一種采用vlc-plc技術(shù)的電纜隧道定位與廣播系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于可見(jiàn)光通訊技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用VLC-PLC技術(shù)的電纜隧道定位與廣播系統(tǒng)，尤其適用于電力電纜隧道內(nèi)的定位與通信。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市供電輸電電纜正逐步從架空線改為電力電纜。電纜隧道作為電纜線路的通道，其建設(shè)速度和里程逐年遞增。絕大多數(shù)地下電纜溝道存在照明光線嚴(yán)重不足、GPS系統(tǒng)接收信號(hào)非常微弱、語(yǔ)音對(duì)講效果差等特點(diǎn)，GPS技術(shù)和對(duì)講機(jī)在此種場(chǎng)合并不能得到有效利用。因此，供電公司電纜工區(qū)對(duì)電纜溝道的巡檢及施工人員缺乏全時(shí)全程定位和事件應(yīng)急反應(yīng)的能力，增加了巡檢及施工人員的維修難度，同時(shí)工作安全性也存在隱患。
[0003]與傳統(tǒng)的照明設(shè)備相比，白光發(fā)光二極管(LED)具有驅(qū)動(dòng)電壓低、功耗低、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，是一種綠色環(huán)保的照明器件，被視為第四代節(jié)能環(huán)保型照明設(shè)備。由于白光LED具有很高的響應(yīng)靈敏度，因此可以被用于進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)通信，VLC (Visible lightcommunicat1n,可見(jiàn)光通訊)就是在此技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的新型的無(wú)線光通信技術(shù)。
[0004]電力系統(tǒng)特有的通信方式是PLC (Power Line Carrier,電力線載波)，即利用現(xiàn)有的照明電力線，通過(guò)載波方式將信號(hào)進(jìn)行高速傳輸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種安裝方便、節(jié)約成本、傳輸效率高、無(wú)電磁干擾以及避免了多種信號(hào)衰減的定位迅速準(zhǔn)確的采用VLC-PLC技術(shù)的電纜隧道定位與廣播系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
一種采用VLC-PLC技術(shù)的電纜隧道定位與廣播系統(tǒng)，其包括基于VLC技術(shù)的人員定位與廣播子系統(tǒng)以及基于PLC技術(shù)的大數(shù)據(jù)高速率傳輸子系統(tǒng)；所述人員定位與廣播子系統(tǒng)包括位于隧道外的PC廣播主站、位于隧道內(nèi)的照明與通訊一體化LED光源和移動(dòng)對(duì)講終端;
所述大數(shù)據(jù)高速率傳輸子系統(tǒng)包括至少一個(gè)PLC傳輸網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)所述PLC傳輸網(wǎng)絡(luò)之間通過(guò)電力線連通，每個(gè)所述PLC傳輸網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)PLC主站和至少一個(gè)PLC基站；所述PLC主站和PLC基站分別連接在電力線的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上；所述PC廣播主站與PLC主站相互通
?目;
所述照明與通訊一體化LED光源包括定點(diǎn)光信號(hào)收發(fā)處理單元和PLC接口模塊；所述定點(diǎn)光信號(hào)收發(fā)處理單元經(jīng)PLC接口模塊與所述PLC基站對(duì)應(yīng)連接；
所述移動(dòng)對(duì)講終端包括對(duì)講設(shè)備和與之連接的移動(dòng)端光信號(hào)收發(fā)處理單元。
[0007]進(jìn)一步的，所述PC廣播主站與PLC主站通過(guò)RJ45網(wǎng)線連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述PLC接口模塊的型號(hào)為ZPLC-10。
[0009]進(jìn)一步的，所述定點(diǎn)光信號(hào)收發(fā)處理單元和移動(dòng)端光信號(hào)收發(fā)處理單元的結(jié)構(gòu)一樣，其均包括VLC發(fā)送/接收模塊、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、中央處理器MCU、存儲(chǔ)器、時(shí)鐘和電源；所述VLC發(fā)送/接收模塊經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器與中央處理器MCU的相應(yīng)端口雙向連接，所述存儲(chǔ)器與中央處理器MCU的數(shù)據(jù)端口雙向連接，所述時(shí)鐘和電源分別連接中央處理器MCU的時(shí)鐘端和電源端。
[0010]進(jìn)一步的，所述PLC接口模塊分別與中央處理器MCU和PLC基站雙向連接。
[0011]進(jìn)一步的，所述對(duì)講設(shè)備包括手機(jī)終端或?qū)χv機(jī)。
[0012]進(jìn)一步的，所述VLC發(fā)送/接收模塊的型號(hào)為EZ-0012。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用VLC技術(shù)與PLC技術(shù)相融合的技術(shù)，使得LED照明、人員定位、語(yǔ)音通話等功能集于一體，實(shí)現(xiàn)了電纜隧道內(nèi)高速可靠地定位與廣播。
[0014]本發(fā)明中采用VLC發(fā)送/接收模塊既提供了隧道內(nèi)的照明光源，又完成了對(duì)光信號(hào)的收發(fā)，在不改變?cè)兴淼纼?nèi)光源布局的條件下完成布設(shè)，極大的減少了施工量，降低了施工難度，節(jié)約了隧道內(nèi)空間，由于VLC技術(shù)與傳統(tǒng)的無(wú)線電通信相比，具有發(fā)射功率高、無(wú)電磁干擾和無(wú)需申請(qǐng)頻譜資源等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了基于VLC特性的高速可靠無(wú)線通信系統(tǒng)；
同時(shí)利用PLC接口模塊和PLC基站接入電力線，結(jié)合電力系統(tǒng)特有的通信方式PLC技術(shù)，利用現(xiàn)有的照明電力線，不用搭設(shè)新網(wǎng)絡(luò)，節(jié)能環(huán)保，通過(guò)載波方式將信號(hào)進(jìn)行高速傳輸，應(yīng)用于城市地下電纜隧道內(nèi)，不存在配電變壓器對(duì)電力載波信號(hào)的阻隔作用以及三相電力線間的信號(hào)損失。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖2為本發(fā)明中照明與通訊一體化LED光源的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖3為本發(fā)明中移動(dòng)對(duì)講終端的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合圖1-圖3和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]參照?qǐng)D1-圖3，本實(shí)施例包括基于VLC技術(shù)的人員定位與廣播子系統(tǒng)以及基于PLC技術(shù)的大數(shù)據(jù)高速率傳輸子系統(tǒng)；所述人員定位與廣播子系統(tǒng)包括位于隧道外的PC廣播主站、位于隧道內(nèi)的照明與通訊一體化LED光源和移動(dòng)對(duì)講終端；
所述大數(shù)據(jù)高速率傳輸子系統(tǒng)包括至少一個(gè)PLC傳輸網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)所述PLC傳輸網(wǎng)絡(luò)之間通過(guò)電力線連通，每個(gè)所述PLC傳輸網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)PLC主站和至少一個(gè)PLC基站；所述PLC主站和PLC基站分別連接在電力線的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上；所述PC廣播主站與PLC主站相互通?目;
所述照明與通訊一體化LED光源包括定點(diǎn)光信號(hào)收發(fā)處理單元和PLC接口模塊；所述定點(diǎn)光信號(hào)收發(fā)處理單元經(jīng)PLC接口模塊與所述PLC基站對(duì)應(yīng)連接；
所述移動(dòng)對(duì)講終端包括對(duì)講設(shè)備和與之連接的移動(dòng)端光信號(hào)收發(fā)處理單元。
[0020]進(jìn)一步的，所述PC廣播主站與PLC主站通過(guò)RJ45網(wǎng)線連接。
[0021]進(jìn)一步的，所述PLC接口模塊的型號(hào)為ZPLC-10。
[0022]進(jìn)一步的，所述定點(diǎn)光信號(hào)收發(fā)處理單元和移動(dòng)端光信號(hào)收發(fā)處理單元的結(jié)構(gòu)一樣，其均包括VLC發(fā)送/接收模塊、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、中央處理器MCU、存儲(chǔ)器、時(shí)鐘和電源；所述VLC發(fā)送/接收模塊經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器與中央處理器MCU的相應(yīng)端口雙向連接，所述存儲(chǔ)器與中央處理器MCU的數(shù)據(jù)端口雙向連接，所述時(shí)鐘和電源分別連接中央處理器MCU的時(shí)鐘端和電源端。
[0023]進(jìn)一步的，所述PLC接口模塊分別與中央處理器MCU和PLC基站雙向連接。
[0024]進(jìn)一步的，所述對(duì)講設(shè)備包括手機(jī)終端或?qū)χv機(jī)。
[0025]進(jìn)一步的，所述VLC發(fā)送/接收模塊的型號(hào)為EZ-0012。
[0026]本實(shí)施例的工作過(guò)程如下:
數(shù)據(jù)通過(guò)移動(dòng)端光信號(hào)收發(fā)處理單元中的VLC發(fā)送/接收模塊接收，經(jīng)過(guò)解調(diào)后被送入中央處理器MCU，經(jīng)過(guò)編碼處理和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后通過(guò)電光轉(zhuǎn)換過(guò)程轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)下行VLC信號(hào)通信。同時(shí)，移動(dòng)端光信號(hào)收發(fā)處理單元中的VLC發(fā)送/接收模塊還實(shí)現(xiàn)接收VLC信號(hào)，轉(zhuǎn)換為PLC信號(hào)在電力線上進(jìn)行傳輸。數(shù)據(jù)上行是數(shù)據(jù)接收的逆向過(guò)程，數(shù)據(jù)收發(fā)模式為可見(jiàn)光全雙工通信。
[0027]所述時(shí)鐘為中央處理器MCU提供準(zhǔn)確的時(shí)鐘信息，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)處理過(guò)程和轉(zhuǎn)換過(guò)程的信息數(shù)據(jù)，電源為中央處理器MCU的穩(wěn)定工作提供了動(dòng)力和保障。
[0028]所述PC廣播主站上安裝有包括定位及語(yǔ)音通訊軟件，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端定位、軌跡記錄與查詢、主站聲音廣播、設(shè)備間通話互傳、聲音調(diào)和、即時(shí)存儲(chǔ)、設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)等功會(huì)