防爆電器設(shè)備電力載波通信技術(shù)規(guī)范

新黎明科技股份有限公司、華北電力大學(xué)、國(guó)家防爆設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（廣東）、中國(guó)五洲工程設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司。

隨著爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)防爆電器自動(dòng)化設(shè)備的不斷增加，對(duì)其實(shí)施集中管理、監(jiān)控和安全防范已是一項(xiàng)不可忽視的工作。爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所電器設(shè)備利用電力網(wǎng)構(gòu)建局域和廣域的電力載波系統(tǒng)平臺(tái)，有助于高效管理、安全監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化的推進(jìn)。

在改建、擴(kuò)建和新建的工程項(xiàng)目中發(fā)揮明顯的優(yōu)勢(shì)，利用電力線作為信息傳送的介質(zhì)，對(duì)各種防爆電器設(shè)備的信息收集、遙控遙測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)控、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)分析、狀態(tài)監(jiān)控、甄別預(yù)警、故障上報(bào)、壽命預(yù)測(cè)、節(jié)能分析等，管理人員在系統(tǒng)控制中心即可掌控平臺(tái)上運(yùn)行的電器設(shè)備，節(jié)省人力物力，簡(jiǎn)便高效。

GB/T 31983低壓窄帶電力線通信標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，提供了低壓窄帶載波通信的物理規(guī)范，籍此為構(gòu)建爆炸性環(huán)境電器自動(dòng)化設(shè)備共享電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，制定本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)支持直流、交流供電場(chǎng)景10kV以下的3kHz～500kHz窄帶低、高速載波通信，以及0.53MHz～3MHz頻段寬帶載波通信。適用于爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所的電器設(shè)備和生產(chǎn)裝置的組網(wǎng)應(yīng)用。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)接口及協(xié)議的自動(dòng)化儀器儀表和防爆電器設(shè)備，是構(gòu)建基于電力線載波通信系統(tǒng)平臺(tái)的基本條件，供防爆電器自動(dòng)化設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)制造和設(shè)計(jì)院所，作為設(shè)計(jì)參考。 2100433B

李姝江、郭以賀、鄭振曉、李世光、霍振宇。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了防爆電器電力載波通信系統(tǒng)平臺(tái)在爆炸性環(huán)境下的組織構(gòu)架，硬件接口型式，軟件通信兼容的協(xié)議，限定載波頻率3kHz～500kHz的窄帶、0.53MHz～3MHz寬帶范圍等所構(gòu)成的電力載波通信系統(tǒng)，適用于電力載波自適應(yīng)組網(wǎng)模式。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于石油化工、電力、軍工、冶金、醫(yī)藥、鐵路、礦山、船舶、管廊等氣體和粉塵爆炸性環(huán)境，供電電源為直流或交流（50Hz～60Hz）10kV以下的防爆電器設(shè)備使用電力線構(gòu)成電力載波通信系統(tǒng)。供研發(fā)、生產(chǎn)制造具有電力載波通信模組或?qū)ν獠繑?shù)據(jù)通信接口的防爆電器設(shè)備廠家和設(shè)計(jì)院所參考。 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的防爆電器電力載波通信系統(tǒng)和設(shè)備，具備防爆合格證書。

電力線通信技術(shù)（Power Line Communication）出現(xiàn)于 20 世紀(jì) 20 年代初期。它是利用 已有的低壓配電網(wǎng)作為傳輸媒介，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞和信息交換的一種手段。應(yīng)用電力線通信方式發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送器先將數(shù)據(jù)調(diào)制到一個(gè)高頻載波上，再經(jīng)過功率放大后通過耦合電 路耦合到電力線上。信號(hào)頻帶峰峰值電壓一般不超過 10V，因此不會(huì)對(duì)電力線路造成不良 影響。

電力線載波通信與一般架空線載波通信的不同點(diǎn)是：在同一電網(wǎng)內(nèi)可用的頻譜范圍自8kHz～500kHz，只能開通有限的通道,如每個(gè)單向通道需占用標(biāo)準(zhǔn)頻帶4kHz,則該頻帶不能重復(fù)使用，否則將產(chǎn)生嚴(yán)重的串音干擾。故一般電力線載波設(shè)備均采用單路單邊帶體制，每條通道雙向占用2×4kHz帶寬,總共61條電路。如果需要開更多電路，則必須采取加裝電網(wǎng)高頻分割濾波器的隔離措施。

電力線通信技術(shù)（Power Line Communication）出現(xiàn)于 20 世紀(jì) 20 年代初期。它是利用 已有的低壓配電網(wǎng)作為傳輸媒介，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞和信息交換的一種手段。應(yīng)用電力線通信方式發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送器先將數(shù)據(jù)調(diào)制到一個(gè)高頻載波上，再經(jīng)過功率放大后通過耦合電 路耦合到電力線上。信號(hào)頻帶峰峰值電壓一般不超過 10V，因此不會(huì)對(duì)電力線路造成不良 影響。

電力線載波通信與一般架空線載波通信的不同點(diǎn)是：在同一電網(wǎng)內(nèi)可用的頻譜范圍自8kHz～500kHz，只能開通有限的通道,如每個(gè)單向通道需占用標(biāo)準(zhǔn)頻帶4kHz,則該頻帶不能重復(fù)使用，否則將產(chǎn)生嚴(yán)重的串音干擾。故一般電力線載波設(shè)備均采用單路單邊帶體制，每條通道雙向占用2×4kHz帶寬,總共61條電路。如果需要開更多電路，則必須采取加裝電網(wǎng)高頻分割濾波器的隔離措施。

圖1是根據(jù)《電器設(shè)備加入電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)的方法和系統(tǒng)》一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖2是根據(jù)該發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電器設(shè)備加入電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)的方框示意圖；

圖3是根據(jù)該發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的電器設(shè)備加入電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)的示意圖；

圖4是根據(jù)該發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的電器設(shè)備加入電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)的交互關(guān)系示意圖；

圖5是根據(jù)該發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電器設(shè)備加入電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)的方法的流程圖；

圖6是根據(jù)該發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電器設(shè)備加入電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)的方框示意圖

圖7根據(jù)該發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的電器設(shè)備加入電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)的交互關(guān)系示意圖。

附圖標(biāo)記：電器設(shè)備10、電力載波路由器20、云端服務(wù)器30和移動(dòng)終端40；電器設(shè)備100、電力載波路由器200、云端服務(wù)器300和移動(dòng)終端400。