军队专家研发成功运用普通电力线传输数据

电力18讯：    来源：解放军报

　　在南京，如今已有部分小区不需要登门入户抄录电表了，远程抄表成为市民街头巷尾议论的新鲜事，而实现这种跨越的是电力线载波遥测技术。由理工大学工程兵工程学院青年教员范良凯担纲研究的这项课题，2006年3月首次运用于国防工程监测中，为监测数据的传输开辟了崭新的空间。
　　
　　电力线是专门用来传输电能的，传输数据是怎样实现的呢？
　　
　　一座“未被挖掘的金山”
　　
　　电力线是当今最普通、覆盖面最广的一种物理媒介，由其构成的电力网是一个近乎天然的物理网络。如何利用电力网的资源潜力，在不影响传输电能的前提下，将电力输送网和通讯网合二为一，使之成为继电信、电话、无线通讯、卫星通讯之后的又一通信网，是多年来国内外科技人员技术攻关的一个热点。
　　
　　电力线载波通讯就是在这种背景下产生的，它以电力网作为信道，实现数据传递和信息交换。电力线作为载波信号的传输媒介，是唯一不需要线路投资的有线通信方式。
　　
　　作为通讯技术的一个新兴应用领域，电力载波通讯技术以其诱人的前景及潜在的巨大市场而为世界关注。我国从上世纪50年代开始从事电力线载波通讯技术的研究。90年代初期以后，电力线载波技术的需求随着我国经济的发展进一步扩大。目前，该技术开始应用于家居自动化、远程抄表、宽带上网等领域。专家介绍，在一些干扰大、布线困难的工业领域若要实现自动化控制，采用电力载波通讯方式能达到事半功倍的效果，因此，电力网又被喻为“未被挖掘的金山”。
　　
　　一道急需解决的重大课题
　　
　　世界各国都曾建有类型各异的防护工程。工程一旦建好后，就进入了长时间的维护时期。防护工程平时维护水平的高低直接影响到战时工程效能的发挥，而工程维护面临的第一个“拦路虎”是除湿问题，解决潮湿问题的首要是判断工程内潮湿的程度，这就需要在工程内部设置温湿度检测装置。传统的防护工程温湿度检测和记录主要是通过值班人员人工观测和手工记录，采用的检测仪表多为老式的数字仪表或机械表，难免导致检测结果不准确、难以及时发现问题，并且费时费力。
　　
　　近年来，理工大学专家针对工程智能化监控问题进行了大量研究，“总线型智能多点温湿度检测仪”就是其中一项。但因为需要一个点一个点地穿墙凿壁布线布点，难免会给国防工程带来损伤。
　　
　　能不能采用无线通讯技术呢？答案也是否定的。由于地下岩石的天然屏蔽效应，采用无线通讯也是困难重重。开辟数据传输的“第三战场”，已成为大量已建工程智能监控急待解决的问题。
　　
　　一根电力线就是一条“数据线”
　　
　　防护工程各处都铺有电力线，能不能运用普通电力线传输数据？
　　
　　看似天方夜谭，但青年教员范良凯却在载波遥测的海洋中开始了真正的“辛巴达航海”。经过一年多时间的刻苦攻关，一套“基于电力线载波的防护工程环境参数遥测系统”应运而生。笔者在现场看到，这套系统由温湿度变送模块、二氧化碳浓度变送模块等多个分系统组成，个头不大功效不小。
　　
　　为什么要研制二氧化碳浓度变送模块呢？专家介绍，防护工程中的空气环境由于受岩石、土壤以及封闭空间等因素的影响，与地面工程相比，空气质量问题比较突出，如果不采取合理有效的通风和处理措施，工程内部空气环境将十分恶劣。由于人体所产生的二氧化碳量比较标准，且易于测量，因此常常将其浓度作为室内空气品质的评价指标。为此，在系统设计中，将工程内部的二氧化碳浓度作为检测参数之一，便于工程维护人员及时了解工程内部的空气质量状况，进而控制通风设备，在保证工程内部空气良好的情况下，实现空调设备节能运行。
　　
　　笔者深入某地下工程内部看到，多个变送器接上电源后，工程内部各点的温湿度、二氧化碳浓度等参数便通过工程内部原有的电力线，立即显示在千米之外的监视仪上，实时监控，定时存储，其数据为制作温湿度曲线报表提供了准确、便捷的手段。