基于电力载波与短信报警的智能楼宇监控系统.pdf
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1、2 0 1 3年第 5期 工业仪表与 自动化装置 1 0 7 基 于电力载波与短信报警 的智能楼 宇监控 系统 赵金保 , 张健 , 马龚 ( 1 北京凯睿优特科技有限公司, 北京 1 0 0 1 4 1 ; 2 燕山大学 电气工程 学院, 河北 秦皇岛 0 6 6 0 0 4 ) 摘要 : 设计 了一种基于电力载波和短信报警的智能楼宇监控 系统 , 并以 P I C 1 6 F 8 7 3 A, Y i t r a n载 波芯片, S T M3 2 F 1 0 3 C 8 T 6单片机为核心开发 了由数据采集器、 控制板 、 载波传输模块和短信报警 器 等组成的监控系统。该系统结构简单, 控
2、制方便, 数据传输安全可靠, 实现了故障点本地声光报警 与短信报警相结合 的楼 宇综合监控 。 关键词 : 电力载波; 短信报警 ; 监控 系统 中图分类号 : T N 4 0 7 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 0 0 6 8 2 ( 2 0 1 3 ) 0 5 0 1 0 7 0 4 I nt e l l i g e nt bu i l d i n g mo ni t o r i ng s y s t e m ba s e d o n po we r l i ne c a r r i e r a n d s h o r t me s s a g e a l a r m Z H
3、AO J i n b a o ,Z HANG J i a n 一,MA Ya n ( 1 B e ij i n g C a t a y o u S c i e n c e T e c h n o l o g y C o , L t d ,B e ij i n g 1 0 0 1 4 1 , C h i n a ; 2 E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g S c h o o l o f Y a n s h a n U n iv e r s i t y , H e b e i Q i n h u a n g d a o 0 6 6 0 0 4 , C
4、 h i n a ) Abs t r a c t : Th i s p a pe r i n t r o d u c e s t h e i n t e l l i g e n t bu i l di ng mo n i t o r i n g s y s t e m ba s e d o n p o we r l i n e c a r r i e r a n d s h o r t me s s a g e a l a r m ,u s i n g PI C1 6F8 73A,Yi t r a n c a r r i e r c h i p , S TM3 2F1 03 C8T 6 a s
5、 t he c o r e o f t h e d e v e l o pme n t o f t he c o n t r o l p a n e l , c a r rie r t r a ns mi s s i o n mo d u l e a n d s h o r t me s s a g e a l a r m d e v i c e,t he s y s t e m i s s i mp l e,e a s y t o c o n t r o l ,s e c u r e a nd r e l i a b l e o f d a t a t r a n s f e r,t h e
6、 b u i l di ng mo n i t o r i n g s y s t e m o f f a u l t p o i n t s t a t u s mo ni t o r i ng l o c a l s o u n d a n d l i g h t a l a r m a n d s h o rt me s s a g e a l a r m c o mb i n e d c a n b e a c h i e v e d Ke y wo r ds : p o we r l i n e c a r r i e r ;s h o r t me s s a g e a l a
7、r m ;mo ni t o r i n g s y s t e m 0 引言 现代楼宇 内部有 大量分 散 的供 电、 供 暖、 给 排 水、 电梯 、 消防等设施 , 需进行实时监控与管理 , 以保 证楼宇正常运行安全可靠 , 其过程控制与巡检维护 常遇到这样的问题 : 监控点离散 , 距 离较远 ( 少则 几 十米 内, 多则 百米 ) , 处在不 同的封 闭区域 , 超 出蓝 牙与 WI F I 的覆盖范 围; 若干监 控点处在 特殊环 境 ( 如装修豪华的酒店) , 不允许拉线 , 仅有供 电线 ; 或 是监控点处在不易发现的环境 中, 如封闭水箱 , 较远 的封闭控制室或密闭井下
8、; 巡检人员任务繁重。 随着通信技术高速发展, 通信网络已实现各地 区的完整覆盖 , 手机已人手必备 , 短信的远程监控越 来越受到人们的重视。利用北京凯睿优公司研发的 短信报警器和传输几百米数据的电力载波通信网 收稿 日期 : 2 0 1 21 11 9 基金项 目: 国家 自然科学基金项 目( 6 1 1 0 7 0 3 9 ) 作者简介 : 赵金保 ( 1 9 6 5 ) , 男 , 博 士, 研究 方 向为 智能仪 器仪表 大功率 L E D及其应用技术 。 络 I 2 , 以输入 、 输 出、 控 制器 等组 态 的形 式 构成 D D C系统 , 实现了楼宇监控远程化、 智能化 ,
9、 让巡检 员随时随地了解设备 的运行状况 , 更加安全高效地 及时处理出现的问题。 1 电力载 波扩频调 制原 理 以载波方式将模拟与数字信号进行高速传输的 电力载波通信技术 , 只需利用现有的电力线 , 无需架 设额外信号线。载波调制采用 D C S K扩频技术 , 由 香农信道容量定理 C c = g z ( 1+ )= g z ( 1+ )( 1 ) 式中 : n 为噪声功率谱密度 , N = n O B为噪声功率 , 为带宽, 5 为信号频率。信道容量由 , s和 n 。 共 同决定。 式( 1 ) 取极限 l i m +i m 。引。 g 2 ( ) 4 4n B ( 2 ) 口 一
10、 十 。 、 n 凡 、 由式( 2 ) 可知, 信号功率和噪声功率谱密度确定 则信道容量确定。当信道容量一定, 信号传输信噪比 1 0 8 工业仪表与自动化装置 2 o 1 3年第 5期 S N下降时, 为保证信道容量不变则要增加信道带宽 日。在有限范围内信道容量可随带宽增加而增加。 该扩频技术在高于常规通信方法数百至数千倍 的带宽和相同信噪比的条件下, 具有很强的抗干扰 能力 , 从而实现低信噪 比可靠传输数据和多址组 网 通信。D C S K调制是将单位比特数据用一段参考信 号和相同长度的信息信号表示, 无需载波同步, 如图 1所示 。 图 1 DC S K原 理 若单位负脉冲信号被发送
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