智慧灯杆通信方案-宽带电力载波（BPL）——2020神灯奖申报技术

2020/3/30 13:27:11 作者：来源：佛山市华全电气照明有限公司

摘要：智慧灯杆通信方案-宽带电力载波（BPL），为佛山市华全电气照明有限公司 2020神灯奖申报技术。

微信图片_20200331164053.png

项目名称： 智慧灯杆通信方案-宽带电力载波（BPL）

Smart Lighting Pole communication solution-Broadband Power Line

申报单位： 佛山市华全电气照明有限公司

综合介绍或申报理由：

宽带电力载波（BPL）系统是利用原有的电力线去传输大数据。本系统可以应用于多个场合，目前华全致力于把本系统应用于智慧灯杆领域。目前智慧灯杆主要通过光纤进行大数据传输。华全的宽带电力载波（BPL）系统可以弥补光纤通信的一些问题：旧路改造时的铺设挖路施工麻烦、铺设费用高和后期通信费高。之前宽带电力载波没有大面积利用起来主要是因为其通信距离、通信速度、抗干扰能力做得不够好。华全开发的BPL系统对以上问题做了针对性性开发，目前利用电力线传输数据的最高速度可以达到200Mbps，带中级的情况下通信距离可达1.5km，并且其抗干扰能力强。
本系统主要由三个硬件组成：

（1）BPL Headend（网络管理器）主要把网络信号转化成电力载波信号；

（2）BPL Gateway（网关），主要用把电力载波信号转化成网络信号：

（3）BPL Repeater（中继放大器），主要用于数据的中继与放大，延长传输距离。

并且，本系统还自主开发了一个后台管理软件NMS，可以对BPL的硬件进行精细管理，例如配置中继功能、历史速度查看、故障监测等。

主要技术参数：

BPL Headend 网络管理器

>输入供电12-48VDC ,输入功率15W；

>接入电力线100-400VAC用于电力载波通讯，具备单相接入和三相接入两款；

>调制方式OFDM，子载波数量1536个，载波频率为 2-32MHz；

>最高电力线物理速度为200Mbits/秒，以太网速度为100Mbits/秒；

>最大MAC地址管理数量为1024个，最大BPL直接节点为15个；

>铝外壳，IP65防护等级，可抵抗6kV雷击浪涌。

BPL Repeater 中继放大器

>接入100-400VAC，通讯和供电同时,工作电流100mA，

>每个Headend 管理的BPL线路最多使用8个Repeater；

>调制方式OFDM,子载波数量1536个，载波频率为2-32MHz；

>最高电力线物理速度为200Mbits/秒 ,以太网速度为100Mbits/秒；

>最大MAC地址管理数量为1024个,最大BPL节点为15个；

>当节点离Headend超过300米时可用Repeater对信号进行中继放大，保证通讯速度；

>铝外壳，IP65防护等级，可抵抗6kV雷击浪涌。

BPL Gateway 网关

>接入100-400VAC，通讯和供电同时,工作电流100mA，

>视节点的带宽要求连接节点数量,每个Gateway最多管理64个MAC地址；

>调制方式OFDM,子载波数量1536个，载波频率为2-34MHz；

>最高电力线物理速度为200Mbits/秒 ,以太网速度为100Mbits/s；

>铝外壳，IP65防护等级，可抵抗6kV雷击浪涌。

与国内外同类产品或同类技术的比较情况：

宽带电力载波目前也应用于家用的电力猫，家用的电力猫速度快，可达100Mbps左右，但是传输距离短一般在100米以内，并且没有中继功能。工业级的宽带电力载波比较少见。华全的宽带电力载波系统是工业级的，防水防雷耐高低温，可适应恶劣使用环境，并且克服了家用电力猫上的传输距离问题，并且具备中继功能，部署极为容易。

经济评价分析：

利用本BPL系统可以节约铺设光纤所用的费用，例如，以每米300元的挖路光纤铺设费用计算，一公里就需要30万元。利用BPL系统的话，就不需要重新挖路铺设光纤，直接使用原有电力线进行大数据传输，直接省下30万元每公里的施工费用。

技术及工艺创新要点：

本BPL系统具备下面几个主要特征：

（1）传输速度快：物理速度可达200Mbps

（2）低延时，一般在10毫秒以内

（3）具备中继功能，带中继的情况下可传输1.5公里，基本满足一个段路上的智慧灯杆

（4）工业级设计，铝外壳，IP65防水等级，可抵抗6kV雷击浪涌。

实际运用案例和用户评价意见：

目前本BPL系统已经应用在华全新工厂的视频监控系统，和公安局用于某社区的部分高清视频监控系统，均已运行3个月以上，工作稳定，能够完全满足高清视频数据传输的流量和时延要求。未来，智慧灯杆将大力发展，本BPL系统将应用于智慧灯杆领域。