格莱美智能电力载波控制模块

格莱美智能照明系统有限公司基于智能传感技术和总线通讯网络技术有机结合的架构，融合设施中人和机器设施，使实时设备运行状态和设施值班与巡查管理人员工作状态置于全系统监管之下，建立人员与设施的全面融合，消除管理中心与现场的屏障，实现大型设施的透明化管理。
楼宇公共照明是指建筑内楼道、走廊、车库以及室外亮化等公共电力照明系统，公共照明系统的监控是智能楼宇的重要组成部分，合理地设计照明系统的智能控制系统可以有效地降低能耗，在许多新建大型建筑中得到应用。但是目前多数建筑中仍采用传统的手动开关的照明控制方式，管理方式落后，容易造成能源浪费，可以在原有供电系统上设计独立的智能照明控制系统，改变传统的照明控制方式，更科学、有效地管理照明用电。文献表明，许多研究人员在照明智能控制系统领域做了很多工作，有采用c-bus总线和can总线的控制系统，也有采用zigbee传感器网络技术等无线传输模块的控制系统。有线控制方式可以保证监控信号的可靠传输，但系统需要单独布线，安装不方便，无线数据传输避免了布线，但需要设计、安装无线数据传输网络。利用电力线载波通信可以借助传统供电系统的供电线路作为通信信道，不需要重新布线，只要在照明灯具上安装控制终端即可，安装控制方便，是照明系统智能监控系统的最优方案。
格莱美智能电力线载波是电力系统，电力线载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。
1、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送；
2、三相电力线间有很大信号损失（10db-30db）。通讯距离很近时，不同相间可能会收到信号。一般电力载波信号只能在单相电力线上传输；
3、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同，藕合方式有线-地藕合和线-中线藕合。线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比，电力载波信号少损失十几db，但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用；
4、电力线存在本身因有的脉冲干扰。目前使用的交流电有50hz和60hz，则周期为20ms和16.7ms，在每一交流周期中，出现两次峰值，两次峰值会带来两次脉冲干扰，即电力线上有固定的100hz或120hz脉冲干扰，干扰时间约2ms，因定干扰必须加以处理。有一种利用波形过0点的短时间内进行数据传输的方法，但由于过0点时间短，实际应用与交流波形同步不好控制，现代通讯数据帧又比较长，所以难以应用；
5、电力线对载波信号造成高削减。当电力线上负荷很重时，线路阻抗可达1欧姆以下，造成对载波信号的高削减。实际应用中，当电力线空载时，点对点载波信号可传输到几公里。但当电力线上负荷很重时，只能传输几十米。虽然技术问题随着时间的发展，最终都能被解决被克服，但是从目前国内宽带网建设的情况来看，留给plc的时间和空间并不宽裕。2000年以来各大运营商大规模推出adsl、光纤、无线网络等多种宽带接入业务，留给电力线上网的生存空间，已经不断被其他接入方式压缩。现在，plc除了在远程抄表上有所应用外，已没有了当初的豪言壮语。随着家庭智能系统这个话题的兴起，也给plc带来了一个新的舞台。在目前的家庭智能系统中，以pc机为核心的家庭智能系统是最受人热捧的。该系统的观念就是，随着电脑的普及，可以将所有家用电器需要处理的数据都交给电脑来完成。这样就需要在家电与pc间构建一个数据传送网络，现在大家都看好无线，但是在家庭这个环境中，“墙多”这一特征严重影响着无线传输的质量，特别是在别墅和跃层式住宅中这一缺陷更加明显。如果架设专用有线网络除了增加成本，那么家电的位置今后也无法随意挪动。plc的最大特点：不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递，无疑成为了解决这智能家居数据传输的最佳方案之一。同时因为数据仅在家庭这个范围中传输，束缚plc应用的5大困扰将不复存在，远程对家电的控制我们也能通过传统网络先连接到pc然后再控制家电方式实现，plc调制解调模块的成本也远低于无线模块。
格莱美电力载波系统组成:
单回路控制器(lcm)
单灯控制器分为模块式（可内置于灯具中）和外挂式（可置于灯杆中）两种，分别满足路灯灯具生产企业和工程安装商的不同使用需求。外挂式的单灯控制器主要由以下单元组成：内嵌式电力线载波通信芯片的通信模块、相关检测量的控制电路、以及电源部分。模块式的单灯控制器则可嵌入灯具中，并共享灯具中已有的电路。每个单灯控制器作为一个路灯控制节点具有电力线载波通信的功能，能通过供电电力线与集中器保持互通，接受和执行各种指令，并将执行结果和数据送回集中器。单灯控制器实现的主要控制和数据采集功能有：控制路灯开关、亮度调节、温度采集、湿度采集、亮度采集、计算电流电压功率以及功率因素等。
多功能集中控制器
集中控制器能独立管理由它所属的节通过电力线所组成的网络，又能听从和接受监控中心的指令对所属节点进行控制。监控中心的上位机可以通过集中控制器去实现多种系统功能，如发起组网，配置网络参数，网络的管理和优化，控制时序调整，数据记录和报警信息的处理等。
监控软件以及用户操作界面
其用于监控中心计算机对整个监控系统的管理和操作，监控中心计算机通过监控软件对各个集中控制器进行远程控制和数据访问，完成开关和调节路灯的亮度，实现时序调度事件，读取数据记录，报警应答等操作。显示和监视集中器反馈上来的所属控制节点的信息，如路灯的（亮度，温度，电压，电流，功率，功率因数等），监控软件的用户操作界面程序采用了基于.net平台，它具有易于功能扩展，操作人性化和应用方便等特点，并且多个远程或本地监控计算机（上位机）可同时监控网络状态，另外还提供了用户数据通道和与其它工控标准modbus）等通信的接口.
结束语
   在楼宇原有照明线路的基础上，只对照明开关设备做简单升级改造，利用电力线载波通信实现了楼宇公共照明系统的监控，避免了长明灯，节约了能源，并能及时发现故障。照明控制功能还可以进行扩展，比如与常用的声光控制、红外控制等其他控制方法相结合，可进一步减少照明能耗。如果照明系统是led新型照明灯具，可以设计实现灯光亮度的实时控制，同时系统的控制对象还可以扩展到其他连接在电力线上的用电设备，实现用电设备的远程智能管理。

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深圳市格莱美智能照明系统有限公司
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