基于PLC的设备用电监控系统设计与实现

摘要

随着科学技术的日益更新与发展，用电设备几乎在我们的日常生活中无处不在，如何区域性、系统性的管理用电设备也成了大家关注的焦点。设备的正常运行、电能消耗直接关系到用户的生命安全以及经济利益，如何系统地监控与管理各个用电设备节点显得格外有意义。
　　 结合用电设备的工作环境，以实验室环境作为该系统设计的平台，本文研制了一套以PLC（电力线载波通信）作为信号传输机制的用电设备管理系统。本系统采用集总式管理模式，应用软件开发采用C/S架构，实现了良好的人机交互、高效率的通信传输以及安全可靠的系统运作。
　　 在介绍该监控系统的工作原理基础上，论文首先结合系统的性能需求提出了具体的设计方案，该设计方案采用模块化设计，具体包括以下四个模块：传感器监控节点模块、主控制器节点模块、三相路由器节点模块、上位机管理模块。论文还介绍了各个节点的设计思想、工作原理，并对其性能指标进行了分析。
　　 本文的特色之处在于改进了自组织网络中分布式DV(Distance Vector)算法（寻找从源点到某个目的点的最优路径算法），并将其运用到该系统的电力线载波通信路由算法中。这使得三相路由器在延长了通信距离的同时，还能智能选择最可靠的传输路径，从而解决了电力线通信的传输距离短与信道噪声多变性两个典型问题。论文重点介绍了该路由算法的工作原理，结合网络拓扑结构进行理论分析，阐述了其通信规约以及路由表与子节点表的更新原理。
　　 该系统能够在节点以线形分布的平台中，稳定，正确的获取测试数据，数据结果表明各模块性能达到了预期目的。