電子鎮流器組網背景下的載波通信電路

牟云飛

（泰山科技學院，山東泰安，271000）

0 前言

在城市建設中，需要深入分析路燈照明系統所構建的非工業用電發展機制，深入考量其機制耗電戶眾多，節能潛力表現突出等等問題，整體看來其能力表現上也相當之強大，不過就整體調控而言依然還存在諸多難題亟待解決。采用電子鎮流器組網系統是能夠提高路燈智能控制性價比的，它在完成對路燈電子鎮流器組網系統的載波通信實驗基礎之上，也采用了多級網絡結構，結合電力線載波通信技術來實現對路燈照明系統終端的通信過程。而在系統中，軟硬件設計同等重要，需要加以深度分析。

1 電子鎮流器組網的系統設計分析

■1.1 通信方式的分析與選擇

為實現對路燈系統的結構有效設計與節能控制，建立遠程智能化調光控制，利用電子鎮流器組網體現遠程通信功能是有必要的。因此要首先分析并選擇電子鎮流器組網系統的通信方式，如此對實現控制中心圍繞某一盞路燈或某一路段路燈的遠程智能化控制是很有幫助的。為此，要建立路燈與控制中心之間的信息傳遞技術體系，結合合理通信方式對路燈進行組網操作，正確選擇電子鎮流器組網方式，這是路燈組網通信方式建立的關鍵所在。不過，在城市中也要充分考慮到路燈分布廣泛、分散、數量相對較多的基本特征，結合通信方式正確選擇確保系統控制命令穩定傳輸，降低系統運行成本。通常情況下，在電子鎮流器組網系統中所包含的通信技術內容相當豐富，主要就包括了電力線載波通信、GPRS無線技術、藍牙技術、現場縱向以及RS-485總線技術。就以藍牙技術為例，在電子鎮流器組網系統建設過程中應該選擇藍牙通信技術，它靈活、快捷、低成本、低功耗，藍牙所提供的流量達到1Mbit/s，其在額外接入功率放大器以后，通信距離將會從原來的10m直接增加到100m。另外還有Zigbee技術，Zigbee整體看來其通信傳輸距離是非常之短的，所以必須結合相關限制內容分析監控中心路燈系統中的系統之間的信號傳輸距離。而在Zigbee無線通信網絡基礎之上，需要采用電力線載波通信技術來實現遠距離信息傳輸，代替原有Zigbee技術，凸顯電力線載波通信應用便捷性。如果從經濟性角度展開分析，其中城市中大量低壓電力線路在載波通信技術應用過程中要配合GPRS無線通信技術方式，要結合控制中所建立的路段內路燈遠程智能控制機制分析相關技術內容。

■1.2 基于PLC的段式總體結構設計

要基于PLC的段式總體結構設計來優化路燈終端控制器，確保控制芯片與低壓電力載波通信芯片建立相互關聯關系，實現對控制中心中任意路燈終端的有效通信與調光操作。簡言之，要利用PLC段式總體結構設計來建立路燈子終端，如圖1[1]所示。

圖1 基于PLC段式總體結構設計的路燈終端功能設計圖

需要建立PLC路燈控制系統機制，保證路燈控制終端兩側合理采用雙層設計技術內容。例如一層可以考慮采用控制器配合單路燈控制設備，形成單回路控制機制，確保路燈調光功能表現突出。就功能設計而言，需要結合集中控制器采用ARM微處理器或單片機來實現調光控制功能，形成載波通信機制。整體來講需要利用PLC模塊對信號進行針對性處理。整體來講，要確保電子鎮流器組網系統結構有效優化，確保降低系統設計復雜度，如此對優化系統可維護性，成功節約組網系統建設成本都有一定幫助。

■1.3 低壓電力載波通信機制

在構建低壓電力載波通信機制過程中，體現其通信高效率便捷性，同時節約成本。不過考慮到低壓電力載波通信機制具有信道特性機制，結合抗干擾能力偏差問題分析電力載波弱穩定性，結合諸多缺陷問題展開分析，保證調制解調技術電力載波特性有效優化。在這一過程中也要分析傳輸信息可靠性有效提升方法，確保電力載波通信信道在建設過程中充分結合調制解調技術展開相應研究，保證建設相對完善的電子鎮流器載波通信軟硬件技術機制，確保設計過程有效優化[2]。

2 電子鎮流器的組網硬件設計

必須圍繞電子鎮流器具體組網過程分析載波通信內容，確保載波通信電路設計有效到位。與此同時，也必須做好其他電路設計工作。

■2.1 載波通信電路設計

載波通信電路在設計過程中需要注重其調制解調功能內部集成優化，建立載波發射中心，確保中心頻率在120K以上，且要對芯片內部的擴頻信號進行有效解擴，如此有利于恢復原始數據。在建立載波通信電路過程中，則需要對電力線路上信號進行有效接收，確保引腳輸出信號與載波發送電路相互關聯，如此可形成全新耦合電路以及載波接收電路，并將信號直接引腳到芯片上。

就以載波接收電路為例，必須在載波接收電路信號接收方面建立良好的信號傳輸分析機制，保證有效規避25V以上的直流信號接收電路機制，保證實現對電路的有效保護。大體來講，就是要結合聯合電路優化信號具體選頻操作過程，做到對電路優化信號的有效更改，最終將信號內部上拉到2.5V位置[3]。

■2.2 其他電路設計

就電路設計而言，續保保證電源模塊串口電路設計到位，同時優化其它設計內容，豐富設計模式。就串口通信方面建立良好的集中控制與上位機聯合發展機制，確保尚未通過設計與串口通信機制有效聯動，合理選擇芯片滿足上位機與電平轉化要求，建立上位機串口連接機制，分析指示燈變亮條件，確保指示燈處于熄滅狀態。如此一來串口通信電路就正式形成。

3 電子鎮流器組網的軟件設計

■3.1 控制流程總體規劃

在針對路燈系統進行電子鎮流器組網軟件設計過程中，需要參考單片機相關技術特征分析路燈操作過程，確保路燈通信與單片機設置串口優化，確保通信載波傳輸到位，形成兩大中斷入口。就控制流程總體規劃而言，需要保證單片機上電復位，結合系統針對串口優化通信內容，保證單片機始終處于良好貸記狀態，建立串口信息與載波信息建設機制，確保公終端入口與控制流程總體規劃均你能建設到位，形成路燈集中控制終端。比如說在CRC校驗子程序過程中藥保證校驗正確，利用功能碼判斷地址碼，判斷被控對象路段，確保集中控制終端作為子終端，參考Modbus命令發送子終端，調用路段控制命令全面處理子程序。

■3.2 子程序設計

在子程序設計過程中，需要對串口通信子程序進行設計，建立串口發送子程序終端，形成子終端有效控制。在這一過程中，希望在循環過程中建立字節發送機制，確保子字節發送完畢后直接跳出循環，然后完成子程序操作。在這一過程中，需要對串口接收中斷內容進行分析，了解上位機發送數據，確保串口接收字節數據能夠參考Modbus命令進行優化，確保串口始終處于發送狀態中。在這一過程中必須清除相關數據內容，如此能夠解決子程序設計中斷問題[4]。

4 電子鎮流器組網的載波通信電路實驗研究

■4.1 電子鎮流器組網的載波通信電路模擬實驗環境構建

在保證電子鎮流器組網模擬系統建設過程中，必須結合上位機與兩大路燈終端建立有效管控系統，確保圍繞PLC系統控制模擬路段。其中上位機為PC機，它需要結合集中控制終端建立RS232串口與上位機通信機制，如此可實現對于路燈之間距離10m范圍內工控制流程總體設計內容的有效模擬，同時需要結合上位機PC機對集中控制終端模塊內容進行有效模擬，保證RS232串口與上位機通信系統建立聯動機制。在有效模擬實際路燈之間距離過程中分析距離為10m左右，保證命令內容處理到位，同時需要結合上位機與PLC進行相關技術模塊內容的集中有效管控，面向上位機部分有效對接命令內容，實現對數據命令的快速轉化與處理。有效模擬實際路燈之間距離并控制在10m以內。在結合控制流程總體設計方面，需要結合建立上位機串口控制機制，保證集中控制終端與串口接口相互連通，優化電力線供應子段接收機制內容，確保對控制終端進行有效優化控制，同時建立電力線供子終端接收機制，并對命令內容進行有效處理，最后做到對控制終端向上位機返回應答命令的有效對接，快速處理應答命令，如圖2所示。

圖2 電子鎮流器的組網模擬實驗系統構建示意圖

■4.2 電子鎮流器組網的載波通信電路中的載波通信電路測試

在針對上位機建立串口調試軟件過程中，需要結合全功率分析主終端與子終端聯合機制，確保基于PLC展開調制解調波形有效操作優化，充分考慮在PLC內部集成的擴頻單元內容，如此對滿足信號調制解調過程幫助很大。在通信命令調制芯片分析過程中也要建立通信命令調制芯片引腳輸出機制，呈現引腳輸出內容。主要是基于芯片層面輸出信號建立功率分析機制，確保配合三極管擴建電路信號，有效放大信號電力線手法過程滿足耦合線圈有效隔離，建立電力線傳輸擴頻載波信號分析機制，如此可有效放大波形形狀。在這一點上，子終端方面需要圍繞載波信號過程建立精確的應答信號分析機制，主要對電力線與集中控制終端進行調整，有效測量載波發送信號內容，對引腳載波內容進行調整，確保載波發送信號有效接收和發送。在SIGIN引腳波形中，時刻做好信號發送準備，建立信號發送機制，分析載波通信命令碼，集中控制終端的Modbus命令形成集中控制終端，再通過PLC串行通信口輸出，確保串口配合10位異步收發工作方式，形成多數據多停止位保證起始位電平低至0，高電平為1。如此可形成一套全功率控制的串口輸出波形，對上位機串口調試軟件發送至少75%以上的功率控制命令，對上位機發送75%功率控制命令，優化調整串口輸出命令波形。當波形放大以后，需要接收Modbus保證數據通信與集中控制到位，優化終端電能發送機制，保證命令碼相同，結合集中控制終端分析端子終端正確應答信息內容，建立路燈終端載波通信機制并保證通信成功。

在分析串口接收相關數據過程中，必須結合路段控制命令建立串口調試機制，圍繞控制終端內容分析應答命令內容，保證串口分析機制分析到位，全面優化相關設計內容，如此可確保上位機、集中控制終端與子終端形成多次連續的通信過程。

總體來講，要對路燈電子鎮流器組網的載波通信電路實施實驗研究，搭建模擬實驗環境，結合上位機與兩大路燈終端組成上位機發送路段相關控制內容，保證建立通信命令碼載波分析機制，對上位機串口發送接收數據內容進行全面分析與相關技術優化，爭取建立輸出PWM展開測試分析過程中，分析了解相應實驗結果。在城市智能路燈控制系統中，需要分析路燈電子鎮流器了解遠程數字化路燈機制，滿足路燈智能控制本質，建立智能調光控制機制。

5 總結

綜上所述，為有效實現城市路燈照明用電節約與用電優化，需要思考諸多內綠色照明內容，基于路燈智能化操控系統設計開發電子鎮流器組網技術體系，做好其中軟硬件以及結構設計，基于智能控制本質層面上實現對系統的智能調光有效控制。就整體而言，就需要采用Modbus通信協議分析路燈相關技術內容，對其電子鎮流組網系統進行優化調整，確保通信命令內容全面優化，建立不同的路燈調光控制方案策略機制，確保路燈電子鎮流器組網系統全面設計到位，過程中也保修優化子程序設計，豐富系統設計方案內容。