它主站沟通通信，便于工程安装。

若子站收到某主站呼叫，应将呼叫主站地址写入本子站目的地址，然后发出响应信息，此后进入与该主站的正常通信。此策略能使临时加入其它主站管理范畴的子站回到本网，或断电后与原主站恢复联系。

主站系统

主站系统是由若干台通信终端，8/16*换机（HUB）和PC机构成。其中通信终端包括RJ-45，RTL8201，W90N740，INT51X1，AFE和Coupler，如图3所示。INT51X1也选用PHY模式，组成ETH-PLC路由器。主机侧MII接口与W90N740 Ethenet MAC Controller 0连接，W90N740再经Ethenet MAC Controller 1接ETH PHY（RTL8201），从RTL8201引出RJ-45接口，与网络交换机连接；电力线侧则与子站系统类似。

每台通信终端具有电力网上唯一的MAC地址，同时又具有局域网上唯一的IP地址。每个通信终端都作为本网络（总线＋树型）的通信主机，与最多63个子站进行1：N的通信，并对本网子站进行管理。在本网内，记录和存储所有子站的地址，作为发送数据的目的地址。当收到来自某子站的广播呼叫（64字节全5），则记录该子站地址，并发回响应（64字节全3）。此后，与该子站正常通信。（这种情况，该子站也可能不属于本网。）若失去本站管辖的某个子站，即长期（如5分钟）收不到它的消息，则需要每隔1分钟呼叫这些子站一次，直到收到相应子站的响应信息，进入正常通信为止。24小时后仍无响应则放弃呼叫。

IP机接收来自各通信终端的IP包，定位IP包的来源。记录全部子站地址，并明确各子站各处于哪台通信主机所在的网络。这样能保证下发数据时，可以准确的找到相应的通信主机，再转发到其下的目的子站。

结论

本文介绍了一种基于OFDM技术的配电自动化通信系统，描述了其通信子站、主站部分和相应的硬件电路和软件方案。通过介绍INT51X芯片，可以发现OFDM技术应用到电力线通信具有的很强的优越性。

发布者：小宇