摘 要 研究将电力线载波技术应用到智慧城市中的路灯工程、天网工程、交通工程三个公共管理项目，实现三网合一。其主要目的是提高网络利用率，减少城市蜘蛛网络现象，美化城市建设面貌，有很好的经济效益和节能效果。
关键词 三网合一 电力载波 PLC
中图分类号：TU984 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2017.04.073
Abstract In this paper， the power line carrier technology is applied to three public management projects， such as street lamp project， Skynet project and traffic engineering in the smart city. Its main purpose is to improve the utilization rate of the network， reduce the phenomenon of urban spider network， beautify the urban construction， has a good economic and energy saving effect.
Key words triple play； power carrier； PLC
0 引言
三网融合目前是国家摆在战略高度位置的研究方向，涉及广电业、电信业和互联网产业。产业结构和发展电子信息产业是三网融合推进的关键。
当人类发展进入21世纪的第二个十年，新一代信息技术向传统产业领域渗透的现象和趋势越发明显，数字化、信息化快速向网络化、平台化、智能化演变。随着城市化进程的深入，相互孤立的信息化孤岛在部分城市开始互联互通，数据开始汇聚在统一平台上，云计算、大数据技术让数据的商业价值全面彰显，平台和系统将更加开放，并在新技术、新模式的推动下相互对接，聚合、创新出更广泛的新经济形态，一个全新的、活跃的、自驱动的创新创业氛围也随之起来。“智慧城市”是运用新一代信息和通信技术手段，分析、整合城市运行系统的各项关键信息，实现与市民生活息息相關的各方面智能服务。“智慧城市经济”是智慧城市建设的载体和核心，是在“网络信息基础建设”、“产业发展”、“应用服务”三位一体理念指导下的综合性新兴产业门类。智慧城市经济包括产业智慧化和智慧产业化两个方面，也是城市的智慧化和智慧的城市经济相结合；不仅要实现产业的智慧化，还要实现智慧的产业化。
以智慧城市建设中路灯系统为研究对象，针对传统路灯建设中存在的问题，基于电力线载波通信技术对智能化路灯系统与天网工程（安防系统）综合应用，并且将太阳能技术对城市智能化路灯管理系统的供电技术进行优化，在此基础上提出城市路灯工程、天网工程、智慧交通工程一体化建设的构想，形成三网合一综合管理的新模式，从技术上、政策建议几方面进行研究，减少城市中的蜘蛛网络现象，美化城市建设，减少为网络建设费用，为智慧城市建设提供智力支持。
1 路灯智能化管理系统应用技术
路灯照明作为人类日常生活不可少的公共设施，随着三网融合技术的不断发展，越来越受重视。传统的LED节能已经不能满足大范围节电的需求；而人工控制、路灯巡查同时也是一项需要耗费大量人力物力的工作。更有效的管理手段和节能方案已经成为管理部门关注的焦点。
研究利用电力线载波通信技术，对快速发展的道路照明系统实现自动化和智能化管理，利用光的照度，实时动态调整开灯数量、时间，利用电力线载波通信技术，监测路灯的故障情况。从而达到提高照明质量及维护、检修效率；保证道路亮灯率和设备完好率、节约能源、减轻劳动强度，避免相关事故的发生。
电力线载波通信技术是电力系统特有的、基本的通信方式。早在20世纪20年代，电力载波通信就开始应用到10KV配电网络线路通信中。低压配电网的使用，应用而生了许多新技术，扩频通信、数字信号处理技术和计算机控制技术等都是在此基础上得以发展的，多种技术的应用提高和改善了低压配电网中涉及的电力载波通信过程中对可用性和可靠性的要求。低压电力线是目前使用过程中最为普遍的一种通信方式，在三网融合的过程中，充分利用好这一特性，形成一种新型的传输媒介，以此来改善国民经济，带动生产力发展。
由于供电网络四通八达，而低压电力线连接千家万户，构成最普及的网络。利用它进行数据通信，传递各种信息，不占用任何无线频道资源。电力载波通讯技术优势非常明显，成本低、有现成的电源线、一线两用，价格低廉，延伸方便，不需要重新架设网络，只要有电力线，就能进行数据传递，即充分利用现有的电力网，便能简单地实现利用电力线载波通信技术。
2 智能化路灯系统与天网工程（安防系统）综合应用技术 ——二网合一
随着国家对健康环境、平安城市的提出，在信息传输过程中通过联网共享的模式使数据延伸更广，特别是近几年来过家大力提倡智慧城市的发展，这就对天网工程的不断发展提出了新的要求，通过数据对比分析，在智能处理过程中依次处理的技术包括采集、共享、分析、研判、存储等流程化的方案。
研究城市道路的路灯系统，将公共安全的监控系统融入智能化路灯管理系统中。利用电力线载波通信技术，充分依托现有的电网，两端加以调制解调器系统，直接以50Hz 交流电为载波，再以数百KHz的脉冲为调制信号，进行信号的传输与控制。电力载波技术优势非常明显，成本低，利用现成的电力输配线，一线两用；价格低廉，延伸方便，不需要重新架设网络，只要有电力输配线，就能进行天网信息数据传输，即充分利用现有的电力网，便能简单地实现城市天网工程，大大节约监控系统的线路敷设、杆塔建设成本，节约资源。
3 太阳能技术与城市智能化路灯管理系统的供电技术优化
研究光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，而將光能直接转变为电能的一种技术。是太阳能电池的使用，是此种技术得以实现的依托。太阳能电池在制作过程中线通过串联结构即你选哪个封装，今儿形成大的电池组件，在通过与大功率控制器的共同作用，即可形成光伏发电装置。此装置受地域因素影响较少，且安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路。因此，采用太阳能对路灯照明、监控系统的供电经济方便。
4 路灯、安防、交通一体化公网三网合一的综合应用技术
研究城市的路灯、安防、交通一体化公网的三网合一综合应用技术，该技术是建立在电力线载波通信技术基础上，将城市路灯、城市的天网工程（公共安全）及城市的交通三个公共管理项目的多联产综合系统。三网合一是高速公路信息化发展的趋势，是以高速公路通信系统为网络传输基础，其主要目的是提高网络的利用率，减少城市蜘蛛网络和重复建设现象，提高智慧城市建设面貌。三联产技术通过电力线载波通信技术利用，减少了通信网络的建设，因电力线路使用年限大大超过光纤、网线，提高了通讯的可靠性，从原来的三个网络建设，减少为一个网络建设，采用这种方式具有较好的经济效果和节能效果。
国内外电力线载波通信技术在低压配电网来说有许多新兴的数字技术需要研究，低压电力线载波通信技术抗干扰性是本次项目的关键技术。同时结合目前城市建设过程中对信息数据处理要求的不断提高，加大数据信息的分类，在大数据信息背景下，此技术的发展会越来越好。当然国内外对电力线载波通信技术在城市路灯智能化研究方面还有很多的路要走。研究的过程也有待提高。
综上所述在智慧城市建设中三网融合的关键技术体现在：
（1）太阳能技术与泸州城市智能化路灯管理系统的供电优化技术；（2）低压电力线载波通讯技术通信技；（3）路灯、安防、交通一体化公网的三网合一综合应用技术；（4）政策建议几方面方面进行研究，构建基于电力线载波通讯技术在泸州路灯智能监控系统综合应用体系。
在整个的研究过程中技术路线的延续体现在：（1）调研分析国内外有关最新科研和应用资料，明确城市路灯系统的最新技术；（2）完成智能城市路灯系统体系的调查研究，辩论探讨总结已有的城市路灯系统建设经验；（3）分析已有的城市路灯系统的主要原因；（4）通过分析统计资料得到一般节能规律，结合低压电力线载波通讯技术通信技，制定切实可行的路灯智能监控系统综合应用体系方案。（5）通过低压电力线载波通讯技术通信设计改进、置换和增加新型节能设备。
5 总结
只有在城市数字化的前提下，才能实现智慧化，没有数字信息基础，智慧城市就无从谈起。所以，基于以上多方面因素，本课题探索对智慧城市快速发展的道路照明系统，实现自动化和智能化管理，形成城市路灯、天网工程及城市的交通三个公共管理项目的多联综合系统提供有力依据。提高网络的利用率，减少城市蜘蛛网络现象，美化城市建设面貌。电力线路使用年限大大超过光纤、网线，提高了通讯的可靠性，同时三个网络建设，变为一个网络建设，大大节约监控系统的线路敷设、杆塔建设成本，数字通信技术的发展开辟了更为广阔的前景。融合计算机和数字信号处理技术，采用数字式电力载波系统对电力载波通信网络进行扩展和改进，无论是在技术上，还是在经济上都是最佳的选择方案，节约资源，所以本课程的探索应用前景非常广泛。
参考文献
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