一种能量/信息时分传输的二总线技术研究

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在楼宇消防、小区安防和环境监控等系统中，由于系统的通信距离较长、节点多，通常采用便于施工布线的二线制电力载波的技术方案[1-3]。在通信距离较长时，线材成本优势明显，但是，通信节点通过耦合电路把数据耦合到传输能量的电力线上，需要复杂的电路及专用信号调制芯片，使得设备制造成本高[4-5]。此外，在这些场合通信数据以控制信息或状态信息为主，信息量相对较少；通信实时性相对弱，时间响应在秒级；监控节点能耗相对较小[6-7]。为此，本文研究了一种结构简单、成本低的低压电力线通信，并应用于类似场合。

1 总线的原理

本文总线系统中的二线分别为P线和C线，P线用于传输能量和信息，C线为电源和信号的参考接地。总线系统的拓扑结构如图1所示。总线系统由通信电源和通信节点组成，通信电源用于提供时分的能量和通信调制电压，并通过P线输出；通信节点并联在总线上，分为主机节点和从机节点，只有主机节点能主动发起通信。

P线上分时进行能量和通信调制电压的传输，周期各为10 ms，波形如图2所示。在能量周期Te，总线提供正弦半波能量；在通信周期Ts，总线提供直流信号，供通信节点进行通信调制。

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