电力线载波路灯远程控制系统(3)

城市路灯是人们日常生活中必不可少的公共设施,近年来,具备远程监控功能的智能化路灯监控系统逐渐得到推广应用,除了传统的高压钠灯、卤素灯外,新型的LED 路灯更是广泛采用远程监控接口,以达到节能降耗,集约化,智能化管理的目标。电力线载波具有安装方便,免布线的天然优势,在各种远程控制中很早就有应用。

中器之间的主动报警功能以提高异常响应速度；最后，每条路灯线路都是一个独立的小系统，通过配变与10KV线路隔离，载波信号被局限在该配变下，配变与配变之间载波相互隔离，容易实现网络复用，达到大范围组网。

基于以上原因，载波应用于路灯网络具有比传统载波应用更高的可靠性与适用性。

3. 协议栈

PLC-NT-SSL协议

PLC-NT-SSL协议是中颖PLC组网通信协议的一种，采用集中式主从控制方式，适用于路灯远程监控

及类似系统。该协议具有如下特点：

基于主从控制，载波集中器（PLC Master）为主节点，载波终端（PLC Slave）为从节点，主节点支持主动上报，载波终端可主动向载波集中器发送状态异常及报警信息；

使用载波侦听，冲突退避算法（CSMA / CA），在多节点同时发送时可减少冲突；

使用自动方式进行网络初始化，无需人工配置，路由表存储在载波集中器的EEPROM中，同时也每条路径均提供备用路由，支持自动调整路由，支持自动搜索新路由； 支持人工调整路由，支持新增节点及删除节点； 支持五级中继，支持254个节点；

物理层支持高频150KHz以上及低频150KHz以下载波频点，以满足不同地区频谱规范要求。

可以轮询或组播方式控制或查询从节点状态；

可把组网拓朴结构传送给远程监控主机，以树状形式在主机界面显示；

PLC-NT-SSL协议设计为基于载波的“透明”传输协议，协议只负责构造PLC Master与PLC Slave之间的双向数据传输通道，至于数据内容及应用层控制方式，则由终端应用厂商自行定义及开发。如图3-1所示，蓝色字体部分为协议栈的核心内容，分成4个层次，CL层为汇聚层，完成长数据包的拆解与拼接，NET层为网络层，完成路由寻址功能，MAC层为介质接入层，完成多点接入时的冲突避让，PHY层完成最底层的载波数据传输。对Host与Client而言，无需关心PLC层面的通信架构及具体执行，只需按照应用要求给出目标地址及相应的控制命令。

城市路灯是人们日常生活中必不可少的公共设施,近年来,具备远程监控功能的智能化路灯监控系统逐渐得到推广应用,除了传统的高压钠灯、卤素灯外,新型的LED 路灯更是广泛采用远程监控接口,以达到节能降耗,集约化,智能化管理的目标。电力线载波具有安装方便,免布线的天然优势,在各种远程控制中很早就有应用。

图3-1 PLC-NT-SSL协议栈

PLC-NT-SSL协议采用软中继方法，通过网络中节点进行存储转发，图中PLC Relay在物理上就是个普通终端节点。

协议栈使用

PLC-NT-SSL协议分成两个工作阶段：（1）网络初始化阶段；（2）端到端数据透传阶段。 1） 网络初始化阶段

此阶段在硬件安装完成后进行，通过一种优化的网络搜索算法，搜索网络中所有节点，每搜到一个节点，即存储该节点路由信息，并把该节点的网络状态标志为“联网”，同时路由信息也会发送给主机。如在此过程中由于某种原因未找到某个节点，该节点状态保持为“断网”，可在澄清原因后用自动或人工添加的方法把该节点加入网络。

图3-2 网络初始化流程