摘要：近些年，网络信息技术大大方便了人们的生活，越来越多的用户开始介入网络线缆，并且对网络质量的要求也越来越高。在这种形势下，利用电力线路进行网络通信是减少网络线缆敷设的有效手段之一。论文以电力线局域网为主要研究对象，对电力线局域网数据技术在弱电工程中的应用进行了详细的研究和论述，具有十分重要的意义。
关键词：电力线；局域网；数据技术；弱电工程；实践应用
1电力线局域网通信数据技术概述
1.1电力线路局域网通信数据技术概念
电力线路局域网通信数据技术属于电力载波通信（PLC）的一种，主要是利用电线这个传输媒介，将高频信号传输出去，进而实现网络通信。在2010年，美国电气和电子工程师协会就正式发布了电力网络通信协议标准，即IEEE1901。该协议与之前的PLC相关标准有所不同，从理论上来讲，EEE1901的通信传输速率达到了500Mb/s，属于高速网络通信标准协议。它是针对电力线通信和解决多媒体家庭联网、音频和视频传输，以及智能电网等多种应用推出的第一项全球标准。
1.2电力线路局域网通信数据技术原理
电力线局域网通信数据技术在工作时，其基本工作原理是：通过现有的电力线网络，将高频信号传输出去，并通过电力线网络调制器，将带有传输信息的高频信号与电流相互结合，然后再通过电线网络将信号传送到调制器。可以说，在电力线路局域网通信数据技术中，调制器是整个电力线网的核心。在电力网整个系统中，调制器负责接收信息，并负责把接收到的信号和传送到它的电流相互分开，之后再将纯粹的信号进行传输，使其到达计算机或者其他的信号接收设备上，从而实现网络通信，保证上网、监控、打电话等活动正常进行。
2电力线局域网通信数据设备
利用电力线路局域网通信数据技术实现数据传输，与传统的网络电缆传输数据相比，具有明显的优点，例如不会受到各种电气设备的干扰而影响数据传输的稳定性。但是，容易受到普通电器设备因素的干扰，例如冰箱、空调等电器设备都会产生一定的噪音，影响电力线路局域网信号的传输质量。因此，在电力线路局域网进行信息传输过程中，为了尽量减少这种不良效果带来的负面影响，可以采用OFDM、DMT等特殊的技术手段，对电力线路局域网进行不断的完善，以有效减少信号在传播过程中的干扰。通常，电力线局域网数据通信设备主要由电力网桥、网络调制解调设备、终端用户三个部分组成。
2.1电力网桥
电力网桥是电力线局域网端设备，主要负责电力线路网络信号的有效覆盖，并对信号的传递起着重要的作用。其主要是利用以太网设备与电力网络设备，将普通的网络数据信号转变为民用电力线上的传输高频信号，从而实现信号加载和传输。
2.2网络调制解调设备
网络调制解调设备为最终用户PC或者其他终端设备提供适当的接口。在电力线局域网中，网络调制解调设备主要功能是：利用电线将电力线路上的网络数据信号分解出来，从而确保用户通过电力线路与以太网络连接起来，实现普通用户利用电力线路完成上网工作。
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3电力线局域网网络通信技术的应用
电力线路上网技术在早在十几年前就有国外公司开始发展，当时研发出来的产品由于带宽的问题，导致其只能进行基本的网络通信，远远不能满足用户的网络需求，直至最近几年，电力上网技术才有了长足的进步，在电力线路上的网络数据传输理论上可以提供最大500Mbps的带宽，这基本满足了大多数现代人对网络通信的要求，也使得这项技术与以往的以太网络相比，变得更加有竞争力。电力线局域网络的构建，网络交换设备的组成基本上与传统的以太网络相同，不同的地方是，网络数据信号传输的载体为电力线路，同时，需要增加电力网络桥接设备，将网络信号转换后加载在电力线路上。利用电力线路传输网络信号，其信号传输的最大距离为200m，信号传输覆盖距离较以往以太网更远，对于普通的高层住宅来说，只需要在底层设置一套网络交换设备即可满足整栋的网络通信。
3.1在网络安全性方面的应用
电力线局域网设备均采用56位加密方式保证信息安全，同时每一台设备都有自己独特的机器密码，可以据此使用驱动软件来设置不同的工作组来阻隔非法用户。
3.2在电气安全性方面的应用
电力线上网技术实际上是一种宽频的电力线载波新技术，它利用线圈的耦合原理将高频信号耦合到电力线中，设备中数据信号的传输线路并不与电力传输线直接连接，因此，不存在触电的问题。另外，电力线局域网设备的电路设计，与计算机中的主板一样，强、弱电路分开隔离，保证弱电信号线路中不会出现220V电压。电路中还设置了过压保护装置，避免由于感应或短路造成对计算机和用户的伤害。综上所述，电力线的局域网技术利用了传统以太网络的技术，并在此之上，改进了传统以太网的诸如信号传输距离需要单独敷设网络线缆，单独预留网络插座等缺点，因此，在无线网络还没有完全取代有线网络之前，这项新兴技术是有其发展空间的。
电力线局域网通信带来的便利之处就是可以利用现有的电力线路以及以太网设备，整合所有接入的各方信号，在真正实现光纤到户之前，作为实现三网（即数据网络、语音网及有线电视）统一的一种低成本的过渡性手段，从而使用户房间实现智能化。
结语
从一项新兴的技术角度来看，电力线局域网技术从其行业标准被发布，到被实用化、市场化，它所经历的时间是很短的。从另一方面来看，这也说明了在国家完全实现光纤到户之前，市场上确实需要这样一种产品来作为过渡，而依靠电力线路来组建局域网络，相较于传统的以太网络，也确实有它的优势。电力线局域网络无需重新敷设以太网线，其数据传输完全使用房间内已敷设好的电力线路，因而，对于新建房屋，可以节约敷设以太网线路的花销；对于已建房屋，可以减少因破坏墙体敷设网络线所带来的花销；电力线路作为网络数据的载体，其信号传输距离大于传统网络线缆，最大传输距离为200m，是以往数据线缆无法达到的；其理论最大传输速率为500Mbps，基本满足用户平时上网所需。此外，接入网络便利，只要有插座的地方，都可以很方便的接入上网，其移动便利性仅次于无线网络。当然，因为其传输数据的载体为电力线路，也有一定的缺点，其中，最大的问题就是同一电网内电压波动对其造成的信号干扰。目前来看，在普通家庭使用上，电力线路不会产生较大的波动，因此不会对上面传输的网络数据有太大干扰。但是，如果是大型建筑如商场、办公楼、机场或工厂，在架构电力线局域网时，能否继续保持其稳定性，还有待实践测试。另外，在同一电力线路下，最多只能保证16台设备同时上网，也限制了它在公众网络中的发展。如何能更大限度的利用电力线路，加大带宽、提高接入数量，也是电力线局域网技术未来发展的重点。
尽管还有不少缺点，但是电力线局域网技术的出现，无疑给我们在弱电工程设计中提供了除传统以太网以及无线网络之外的另一种选择。据了解，国内已有部分小区的网络构建采用了电力线局域网技术，同时，还有机构与国外合作发展国内电力线局域网技术。或许，在不久的将来，利用电力线的局域网络将会成为弱电工程设计的主流选择。
参考文献：
[1]王晓虹.电力线局域网通信技术及其在弱电工程中的应用[J].大科技，2017（26）.
[2]俞雅婷.电力线局域网通信技术及其在弱电工程中的应用[J].工程技术：全文版，2016（11）：00251-00251.
论文作者:孟师
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/6/15
标签：电力线论文; 局域网论文; 网络论文; 信号论文; 技术论文; 数据论文; 电力线路论文; 《基层建设》2018年第10期论文;